實用

一、課程教學(xué)目的

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握AT89S51單片機的硬件基本結(jié)構(gòu)、內(nèi)部各種功能部件的工作原理、匯編語言指令系統(tǒng)以及各種常用硬件接口設(shè)計和程序設(shè)計，最終使學(xué)生能夠根據(jù)工程開發(fā)任務(wù)的要求，能夠完成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件的開發(fā)與設(shè)計。

二、 教學(xué)內(nèi)容及基本要求

課程教學(xué)內(nèi)容如下：

1. 單片機概述

介紹有關(guān)單片機的基礎(chǔ)知識；單片機的歷史及發(fā)展概況；單片機的發(fā)展趨勢；單片機的應(yīng)用領(lǐng)域；單片機的主流機型；各種與AT89S51兼容的增強型和擴展型的80C51系列單片機；此外對目前使用較多的AVR、PIC單片機進(jìn)行簡介，對嵌入式處理器家族其他成員DSP、嵌入式微處理器、SOC也作以介紹，以開闊學(xué)生的眼界。

2. AT89S51片內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)

介紹AT89S51片內(nèi)的硬件結(jié)構(gòu)。主要包括AT89S51的引腳、CPU、存儲器的結(jié)構(gòu)、4個并行I/O端口、時鐘電路以及復(fù)位電路。

通過本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生從應(yīng)用的角度應(yīng)熟練掌握片內(nèi)的硬件結(jié)構(gòu)，為后面的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。

3. AT89S51的指令系統(tǒng)

內(nèi)容包括AT89S51的匯編語言的指令格式、指令的尋址方式，并從功能分類的角度來介紹數(shù)據(jù)傳送類指令、算術(shù)操作類指令、邏輯運算類指令、控制轉(zhuǎn)移類指令以及位操作類指令。

通過本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生熟練地掌握各種AT89S51的匯編語言的指令，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)教材中的例子，舉一反三，靈活地掌握指令的使用。

4. AT89S51的程序設(shè)計

內(nèi)容包括：介紹機器語言、匯編語言、高級語言，各自的特點；偽指令；匯編語言源程序的匯編；匯編語言各種程序設(shè)計，如子程序設(shè)計，查表、關(guān)鍵字查找、數(shù)據(jù)極值查找、數(shù)據(jù)排序、分支轉(zhuǎn)移、循環(huán)以及碼制轉(zhuǎn)換子程序的設(shè)計。此外還簡要介紹C51程序設(shè)計。

通過本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生熟練地掌握上述各種常用的AT89S51匯編語言子程序的設(shè)計。同時通過對C51程序設(shè)計的簡要介紹，使學(xué)生初步具備C51程序設(shè)計的基礎(chǔ)。為使學(xué)生更好地掌握本部分內(nèi)容，配以基礎(chǔ)實驗課來鞏固所學(xué)的內(nèi)容。

5. AT89S51片內(nèi)的各種功能部件

內(nèi)容包括AT89S51片內(nèi)中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行口。

要求學(xué)生掌握上述功能部件的工作原理、有關(guān)的特殊功能寄存器的格式、功能以及如何進(jìn)行編程。尤其是各功能部件的具體應(yīng)用。

6. 各種硬件接口設(shè)計

內(nèi)容包括AT89S51存儲器接口，I/O接口，鍵盤、顯示器、打印機接口、液晶顯示器、BCD碼撥盤接口，D/A、A/D的硬件接口設(shè)計與軟件驅(qū)動程序設(shè)計。同時對串行擴展介紹也作以介紹。上述內(nèi)容是進(jìn)行單片機應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計的基礎(chǔ)，要求學(xué)生重點掌握。

7. 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和調(diào)試

本部分內(nèi)容是前面介紹的所有內(nèi)容的綜合，也是本課程學(xué)習(xí)的最終目的。主要介紹應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計步驟，硬件設(shè)計、軟件設(shè)計，通過介紹系統(tǒng)設(shè)計實例，使學(xué)生掌握系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。最后介紹應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)和調(diào)試，尤其是使用仿真開發(fā)系統(tǒng)對應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試方法和過程，學(xué)生應(yīng)重點掌握，并與基礎(chǔ)實驗課的內(nèi)容結(jié)合起來。對目前廣泛使用的單片機系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的軟件仿真工具Proteus也作以介紹。此外，還介紹單片機應(yīng)用系統(tǒng)的軟件、硬件的各種抗干擾技術(shù)措施。

通過本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生掌握AT89S51應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的基本方法，抗干擾設(shè)計的基本方法，以及單片機應(yīng)用系統(tǒng)的仿真開發(fā)和調(diào)試，最終能夠?qū)崿F(xiàn)單片機應(yīng)用系統(tǒng)。

8. 基礎(chǔ)實驗

為使學(xué)生鞏固課堂教學(xué)所學(xué)的知識，需通過基礎(chǔ)實驗環(huán)節(jié)的實踐，來提高學(xué)生的軟件編程和設(shè)計開發(fā)能力。編程使用匯編語言和C51均可。基礎(chǔ)實驗的具體要求和內(nèi)容如下