《单片机原理与应用》是一门针对计算机科学与技术专业学生的专业必修课程,旨在让学生掌握单片机的基本工作原理和初步应用能力。课程由华天学院机电系开设,总学时为64小时,授予3个学分,采用考试方式进行考核。这门课程的先修知识包括电工电子和微机原理与应用。
课程的目标是培养学生具备单片机基础知识和应用能力,使他们能够使用汇编语言环境、编程器进行程序编写,并用单片机制作简单的电子产品。课程内容涵盖了单片机的发展历史、应用领域、MCS-51单片机的结构、指令系统、汇编语言程序设计、半导体存储器、中断系统、定时/计数器、系统扩展及应用等多个方面。
具体章节包括:
1. 绪论:介绍单片机的发展历程、应用范围,以及课程的目标和要求。
2. 微型计算机基础知识:讲解微机的组成、工作原理,为后续学习奠定基础。
3. MCS-51单片机结构与时序:解析MCS-51的内部结构、引脚功能、工作方式和时序。
4. MCS-51单片机指令系统:涵盖指令分类、寻址方式和指令应用。
5. 汇编语言程序设计:教授汇编语言的基本构成、程序设计方法和结构。
6. 半导体存储器:讲解ROM和RAM的工作原理以及与CPU的连接方式。
7. 中断系统和定时/计数器:介绍中断的基本概念、MCS-51中断系统和定时/计数器的应用。
8. 单片机系统组成及扩展应用:涉及I/O口扩展、串行接口通信、A/D、D/A转换以及LED和键盘接口。
在教学过程中,学生将学习如何使用MCS-51系列单片机进行控制系统的开发,包括对中断服务程序的设计、定时/计数器的控制,以及使用可编程I/O芯片、DMA和A/D、D/A转换芯片进行系统扩展。此外,还会涉及到微机控制系统的开发与仿真,这是实际项目开发中不可或缺的部分。
通过这门课程,学生不仅能掌握单片机硬件和软件的基本知识,还能提升解决实际问题的能力,为未来从事单片机应用系统开发做好准备。同时,课程还注重培养学生的辩证思维和职业道德观念,以适应不断发展的信息技术领域。