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課程名稱(chēng) 單片機原理及應用
參考書(shū)目
1. 程啟明, 趙永熹, 黃云峰等. 單片機原理及應用. 北京: 中國水利水電出版社. 2022.08
2. 張毅剛. 單片機原理及應用(第4版). 北京. 高等教育出版社. 2021.09
3. 程啟明, 徐進(jìn) 黃云峰, 楊艷華. 基于匯編與C語(yǔ)言的單片機實(shí)踐與學(xué)習指導. 北京: 中國水利水電出版社. 2019.7
復習的總體要求
本課程要求如下：
(1)了解單片機的基本概念，掌握各類(lèi)數制轉換及表達;掌握MCS51系列單片機系統結構、引腳功能、內部組成、相關(guān)資源。掌握MCS51系列單片機存儲器結構和尋址方式。
(2)熟練掌握MCS51系列單片機的指令系統，熟練掌握匯編編程或C51的類(lèi)C語(yǔ)言編程，掌握程序設計的方法和程序設計的基本結構。
(3)掌握MCS51系列單片機中定時(shí)/計數器、串行通訊以及中斷系統，掌握I/O接口技術(shù)的應用。
(4)掌握MCS51系列單片機系統擴展及應用開(kāi)發(fā)技術(shù)，了解單片機系統設計開(kāi)發(fā)的方法。通過(guò)實(shí)例分析，了解單片機系統綜合設計方法。
復習內容及知識點(diǎn)
一、計算機基礎知識
(一)學(xué)習的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習常用數制及編碼，為后續章節學(xué)習奠定基礎知識。
(二)考核知識點(diǎn)
1、數制的基本概念;
2、數制轉換;
3、微型計算機概述;
4、計算機硬件發(fā)展簡(jiǎn)史、工作原理、基本理論;
5、單片機的定義、工作原理。
(三)考核要求
(1)識記
1、二、十、十六進(jìn)制數的表示及相互轉換方法;
2、數的原碼、反碼和補碼表達及運算;
3、BCD碼與ASCII碼。
二、MCS51單片機的硬件結構
(一)學(xué)習的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習MCS51系列單片機基本結構和基本工作原理等知識，為后續內容提供必要的概念基礎。
(二)考核知識點(diǎn)
1、MCS51單片機的硬件組成結構;
2、MCS51單片機引腳功能;
3、MCS51單片機內部存儲器;
4、MCS51單片機并行I/O口的結構;
5、MCS51單片機時(shí)鐘與時(shí)序;
6、MCS51單片機復位和低功耗運行方式。
(三)考核要求
(1)識記
1、MCS51系列(僅限8031、8051)功能結構、特點(diǎn);
2、MCS51中央處理器CPU中專(zhuān)用寄存器及狀態(tài)寄存器標志位的功能特點(diǎn);
3、信號引腳功能、并行I/O口結構及應用要點(diǎn);
4、MCS51存儲器結構，包括程序存儲器、數據存儲器、特殊功能寄存器的地址空間及地址空間的分配;
5、時(shí)鐘周期、機器周期、指令周期的分配和時(shí)序的基本概念;
6、復位工作方式和低功耗方式的特點(diǎn);
7、總線(xiàn)的概念及分類(lèi)。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、微型計算機的硬件組成結構;
2、MCS51中央處理器CPU中時(shí)鐘電路及時(shí)序和取指/執行時(shí)序圖;
3、并行I/O口內部結構及讀、寫(xiě)操作，及并行I/O口的負載能力;
4、復位操作的功能和復位后CPU內部的狀態(tài);
5、節電運行方式;
6、片內振蕩器原理與結構
7、MCS51片內RAM與ROM的分配、SFR特殊功能寄存器的分配、定義和功能。
(3)應用
1、MCS51單片機內部寄存器的分配和正確使用;
2、MCS51單片機 4個(gè)并行I/O口的分工和正確使用;
3、MCS51存儲器和布爾(位)處理器。
三、MCS51單片機指令系統
(一)學(xué)習的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習尋址方式和指令系統，以便于程序設計。
(二)考核知識點(diǎn)
1、MCS51尋址方式的種類(lèi)、各尋址方式訪(fǎng)問(wèn)的地址空間及應用;
