单片机原理及应用教案(含实验教案)
授课计划
授课时间： 3 月 7日至 6月 22 日（共 16 周）计划制定时间：年 3 月 5 日
教案
（第 1 次课 2 学时）
一、授课题目：单片机概述
二、教学目的和要求：
1、了解单片机的由来，什么是单片机
2、了解单片机的历史及发展概论
3、了解单片机的特点及应用
4、熟悉MCS-51系列单片机
5、了解8位单片机的主要生产厂家和机型
6、了解单片机的发展趋势
7、了解单片机与嵌入式系统
8、熟悉数制和码制
三、教学重点和难点
难点：单片机与嵌入式系统
重点：单片机的特点及应用，单片机的发展趋势
四、教学过程（包含教学内容、教学方法、辅助手段、板书、学时分配等）
1、教学内容
单片机概述
1.0单片机的由来
1.1什么是单片机
1.2单片机的历史及发展概论
1.3单片机的特点及应用
注意强调：①与机械设计制造相关行业的应用；②与微机系统、PLC的区别。
1.4 MCS-51系列单片机
1.5 8位单片机的主要生产厂家和机型
1.6单片机的发展趋势
强调：①CPU的改进存储器的扩展片内I/O口的改进外围电路内装化低耗化
1.7单片机与嵌入式系统
引入前沿技术的介绍，注意前沿技术在机械设计制造行业的应用。
1.8数制和码制
具体内容详见电子教案及电子课件。
2、教学方法
启发、引导、对比
3、教学手段
多媒体
五、作业
教材P10：5、7、8、9及补充题
六、主要参考资料
1、何立民，《单片机应用技术选编》（1版），北京航空航天大
学出版社，1994.5
2、胡键，《单片机原理及接口技术》（1版），机械工业出版社，
2005.1
3、武庆生，《单片机及其应用》，电子科技大学出版社，2000.10
4、孙育才，《MCS-51》（3版），东南大学出版社，2001.7
七、课后记
1、主要参考资料为下列五种，但学生查找不全，收集有困难，问题是学生主动性查找不够，再一是资料缺乏。
[1]、何立民，《单片机应用技术选编》（1版），北京航空航天大
学出版社，1994.5
[2]、胡键，《单片机原理及接口技术》（1版），机械工业出版社，
2005.1
[3]、武庆生，《单片机及其应用》，电子科技大学出版社，2000.10
[4]、孙育才，《MCS-51》（3版），东南大学出版社，2001.7
[5]、舒志兵，《现代伺服运动控制系统》，黑龙江人民出版社，
2004.10
2、学生硬件基础较差，对课程理解带来困难，需补充硬
件基础知识。
3、建议修改课程顺序，此课程放在电子技术课程之后，
不能做为同头课开设。
4、引入计算机前沿技术介绍及在工业控制中的应用十分
必要。
5、课序关系：
前修课程，《大学物理》、《电工技术》、《电子技术》等
后继课程，《计算机控制技术》、《数控机床》等
并行课程，《微机原理与应用》、《机床电器控制与PLC》等
教案
（第2、3 次课 4 学时）
一、授课题目：单片机的硬件结构和原理
二、教学目的和要求：
1、了解MCS-51单片机的硬件结构
2、熟悉MCS-51的引脚
3、了解MCS-51 的CPU
4、熟悉MCS-51存储器的结构
5、熟悉并行I/O端口
6、熟悉复位电路
7、熟悉时钟电路
三、教学重点和难点
难点：MCS-51 的CPU、时钟电路
重点：MCS-51的引脚、MCS-51存储器的结构、复位电路、并行I/O端口
四、教学过程（包含教学内容、教学方法、辅助手段、板书、学时分配等）
1、教学内容
单片机的硬件结构和原理
2.1 MCS-51单片机的硬件结构
2.2 MCS-51的引脚
①突出P0、P1、P2、P3口，特别强调P0、P2口应用；②强调INTO、INT1、T1、T0、RX和TX应用
2.3 MCS-51 的CPU
从部件介绍入手，以积木方式搭建结构，启发、引导熟悉CPU 功能。
