單片機原理與接口技術課程考試大綱（Microcontrollerprincipleandinterfacetechnology）課程基本信息課程編號：04021507h課程總學時：48實驗學時：8課程性質：必修課程屬性:專業類開設學期：第6學期適用專業：電子信息工程；核心對先修的要求：電路、模擬電子技術、數字電子技術、C語言程序設計對后續的支撐：畢業實習、畢業設計一、課程的性質和地位本課程是電子信息工程專業學生的專業、核心課程。通過學習以STM32單片機的內部硬件結構和工作原理、內部硬件資源與應用、接口技術及綜合應用和應用系統的設計等，讓學生具備綜合應用單片機及接口技術的硬件基礎和基于HAL庫函數程序設計的軟件基礎，培養學生研發電子產品與智能自動控制系統的硬件電路設計和編程的實際工作能力。二、理論教學部分的考核目標掌握嵌入式系統的基本概念，了解嵌入式系統的技術發展和開發流程；初步掌握Cortex-M3內核STM32單片機的內核結構、總線結構、存儲結構、中斷和時鐘樹等基本知識；了解STM32單片機的寄存器、標準外設庫、HAL庫三種開發模式，學會使用基于STM32CubeMX的HAL庫開發平臺的搭建，掌握單片機的C語言程序設計方法和調試方法；初步掌握STM32單片機的GPIO、EXTI、定時器、USART和ADC等外設的基本結構、工作原理，熟悉用HAL庫接口函數對外設編程；通過對通用接口技術的使用，更進一步理解單片微型計算機硬件和軟件之間的關系，了解單片機應用系統的組成和設計方法。

第一章單片機概述

（一）學習目標1.一般了解：單片機的發展歷程和發展趨勢，單片機的開發過程以及單片機應用。2.一般掌握：馮諾依曼和哈佛結構，ARM存儲模式，CISC和RISC，流水線技術3.熟練掌握：單片機概念，嵌入式系統的相關術語，CPU、MCU、MPU、DSP的區別（二）考核內容單片機的概念、嵌入式系統基礎知識、微處理器概念（三）考核要求1、識記：單片機、微處理器、CPU概念；單片機特點、單片機的開發過程。2、領會：單片機的應用領域及其它嵌入式的學習方式方法。第二章ARMCortex-M3內核和STM32單片機（一）學習目標1.一般了解：ARM體系結構。2.一般掌握：ARMCortex-M3內核，STM32的系統結構3.熟練掌握：STM32總線結構、存儲器映射、中斷和時鐘樹等基本知識，STM32最小系統電路組成。（二）考核內容Cortex-M3內核組成，STM32總線結構，時鐘電路；復位電路；存儲器的映射。（三）考核要求1、識記：ARM體系。2、領會：STM32單片機總線、存儲器映射、中斷和時鐘樹。3、應用：掌握STM32單片機最小應用系統電路；了解單片機復位的方法及復位狀態，會設計上電及按鈕復位電路。第三章STM32單片機開發環境與嵌入式C語言（一）學習目標1.一般了解：寄存器開發模式、標準庫開發模式2.一般掌握：STM32開發環境的搭建，嵌入式C語言、HAL庫文件源代碼分析3.熟練掌握：STM32CubeMX、KeilMDK軟件的使用、基于HAL庫的工程模版結構、基本操作、程序的編譯與調試（二）考核內容嵌入式C語言中的數據類型與存儲類型，條件編譯、指針、回調函數，HAL庫函數源代碼分析。（三）考核要求1、識記：寄存器開發模式、標準庫開發模式。2、領會：嵌入式C語言數據類型，回調函數的含義，HAL庫文件源代碼分析。3、應用：STM32CubeMX建立工程模版的過程第四章通用輸入/輸出（GPIO）口（一）學習目標1.一般了解：GPIO端口引腳、結構、工作原理。2.一般掌握：GPIO引腳的8種工作模式，GPIO引腳的輸出速度。3.熟練掌握：GPIO的HAL庫的接口函數；STM32CubeMX對GPIO引腳配置。（二）考核內容GPIO引腳的工作模式；GPIO的HAL庫的接口函數；STM32CubeMX對GPIO引腳配置。（三）考核要求1、識記：，GPIO端口引腳、結構、工作原理。2、領會：GPIO引腳的8種工作模式，GPIO引腳的輸出速度。3、應用：STM32CubeMX對GPIO引腳配置。4、綜合：STM32CubeMX與KeilMDK軟件的聯調實現GPIO端口控制LED。第五章

中斷系統（一）學習目標1.一般了解：中斷的概念及中斷的處理過程，外部中斷EXTI系統結構。2.一般掌握：中斷的搶占優先級和響應優先級原則，中斷服務程序，外部中斷EXTI。3.熟練掌握：EXTI的HAL庫接口函數的使用，STM32CubeMX外部中斷配置步驟。（二）考核內容中斷的概念；EXTI中斷系統結構；中斷處理過程；中斷的優先級；使用STM32CubeMX外部中斷配置；HAL庫EXTI中斷回調函數的應用。（三）考核要求1、識記：中斷的概念及中斷的處理過程，外部中斷EXTI系統結構2、領會：中斷的搶占優先級和響應優先級原則，中斷服務程序，外部中斷EXTI。3、應用：使用STM32CubeMX外部中斷配置。4、綜合：中斷系統電路的連接及編程。