2、MCS51匯編語(yǔ)言的指令格式及MCS51指令系統的特點(diǎn);
3、數據傳送類(lèi)指令的類(lèi)型、特點(diǎn)及應用;
4、算術(shù)運算類(lèi)指令的類(lèi)型、特點(diǎn)及應用;
5、邏輯運算及循環(huán)位移類(lèi)指令的類(lèi)型、特點(diǎn)及應用;
6、控制轉移類(lèi)指令的類(lèi)型、特點(diǎn)及應用;
7、布爾(位)處理類(lèi)指令的類(lèi)型、特點(diǎn)及應用。
(三)考核要求
(1)識記
1、MCS51尋址方式的種類(lèi)及定義;
2、MCS51匯編語(yǔ)言的指令格式;
3、數據傳送指令的指令格式;
4、算術(shù)運算類(lèi)指令的指令格式;
5、邏輯運算及循環(huán)位移類(lèi)指令的指令格式;
6、控制轉移類(lèi)指令的指令格式;
7、布爾(位)處理類(lèi)指令的類(lèi)型及指令格式。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、各種尋址方式訪(fǎng)問(wèn)的地址空間及應用;
2、數據傳送類(lèi)指令的應用，及執行后存儲器、內存單元內容的變化;
3、算術(shù)運算類(lèi)指令的應用及對標志位的影響;
4、二-十進(jìn)制高速指令應用的場(chǎng)合、執行的條件、執行后的結果;
5、邏輯運算及循環(huán)位移類(lèi)指令的應用及對標志位的影響;
6、并行I/O口邏輯運算的應用;
7、控制轉移類(lèi)指令的應用及對SP、PC的影響;
8、相對偏移量的概念及計算;
9、比較轉移指令和循環(huán)轉移指令的功能及應用;
10、布爾(位)處理類(lèi)指令的特點(diǎn)及應用。
(3)應用
1、綜合存儲器結構的映像，進(jìn)一步分析訪(fǎng)問(wèn)各存儲器地址空間的尋址方式;
2、對給定的程序段進(jìn)行分析，確定其完成的功能及各種狀態(tài)的變化;
3、編制一個(gè)程序段，實(shí)現某個(gè)指定的功能或期望的結果;
4、傳送、算術(shù)、邏輯、控制和布爾運算，這五大類(lèi)匯編語(yǔ)言指令的運用。
四、MCS51單片機匯編語(yǔ)言程序設計
(一)學(xué)習的目的和要求
基本學(xué)習任務(wù)是學(xué)習匯編程序所要求的語(yǔ)法規定，包括一些常用的偽指令，程序設計的基本方法，能夠設計一般的應用程序。
(二)考核知識點(diǎn)
1、匯編語(yǔ)言程序設計的基本概念、方法與步驟;
2、常用偽指令的格式及應用;
3、程序設計基本結構及應用;
4、根據程序的邏輯結構和算法，設計程序流程圖;
5、MCS51源程序的基本格式及應用;
6、常用功能模塊程序段設計。
(三)考核要求
(1)識記
1、匯編語(yǔ)言程序設計的基本概念、方法與步驟;
2、常用偽指令的格式及應用;
3、程序設計基本結構種類(lèi);
4、MCS51源程序的基本格式。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、順序程序、分支程序、循環(huán)程序的設計方法及應用;
2、子程序的編制和調用方法(參數的傳遞只要求使用單片機芯片中的寄存器和RAM進(jìn)行);
3、根據程序的邏輯結構和算法，設計程序流程圖。
(3)應用
1、正確運用指令，采用匯編語(yǔ)言設計簡(jiǎn)單程序段，包括：數據傳送、算術(shù)邏輯運算、碼制/數制轉換、查表程序、定時(shí)程序、極值、排序及檢索程序;
2、分析判斷簡(jiǎn)單程序段功能和運行結果。
五、C51程序設計(類(lèi)C語(yǔ)言編程)
(一)學(xué)習的目的和要求
基本學(xué)習任務(wù)是學(xué)習Keil uVision4的使用方法，對標準C的基本語(yǔ)法的掌握，重點(diǎn)掌握C51的擴展功能，掌握C51程序的編寫(xiě)方法。
(二)考核知識點(diǎn)
1、Keil C51的編程語(yǔ)言基礎;
2、Keil C51程序設計方法;
3、Keil C51程序設計的函數和中斷函數的編寫(xiě);
4、根據程序的邏輯結構和算法，設計程序流程圖，并用C51實(shí)現;
5、常用功能模塊函數設計。
(三)考核要求
(1)識記
