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课程教学大纲

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课程名称：单片机原理及应用

参考学时：40

适用专业：测控技术与仪器、电气工程及其自动化等

课程性质：考试

执 笔 人：王影

先修课程：高等数学（含工程数学）、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术、微型计算机原理与应用、C语言程序设计

01

在课程体系中地位、作用

单片机原理及应用课程在计算机科学与技术、电子信息工程等专业的课程体系中占据着举足轻重的地位。作为一门承上启下的专业基础课程，它旨在使学生全面掌握单片机的基本概念、基本原理和应用方法。通过本课程的学习，学生将具备对简单系统的硬件原理进行分析与设计的能力，能够熟练应用接口芯片，并熟练编写汇编语言软件。这些技能将为学生打下坚实的单片机应用系统设计和开发基础。

本课程不仅是对模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与应用（汇编语言程序设计）、C语言程序设计等课程知识的综合运用和提升，同时也为后续学习自动检测技术、可编程控制器、智能仪器原理及应用、电子设计等专业课以及参与专业综合设计、毕业设计等实践性环节提供了必要的知识和技能储备。

单片机原理及应用课程在培养学生的专业素养、实践能力和创新精神方面发挥着不可替代的作用。它将为学生未来的学术研究、技术开发或工程实践等职业生涯奠定坚实的基础，并助力学生成长为适应现代社会需求的高素质复合型人才。

02

课程教学目标

通过本课程的学习，学生应达到以下目标：

课程目标1：掌握单片机基础知识与系统设计

学生将深刻理解单片机的核心概念、组成及工作原理。

学生将能够描述并应用单片机系统设计的关键步骤和策略。

学生将熟悉单片机的各功能模块，并能够进行基本的驱动设计。

培养学生综合运用相关学科知识（如电路理论、电子技术等）来解决测控技术与仪器领域的复杂工程问题等。

支持的毕业要求指标点：3.1（掌握测控技术与仪器领域的基本设计/开发方法和技术）、3.2（完成测控系统的单元设计）、4.2（选择研究路线，设计实验方案）。

课程目标2：提升单片机软件编程与系统集成能力

学生将掌握单片机编程的基本技巧和方法，包括汇编语言和高级语言的编程。

学生将能够设计、调试和优化单片机软件程序。

学生将理解单片机系统中的周期、中断和通信等关键概念，并能够在实际应用中进行集成。

培养学生的系统设计思维，使其能够在测控系统设计中考虑整体性能和稳定性等。

支持的毕业要求指标点：3.3（进行测控系统或工艺流程设计）、4.1（基于科学原理调研和分析解决方案）。

课程目标3：强化单片机应用与创新意识

学生将能够根据实际需求选择合适的单片机型号，并进行功能扩展。

学生将能够在单片机应用中体现创新意识，如通过算法优化、新型传感器集成等方式提升系统性能。

培养学生的问题解决能力，使其能够针对测控技术与仪器领域的复杂问题提出有效的解决方案等。

支持的毕业要求指标点：3.3（在设计中体现创新意识）、4.2（选择研究路线，设计实验方案）、4.3（能够根据拟定的实验方案，搭建测控实验系统）、4.4（对实验结果进行科学分析和合理解释）。

课程目标4：培养职业素养与团队协作能力

通过课程学习，学生将培养对单片机技术的兴趣和热情。

学生将了解并遵守工程实践中的职业道德和规范。

通过团队合作项目，学生将培养团队协作能力和沟通技巧。

培养学生的终身学习能力和适应技术发展的意识等。

支持的毕业要求指标点：间接支持所有毕业要求指标点，特别是在团队协作、职业道德和社会责任方面。

03

教学环节和课程内容

1. 课程目标落实的教学环节

本课程落实课程目标的教学环节包括授课、课堂测试、课后作业等。具体实施过程，老师可按照学生具体情况实时调整。

2.课程理论教学要求及各章节学时分配

04

考核方式与评价标准

1、考核方式

最终成绩由平时成绩和期末成绩构成，各部分所占比例如表3所示。教师可根据学生具体情况适当调整。

2、评价标准

05

推荐教材

《单片机原理及应用》，王影 刘麒主编，清华大学出版社

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参考书籍

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《单片机原理及应用》

作者：王影，刘麒 主编 艾学忠，刘伟，陈北辰，张振涛，孙明革，杨秋贤 副主编

定价：59元

内容简介

本书是国家级一流本科课程“单片机原理及应用”指定教材，全面覆盖MCS51单片机的基础理论与应用技术，从单片机起源、内部结构、指令系统到程序设计、中断系统、定时计数器、串行通信，再到存储器扩展与I/O接口扩展，构建了完整的单片机知识体系。书中深入探讨存储结构、中断处理、定时控制等关键技术，并辅以丰富的实例与电路设计，通过理论与实践相结合的方式，帮助读者快速掌握单片机技术和单片机在各类实际场景中的应用，提升解决实际问题的能力。 本书可作为高等学校的电子信息工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的教材，也适合单片机爱好者及工程技术人员自学使用。