《单片机综合设计与实践》实验课程大纲
课程编号： | 109337 | 学分： | 1.5 |
开课单位： | 电子信息工程学院 | 总 学 时： | 32 |
课程类别： | 实践教学 | 课程性质： | 必修 |
注：课程类别是指通识通修课/学科专业课/专业方向课/实践教学
课程性质是指必修（核心）/限选/任选
一、课程目标
1、本课程是电子信息工程及通信工程专业的必修课。在学习单片机原理与应用理论课的基础上，注重单片机系统的设计和工程的实际应用。通过本课程的学习，为后续课程和毕业设计打下坚实的基础。
2、课程目标是使学生通过本课程的学习，进一步掌握单片机的内部结构、单片机存储器组织、接口设备。掌握单片机系统的分析与设计方法。掌握单片机系统开发应用技术。能够进行单片机实际系统的设计与分析。
3、通过本课程的学习，使学生在掌握单片机处理器结构，学习用单片机应用到电子系统设计方法，理解单片机系统开发过程和设计方法，能编写基本单片机应用程序，建立单片机应用系统，认识单片机的总线技术、接口技术，单片机时钟管理和电源管理,运用单片机进行数字系统设计的能力，面对实际问题时独立分析和解决问题的能力，自主学习的能力。
二、基本理论与实验技术知识
单片机基本原理、单片机的内部结构、单片机存储器组织、接口设备单片机系统开发过程和设计方法。
三、实验方法、特点与基本要求
1、项目引导法，项目-任务-知识-应用，围绕中心，举一反三。
2、引入DCL教学法,以项目任务指导学生学习,以实战为主。
四、实验主要仪器设备
单片机实验电路板及程序下载装置，PC机。
五、实验项目的设置与内容提要
序号 | 实验项目 | 内容提要 | 学时 | 类型 | 每组人数 | 要求 |
1 | 单片机开发环境的建立，项目工程的建立，最小系统的组成 | 任务1.AVR STUDIO 4.19的安装 任务2. AVR MEGA16最小系统 任务3.工程建立, 系统联调,程序下载并运行
| 4 | 验证 | 4-5 | 必做 |
2 | 基本I/O口的输出应用 | 任务1.设计8位数码管显示接口电路，用串行传输的方式向显式接口传输显示数据。 2.采用定时中断，动态扫描的显示方式，设计显示驱动软件。将8个单元的显示缓冲区数据送到相应的数码管显示。
| 6 | 设计 | 4-5 | 必做 |
3 | 基本I/O口的输入应用 | 任务1.设计4X4键盘的硬件接口电路。 任务2.设计键盘扫描软件，采用定时扫描的方法采集并识别16个按键。具有按键去抖动的功能。 任务3.在项目2的基础上将检测到的按键在数码管上显示验证。 | 6 | 设计/验证 | 4-5 | 必做 |
4 | 液晶显示器的应用 | 任务1.设计1602液晶显示器的接口电路。 任务2.设计驱动软件，在液晶显示器上显示ASCII字符。 | 8 | 设计/验证 | 4-5 | 必做 |
5 | 简单应用系统的综合设计 | 任务1.用1602液晶显示器和4X4键盘设计一个简易计算器的硬件电路。 任务2.针对上述设计好的硬件电路，设计系统软件。实现一个简易的计算器的功能。能够进行整数的加法、减法乘法和除法运算。 | 8 | 综合 | 4-5 | 必做 |
【注：设计实验根据情况各选个，总实验学时为学时。】
【注：实验类型：演示/验证/综合/设计，实验要求：必做/选做。】
六、实验报告要求
每人针对每个项目写一份实验报告。
内容要求为项目内容的基本原理描述，电路原理图，程序流程图，源程序清单，以及验证结果的照片。
七、课程考核与成绩评定
成绩组成 | 考核/评价环节 | 分值（或百分比） | 考核/评价细则 |
平时 | 项目1 | 10% | 实验报告+实验结果及平时小组内的表现 |
项目2 | 10% | 实验报告+实验结果及平时小组内的表现 |
项目3 | 20% | 实验报告+实验结果及平时小组内的表现 |
项目4 | 20% | 实验报告+实验结果及平时小组内的表现 |
项目5 | 20% | 实验报告+实验结果及平时小组内的表现 |
总评 | 答问 | 20% | 通过问答，了解学生对各项目内容的熟悉程度，以5级计分制给出一个综合成绩。 |
八、推荐教材和教学参考书目与文献
推荐教材：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》，马潮编著，北京航空航天大学出版社，2011年。
参考书目与文献：《AVR单片机C语言高级编程设计》，周兴华编著，中国电力出版社出版社，2010年。
《AVR单片机实用程序设计》，张克彦编著，北京航空航天大学出版社出版社，2004年。
九、其他说明
本课程是综合设计类的实验课。本意是让学生掌握在单片机应用中的软件和硬件的设计方法。通过实物的设计与制作来验证学生的设计效果。考虑到大批量学生在短时间内难以实施硬件电路的制作。因此，目前实际实施时可采取由实验室统一提供硬件平台。在硬件方面要求学生掌握现有硬件的电路原理。在软件方面要求学生自主设计，实现功能。并进行实验验证，注重掌握软件设计的方法。
执笔人：花怀海 审核人：赵航 教学院长（主任）：刘维周