1、C51語(yǔ)言程序設計的基本概念、方法與步驟;
2、C51常用語(yǔ)句的語(yǔ)法;
3、C51程序函數和中斷函數的編寫(xiě);
4、C51程序的應用。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、在C51語(yǔ)言環(huán)境下，順序程序、分支程序、循環(huán)程序的設計方法及應用;
2、各類(lèi)主子函數的編寫(xiě)和調用方法;中斷處理子函數的編寫(xiě)和應用;
3、根據程序的邏輯結構和算法，設計程序流程圖。
(3)應用
1、C51編寫(xiě)基本功能的語(yǔ)句與函數，熟悉與了解中斷函數、定時(shí)函數、串行、并行通信函數的編寫(xiě);
2、分析判斷程序函數功能和運行結果。
六、MCS51單片機的中斷與定時(shí)
(一)學(xué)習的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習單片機中斷與內部計數器/定時(shí)器的使用方法。
(二)考核知識點(diǎn)
1、中斷的基本概念、方式及中斷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn);
2、MCS51的中斷源、中斷控制及中斷優(yōu)先級;
3、響應中斷的條件和過(guò)程，及各中斷源的向量地址;
4、外部中斷的觸發(fā)方式;
5、中斷響應過(guò)程及中斷服務(wù)子程序編程要點(diǎn);
6、MCS51的定時(shí)/計數器的基本原理;
7、控制定時(shí)/計數器的特殊功能寄存器TMOD和TCON;
8、定時(shí)/計數器的工作方式;
9、定時(shí)/計數器應用編程。
(三)考核要求
(1)識記
1、中斷的基本概念、方式及中斷技術(shù)的特點(diǎn);
2、MCS51的中斷源的種類(lèi)及各中斷源的向量地址;
3、外部中斷的觸發(fā)方式;
4、MCS51中斷優(yōu)先級設置;
5、MCS51中斷響應的條件和響應過(guò)程;
6、MCS51的定時(shí)/計數器的基本原理;
7、定時(shí)/計數器的工作方式。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、MCS51中斷設置與控制;
2、中斷服務(wù)程序編寫(xiě)要點(diǎn);
3、定時(shí)及中斷控制寄存器的應用;
4、方式0、方式1、方式2的應用。
(3)應用
1、針對各中斷源編寫(xiě)中斷初始化程序及相應的中斷服務(wù)程序;
2、定時(shí)/計數器初值的計算及應用編程;
3、按給定要求編寫(xiě)或分析定時(shí)/計數器程序段;
4、方波輸出、計時(shí)與計數;簡(jiǎn)單波形的輸入捕捉、頻率和周期的測量。
七、單片機并行存儲器擴展
(一)學(xué)習的目的和要求
基本學(xué)習任務(wù)是學(xué)習半導體存儲器的類(lèi)型以及與單片機系統的連接。
(二)考核知識點(diǎn)
1、MCS51單片機總線(xiàn)及硬件系統擴展;
2、編址技術(shù);
3、系統地址空間的分配和譯碼;
4、系統外部程序存儲器、數據存儲器及存儲器綜合擴展;
(三)考核要求
(1)識記
1、系統擴展結構與擴展存儲器編址及映像(部分譯碼、全譯碼)
2、應用系統分析和系統配置
3、系統地址空間的分配和譯碼
(2)領(lǐng)會(huì )
1、半導體存儲器(RAM、ROM)與單片機系統連接時(shí)應考慮的問(wèn)題;
2、單片機擴展及系統結構。
(3)應用
1、外部程序和數據存儲器擴展，典型芯片與單片機系統的連接包括(2716、2732、2764、27128、6116、6264、2864等常用RAM和ROM芯片);
2、外部存儲器混合擴展。
八、單片機并行I/O擴展及應用
(一)學(xué)習的目的和要求
學(xué)習單片機系統常用芯片的接口技術(shù)，以便于和系統連接。
(二)考核知識點(diǎn)
1、單片機簡(jiǎn)單I/O擴展;
2、采用8255、8155擴展并行I/O接口;
3、采用8279擴展鍵盤(pán)/顯示器接口;
4、單片機按鍵及消抖動(dòng);
5、單片機LED顯示方法。
(三)考核要求
(1)識記
1、輸入/輸出兩種尋址方式;
2、單片機簡(jiǎn)單的I/O口擴展(74LS244、74LS377);
