AVR微控制器应用实践

教学目标

    本课程以AVR微控制器为例,向学生介绍单片机的结构和开发手段、方法。通过本课程的学习,使学生对AVR微控制器的硬件结构和工作原理有较深刻的理解,掌握使用AVR微控制器进行系统开发与设计的技能,具备单片机软件设计和编程能力,提高学生的实践和创新能力,进而有能力进一步对其它单片机产品的应用系统从事研制和开发工作,为学生以后的工作和学习打下坚实的基础。 要求学生通过课程的学习,对AVR微控制器的原理、硬件结构、编程和调试的流程等有较清晰的认识,并能将其应用到实际中,提高学生综合设计开发的能力。

    本课程重视理论和实践的结合,通过AVR微控制器的应用示例,培养学生的学习兴趣。通过平时的实验锻炼学生的编程能力,深化学生对单片机结构的理解,掌握微控制器程序设计和接口应用的基本方法。通过综合设计实验培养学生的创新思维能力,分析解决问题的能力。使学生能够利用微控制器的软、硬件技术分析实际问题,提出合适的解决方案,通过具体的软硬件实现,并写出设计报告。

课程在学生培养中的地位和作用

    微控制器(单片机)课程是电子类相关专业教学计划的重要组成部分。单片机在生产实践中有着广泛的应用,是电子系统设计和嵌入式系统设计等专业的基础。该课程不但为后续课程提供必需的基础知识,而且在课程设计和毕业设计中也应用很频繁。各高等院校相关专业都将单片机课程列入教学计划,开设单片机及相关课程。

    ATMEL公司是世界上著名微控制器生产商,AVR系列单片机在单片机市场占有较大的份额。单片机能针对性地解决各类工业控制问题,特别适用于较高速和较复杂的实时控制应用,在工业控制、数据采集能领域得到广泛的应用,从而使得它在现在的课程教学中显得尤为重要,在课程设计,毕业设计和电子设计竞赛中得到了广泛的应用。

主要教学手段和方法

1)     综合应用多媒体课件等现代教育手段,向学生讲解课程内容,演示具体操作。

2)     理论和实践相结合,注重学生实践能力和创新能力的培养。学生能够将学到的知识及时用于实践,在实践中深化对理论的认识。通过平时实验使学生在实验中了解单片机的结构和主要接口的使用方法,通过课堂作业使学生掌握单片机编程和使用的方法。

3)     依托南开大学­—爱特梅尔微控制器实验室的资源和技术优势,为学生搭建完整的学习和创新的平台,提高学生的学习兴趣,使学生能够了解并掌握最新的微控制器的使用方法。

4)     通过开放式的教学,培养学生自助学习的能力。学生根据自己的兴趣、想法,自主选择设计题目,锻炼学生综合设计能力。学生根据现实应用中的具体需要,提出合理的设计题目。可独自完成也可两个人一组,设计解决方案并通过具体的软硬件实现,在实验的基础上写出课程设计报告。 

考核方式

    最终成绩包括平时成绩和综合设计。平时成绩占总成绩的30%,综合设计占总成绩的70%。

    平时成绩:主要考核学生实验表现、出勤情况以及课堂作业完成情况等方面,每次实验都会给出一个题目,学生在上课期间编程完成。

    设计报告:学生结合实际应用,自拟题目或者采用指定题目,使用AVR微控制器进行综合设计,提交实验结果和设计报告,通过对题目的创新性、实用性以及最终的完成程度进行考核。

课程学习要求和建议

课程要求:

1.学生在学生课程前具备基本模拟电路、数字电路的分析和设计基础,掌握C语言编程的基本方法。通过本课程的学习要求熟练掌握单片机系统的设计方法,具备软件编程的能力。

2.本课程的基本要求是重视理论和实践的结合。要求学生勤于实践,通过课程的学习,对AVR微控制器的原理、硬件结构、编程和调试的流程等有较清晰的认识,并能将其应用到实际中。

3.课程按照由简到难,由独立到综合的思路,将单片机的基本结构进行分解。后续的实验要用到以前的实验内容,学生在学习的过程中,一定要积极动手,将每堂课上知识点都理解透彻。

4.单片机的应用是同现实应用紧密结合的,学生在学习的过程中,要培养自己独立分析问题,解决问题的能力。能够将实际生活中应用形成具体的设计方案,并通过软硬件来实现。

学习建议:

    学生在学习的过程中应积极动手,勤于实践。在实际的实验中能培养自己查找资料,分析解决问题的能力。要重视平时的实验,在实验中锻炼自己的编程和分析能力,重视课程设计,在综合设计中能发挥创新性思维,将课堂与现实生活、科技前沿相结合,按照开发项目的思路,分析需求、设计方案、安排进度到具体实现,在每个过程中都做好记录。

    在学习AVR微控制器的基础上,掌握单片机的开发和设计流程,能使用其他的单片机进行开发。

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