微控制器系统设计实验

教学目标

1、知识目标:

了解:单片机的基本概念、发展历史、特点和应用领域。8051单片机的内部结构;8051单片机的寻址方式、汇编语言的构成;半导体存储器的原理、中断系统的基本概念、I/O内部结构等。

掌握:8051单片机的工作资源、引脚功能、存储器组织和特殊功能寄存器区域;指令系统、汇编语言程序的设计;8051单片机中断系统的原理和设计方法、8051单片机内部定时器/计数器的原理和设计方法、8051单片机串行通信的基本概念和设计方法、8051单片机和外部存储器的扩展方法、8051单片机可编程I/O接口的扩展方法、键盘/显示器的接口方法、A/D、D/A转换器的工作

原理及8051单片机与A/D、D/A转换器的接口方法、;8051单片机在不同方式下的应用。

2、能力目标:

简单运用:运用所学单片机基本知识和常用接口芯片进行单片机简单应用系统设计和开发方法。

熟练运用:汇编语言的程序设计、中断系统、内部定时器/计数器和串口的使用、存储器的扩展、可编程I/O的接口、A/D、D/A转换器的接口、键盘/显示器的接口。 

课程在学生培养中的地位和作用

    《微控制器系统设计与实验》属于专业必选课。随着微电子技术的发展而诞生的单片机是近代计算机技术发展史上一个重要的里程碑,单片机的出现促使计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。

    单片机作为典型的嵌入式系统,它的成功应用推动了嵌入式系统的发展。单片机在我国大规模应用已有近二十年历史。在全国高等工科院校中,已普遍开设单片机及其相关课程。单片机已成为电子系统中最普遍的应用手段。除了单独开设课程外,在涉及到的许多实践环节,如课程设计、毕业设计、研究生论文课题,单片机都是最广泛的应用手段。近年来,在高校中大力推行的各类电子设计竞赛中,以及作为教育部四大指导竞赛的全国大学生电子设计竞赛里,采用单片机系统来解决各类电子技术问题已成为趋势。

    本课程的主要任务是以典型的8051单片机作为模型,培养学生掌握其开发和应用技术,从而达到培养学生将计算机技术与其它工业技术相结合解决各类实际电子技术问题的能力的目的。是电子科学系培养应用型电子系统设计人才的最重要一环。 

主要教学手段和方法

    本课程为了提高教学质量,促进教学效果,采用了多种的教学手段,比如:实物教学、多媒体教学、网络教学、讲座教学等等。建立虚拟车间,建立虚拟项目等仿真教学环境,优化教学过程,提高教学质量和效率。由于教学手段合理有效地利用,培养了学生学习的兴趣,促进学生积极地思考,除去呆板的教学方式给学生带来的疲惫。

1、课程全部采用多媒体技术进行教学,在保证教学质量的基础上,扩大了课堂的教学容量。

2、理论教学中采用计算机仿真技术(如:Proteus软件)进行教学,将单片机原理、工作过程等,看不见,摸不着的抽象概念和过程形象化,具体化。

3、在教学中,采用项目驱动式的课程设计,设计了“项目任务”“项目分析”“项目实施”“基础知识”“知识拓展”“知识测评”“项目评估”等几个环节,针对学生的实际水平,由浅入深地把知识和技能逐步渗透到任务的完成过程中。每个教师都可根据具体的学生培养方向来设计最合适的项目任务,从而提高学生的综合素质。通过项目任务的设计培养学生学科兴趣,同时,不断丰富学生的相关知识点,促使学生循序渐进的主动学习。同时所选项目要紧跟单片机技术应用的发展现状,结合当前工业和生产实际,充分体现单片机技术可操作性强,具有可扩展性和可移植性的特点及优势。 

考核方式

平时成绩 占10%,其中理论课出勤情况占5%,实验课出勤情况占5%

实验实践成绩占30%,其中基础实验部分占10%,综合课程设计占20%

笔试成绩占60%,笔试采用闭卷方式 

课程学习要求和建议

    与单片机相关的知识很多,这些知识光靠上课讲是讲不完的,必须培养学生的自学能力。如何通过实验教学,使得学生能够进一步巩固和消化课堂上所学知识,同时又能培养学生的动手能力、创新能力和综合运用知识的能力,造就综合型、创新型、复合型人才,具有重要的意义。分析传统实验教学的经验与不足,单片机实验改革应该突出“学、实、思”同步进行。

    学:任何知识都不是天生的,都要从学习模仿开始。通过让学生验证、分析完整的实例,可以达到事半功倍的学习效果。

    实:强调实践。学习单片机,不仅要会编写程序,而且还要会设计硬件。通过实验板的焊接调试,学生可以了解系统硬件结构,学习到调试的方法,这些经验对硬件设计非常有帮助。

    思:“学而不思则罔,思而不学则殆”。学生课前思,思索若何能更好更快的完成实验;学生课中思,思索在实验中遇到的问题以及解决办法;课下思,思索能否改进实验,能否扩展实验。 

    鼓励学生敢于实践。多数学生在知道项目任务后,由于过去动手机会不多,对布置的项目任务不知所措,感到困惑和畏惧,在小组活动中互相推诿。这时就需要教师及时发现,鼓励学生大胆尝试,先确定第一步的攻关方向,下面的方向就会自然而然的出现。很多事情就是赶鸭子上架,先让整个项目动起来。由于在项目设计时已经将硬件、指令、编程技巧等知识点和技能分解、融汇到各个项目中去,打破纵向教学模式,将知识点横向结合,学生会在不知不觉中建立单片机技术的知识体系,并在完成任务的过程中获得成就感,从而更好的激发学习热情。


用户登录