3、可編程接口芯片8255、8155的內部邏輯結構特點(diǎn)、引腳功能、命令字和狀態(tài)字的含義。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、單片機與外部設備之間傳送信息的特點(diǎn)和類(lèi)型;程序傳送(無(wú)條件傳送、查詢(xún)式傳送)方式、中斷方式;
2、8255、8155基本輸入輸出方式的應用;
3、單片機鍵盤(pán)接口技術(shù)(獨立式、行列式鍵盤(pán));
4、單片機LED顯示接口技術(shù)(靜態(tài)、動(dòng)態(tài)顯示以動(dòng)態(tài)為重點(diǎn))。
(3)應用
1、MCS51配置8255、8155擴展并行I/O接口及8255、8155初始化編程;
2、單片機I/O口的直接應用;
3、鍵盤(pán)接口程序和LED顯示程序。
九、MCS51單片機串行通信
(-)學(xué)習的目的和要求
基本任務(wù)是學(xué)習單片機與外部設備傳送信息的類(lèi)型及傳送方式，為后續內容準備基礎知識。
(二)考核知識點(diǎn)
1、串行通信基本知識;
2、串行口及控制寄存器;
3、工作方式及初始化編程。
(三)考核要求
(1)識記
1、異步串行傳送的基本概念(波特率、傳送格式);
2、串行口寄存器結構及個(gè)標志位功能;
3、串行口工作方式0、1、2、3;
4、RS-232C標準。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、多機通信方法;
2、串行接口電路。
(3)應用
1、串行口初始化編程;
2、串行通信程序段分析。
十、單片機A/D及D/A轉換器接口
(一)學(xué)習的目的和要求
本章的基本任務(wù)是學(xué)習單片機和數/模及模/數轉換器的接口技術(shù)，以便于構成對模擬量處理的系統。
(二)考核知識點(diǎn)
1、D/A轉換器原理及應用;
2、A/D轉換器原理及應用。
(三)考核要求
(1)識記
1、D/A轉換器接口技術(shù)性能(分辨率、建立時(shí)間、接口形式);
2、DAC0832內部邏輯結構、引腳功能及單緩沖方式的應用;
3、ADC0809內部邏輯結構、引腳功能、定時(shí)采集方式的應用。
(2)領(lǐng)會(huì )
1、A/D分類(lèi)及特點(diǎn);
2、D/A原理及特點(diǎn)。
(3)應用
1、采用DAC0832接口電路輸出函數波形;
2、采用ADC0809接口電路對輸入信號(如電壓等)的測量。
十一、單片機應用
(一) 學(xué)習的目的和要求
單片機的綜合應用;針對我國高校雙語(yǔ)教學(xué)的現狀，結合我?！皢纹瑱C”雙語(yǔ)教學(xué)的實(shí)踐，考核學(xué)生在教學(xué)和實(shí)踐中對英語(yǔ)使用程度的把握、以及雙語(yǔ)在工程設計中的研究與實(shí)踐;為學(xué)生在研究生階段的學(xué)習與深造，奠定良好的語(yǔ)言基礎。
(二)考核知識點(diǎn)
1、單片機的開(kāi)發(fā)、應用過(guò)程及實(shí)例典型應用系統;
2、以英語(yǔ)為載體，對前述單片機教學(xué)內容和知識點(diǎn)的簡(jiǎn)易表述和簡(jiǎn)單應用。
(三)考核要求
(1)識記
1、單片機的開(kāi)發(fā)、應用過(guò)程及實(shí)例典型應用系統;
2、以英語(yǔ)為載體，能夠回答與表述簡(jiǎn)單的單片機基本概念;閱讀、分析與解釋結構基礎、簡(jiǎn)易的單片機程序。
附：有關(guān)說(shuō)明
1、本課程在試卷中對不同能力層次要求的分數比例為：識記題目占30%，領(lǐng)會(huì )題目占40%，應用題目占30%。試卷中不同難度試題的分數比例為：容易題目占20%，較易題目占30%，較難題目占30%，難題目占20%。
2、本課程考試命題可采用的題型有：填空、名詞解釋、選擇題、問(wèn)答題、閱讀程序題、簡(jiǎn)單編程題、作圖題、綜合應用題等。
原標題：上海電力大學(xué)2025年招收攻讀碩士學(xué)位研究生招生簡(jiǎn)章、目錄簡(jiǎn)介及考試大綱
文章來(lái)源：https://xxgk.shiep.edu.cn/e6/68/c525a255592/page.htm