2.4 MCS-51存储器的结构
强调哈佛结构及其特点
2.5 并行I/O端口
2.6 复位电路
引导学生实现上电复位与上电、手动复位电路的设计
2.7 时钟电路
每个机器周期（12个振荡周期）由6个状态周期组成，即S1、S2、……S6，而每个状态周期由两个时相P1,P2组成（即为2个主振振荡周期）。所以一个机器周期可依次表示为S1P1、
S1P2、S2P1、S2P2……S6P1、S6P2。
具体内容详见电子教案及电子课件。
2、教学方法
启发、引导、对比
3、教学手段
多媒体
五、作业
教材P36：2、3、4、5、6、7、9
六、主要参考资料
1、何立民，《单片机应用技术选编》（1版），北京航空航天大
学出版社，1994.5
2、胡键，《单片机原理及接口技术》（1版），机械工业出版社，
2005.1
3、武庆生，《单片机及其应用》，电子科技大学出版社，2000.10
4、孙育才，《MCS-51》（3版），东南大学出版社，2001.7
七、课后记
1、学生硬件基础较差，对课程理解带来困难，需补充硬
件基础知识。
2、利用实验箱增强学生对硬件结构的理解，有良好效果。
3、将器件带入课堂能加深学生对硬件内容的理解。
4、鼓励和要求学生查阅相关资料，培养学生工程意识。
5、鼓励和要求学生较早进入实验室，十分必要。
教案
（第 4 次课2学时）
一、授课题目：MCS-51的指令系统
二、教学目的和要求：
1、熟悉MCS-51指令的基本结构
2、熟悉MCS-51指令系统的寻址方式
3、掌握MCS-51指令系统中七类111条指令的基本应用
三、教学重点和难点
难点：MCS-51指令系统的寻址方式，程序转移类指令
重点：寻址方式，七类111条指令的基本应用
四、教学过程（包含教学内容、教学方法、辅助手段、板书、学时分配等）
1、教学内容
3.1指令系统概述
3.2指令系统的寻址方式
注意：①在强调概念的同时，结合指令加以介绍，可帮助同学的理解；②再后续的指令介绍中，也要通过指令的具体应用不断帮助对寻址方式的理解。
1 、立即寻址
2 、直接寻址
3 、寄存器寻址
4 、寄存器间接寻址
5 、变址寻址
6 、相对寻址
7 、位寻址
3.3MCS-51指令系统分类介绍
1、数据传送类指令
2、算术运算类指令
3、逻辑运算与循环类指令
4、程序转移类指令
5、调用子程序及返回指令
子程序末尾的RET返回。 6、位操作指令 7、空操作指令具体内容详见电子教案及电子课件。
2、教学方法
启发、引导、对比
3、教学手段
多媒体
五、作业
教材P36：2、3、4、5、6、7、9
六、主要参考资料
1、何立民，《单片机应用技术选编》（1版），北京航空航天大
学出版社，1994.5
2、胡键，《单片机原理及接口技术》（1版），机械工业出版社，
2005.1
3、武庆生，《单片机及其应用》，电子科技大学出版社，2000.10
4、孙育才，《MCS-51》（3版），东南大学出版社，2001.7
5、舒志兵，《现代伺服运动控制系统》，黑龙江人民出版社，2004.10
七、课后记
1、利用现有实验设备，验证并学会使用七类指令：①数据传送类指令算术运算类指令逻辑运算与循环类指令程序转移类指令调用子程序及返回指令位操作指令空操作指令。
2、通过指令熟悉七种寻址方式：①立即寻址直接寻址寄存器寻址寄存器间接寻址变址寻址相对寻址⑦位寻址
3、学会使用现有实验设备，利用现有实验设备进行初步编程训练。
教案
（第5、6 次课4学时）
一、授课题目：MCS-51的指令系统
二、教学目的和要求：
1、熟悉MCS-51指令的基本结构
2、熟悉MCS-51指令系统的寻址方式
3、掌握MCS-51指令系统中七类111条指令的基本应用
三、教学重点和难点
难点：MCS-51指令系统的寻址方式，程序转移类指令
重点：寻址方式，七类111条指令的基本应用