第六章

串口通信（一）學習目標 1.一般了解：串行通信的基本概念；異步串行通信的數據格式；異步串行通信接口2.一般掌握：STM32串口的內部結構；輪詢、中斷、DMA三種編程模式；串口收發數據過程；HAL庫有關串口通信的接口函數。3.熟練掌握：使用STM32CubeMX對串口的配置。（二）考核內容串行通信的基本概念；異步串行通信的數據格式；串口的三種編程模式；STM32CubeMX對串口的配置（三）考核要求1、識記：串行通信基礎及相關術語的概念；STM32單片機串行口的功能與內部結構；2、領會：串口的輪詢、中斷、DMA三種編程模式3、應用：HAL庫有關串口通信接口函數的應用4、綜合：使用STM32CubeMX對串口的配置第七章定時器（一）學習目標1.一般了解：單片機定時器的分類；系統SYSTICK和看門狗定時器的工作原理；單片機外設定時器結構。2.一般掌握：定時器的定時、計數、輸入捕捉、輸出比較的工作原理；PWM工作原理。3.熟練掌握：使用STM32CubeMX對定時器各種功能的配置。（二）考核內容單片機定時器的分類；定時器的定時、計數、輸入捕捉、輸出比較的工作原理；PWM工作原理；使用STM32CubeMX對定時器各種功能的配置。（三）考核要求1、識記：單片機定時器的分類；系統SYSTICK和看門狗定時器的工作原理；單片機外設定時器結構。2、領會：定時器的定時、計數、輸入捕捉、輸出比較的工作原理；PWM工作原理3、應用：STM32CubeMX對定時器四種功能的配置4、綜合：定時器的定時、計數、輸入捕捉、輸出比較的應用

第八章

ADC（一）學習目標1.一般了解：ADC基本概念；ADC內部結構；ADC校準2.一般掌握：ADC引腳、電源；通道選擇；轉換時間、轉換模式3.熟練掌握：STM32CubeMX對ADC的配置（二）考核內容ADC轉換過程；ADC轉換的技術參數；ADC輸入電壓范圍；ADC輸出與輸入的換算；ADC的單次轉換、連續轉換、掃描、非連續等四種模式的原理；規則組通道和注入組通道模式；STM32CubeMX對ADC四種模式的配置（三）考核要求1、識記：ADC轉換過程；ADC轉換的技術參數。2、領會：ADC輸入電壓范圍；ADC輸出與輸入的換算；規則組通道和注入組通道模式選擇；ADC的四種轉換模式的原理3、簡單應用：STM32CubeMX對ADC四種模式的配置。4、綜合應用：ADC的單次轉換、連續轉換、掃描、非連續等四種模式的應用。三、實驗、實習教學部分的考核要求1．實驗預習：要求實驗課前完成預習報告、對實驗內容、目的、實驗設備、儀器、注意事項等均應明確。2.實驗過程：實驗的操作過程包括單片機開發板和有關設備的測量和檢查，接線的正、誤，儀器儀表的正確使用，故障的排除等。學生在規定時間未完成實驗，該實驗應重做。3.實驗數據和結果：獲取的實驗數據和實驗結果要以規范的表格和圖片等形式記錄下來，以便進行分析和研究。4.實驗報告：應全面反應整個實驗過程，包括實驗人員、實驗設備、測量結果、理論計算、誤差分析、結論等。四、考核方式課程采用過程化的考核方式，課堂表現、作業、實驗都貫穿整個學期。課程考核采用形成性評價方式，考核以課程目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握程度和應用能力為重要內容。考核成績由平時考核成績和期末考試成績兩部分組成，在總評成績中所占權重系數分別分別定為0.4和0.6。其中平時考核成績包括平時表現、作業、實驗三項成績，均采用百分制，在總評成績中所占權重系數分別分別定為0.1、0.2和0.1。期末考試采用百分制，安排在學期末進行。（1）平時表現課堂表現包括每次的課上點名、小組討論、發言次數、發言質量等等平時表現情況，采用線上教學輔助軟件記錄結合教師線下課堂記錄的形式按照等級綜合評定。（2）作業每一章課程內容講授結束，留適當的課外作業，督促學生對本章內容進行系統性的復習，以期更好的掌握本課程。課外作業主要為綜合性的應用題和主觀題，主要考察學生對課程知識的深層次理解和辨析。（3）實驗本課程的8學時用于實驗教學，共4個實驗。實驗成績分為現場實驗動手操作情況和課后實驗報告兩部分，指導教師按照學生的實驗操作完成情況以及實驗報告的撰寫情況給予評價。（4）期末考試期末考試試卷采用百分制，統一標準命題、統一閉卷考試、統一標準閱卷、統一公布成績，試題量以中等水平學生在規定時間內完成全部試題為度。考試命題根據本大綱所規定的教學內容和考核內容來確定考試范圍和考核要求，盡可能覆蓋各章，適當突出重點章節，加大重點內容的覆蓋密度。主要題型有：單選題、判斷題、填空題、簡答、綜合設計等五、成績評定1.平時成績平時成績占總成績的40%，平時成績＝課堂表現（10%）+作業（20%）+實驗（10%）2.