四、教学过程（包含教学内容、教学方法、辅助手段、板书、学时分配等）
2、教学内容
3.4指令系统概述
3.5指令系统的寻址方式
注意：①在强调概念的同时，结合指令加以介绍，可帮助同学的理解；②再后续的指令介绍中，也要通过指令的具体应用不断帮助对寻址方式的理解。
1 、立即寻址
2 、直接寻址
3 、寄存器寻址
4 、寄存器间接寻址
5 、变址寻址
6 、相对寻址
7 、位寻址
3.6MCS-51指令系统分类介绍
1、数据传送类指令
2、算术运算类指令
3、逻辑运算与循环类指令
4、程序转移类指令
5、调用子程序及返回指令
子程序末尾的RET返回。 6、位操作指令 7、空操作指令具体内容详见电子教案及电子课件。
2、教学方法
启发、引导、对比
3、教学手段
多媒体
五、作业
教材P36：2、3、4、5、6、7、9
六、主要参考资料
1、何立民，《单片机应用技术选编》（1版），北京航空航天大
学出版社，1994.5
2、胡键，《单片机原理及接口技术》（1版），机械工业出版社，
2005.1
3、武庆生，《单片机及其应用》，电子科技大学出版社，2000.10
4、孙育才，《MCS-51》（3版），东南大学出版社，2001.7
5、舒志兵，《现代伺服运动控制系统》，黑龙江人民出版社，2004.10
七、课后记
1、利用现有实验设备，验证并学会使用七类指令：①数据传送类指令算术运算类指令逻辑运算与循环类指令程序转移类指令调用子程序及返回指令位操作指令空操作指令。
2、通过指令熟悉七种寻址方式：①立即寻址直接寻址寄存器寻址寄存器间接寻址变址寻址相对寻址⑦位寻址
3、学会使用现有实验设备，利用现有实验设备进行初步编程训练。
教案
（第7、8 次课4学时）
一、授课题目：MCS-51的指令系统
二、教学目的和要求：
1、熟悉MCS-51指令的基本结构
2、熟悉MCS-51指令系统的寻址方式
3、掌握MCS-51指令系统中七类111条指令的基本应用
三、教学重点和难点
难点：MCS-51指令系统的寻址方式，程序转移类指令
重点：寻址方式，七类111条指令的基本应用
四、教学过程（包含教学内容、教学方法、辅助手段、板书、学时分配等）
3、教学内容
3.7指令系统概述
3.8指令系统的寻址方式
注意：①在强调概念的同时，结合指令加以介绍，可帮助同学的理解；②再后续的指令介绍中，也要通过指令的具体应用不断帮助对寻址方式的理解。
1 、立即寻址
2 、直接寻址
3 、寄存器寻址
4 、寄存器间接寻址
5 、变址寻址
6 、相对寻址
7 、位寻址
3.9MCS-51指令系统分类介绍
1、数据传送类指令
2、算术运算类指令
3、逻辑运算与循环类指令
4、程序转移类指令
5、调用子程序及返回指令
子程序末尾的RET返回。 6、位操作指令 7、空操作指令具体内容详见电子教案及电子课件。
2、教学方法
启发、引导、对比
3、教学手段
多媒体
五、作业
教材P36：2、3、4、5、6、7、9
六、主要参考资料
1、何立民，《单片机应用技术选编》（1版），北京航空航天大
学出版社，1994.5
2、胡键，《单片机原理及接口技术》（1版），机械工业出版社，
2005.1
3、武庆生，《单片机及其应用》，电子科技大学出版社，2000.10
4、孙育才，《MCS-51》（3版），东南大学出版社，2001.7
5、舒志兵，《现代伺服运动控制系统》，黑龙江人民出版社，2004.10
七、课后记
1、利用现有实验设备，验证并学会使用七类指令：①数据传送类指令算术运算类指令逻辑运算与循环类指令程序转移类指令调用子程序及返回指令位操作指令空操作指令。
2、通过指令熟悉七种寻址方式：①立即寻址直接寻址寄存器寻址寄存器间接寻址变址寻址相对寻址⑦位寻址
3、学会使用现有实验设备，利用现有实验设备进行初步编程训练。
教案