《单片机实验》教学大纲
一、课程名称：单片机实验
Single-Chip Microcomputer Lab
二、课程编号：
三、学分学时：1学分 /16学时
四、使用教材：自编教材《单片机实验》 五、课程属性：实践/ 必修
六、教学对象：应用物理学专业本科生 七、开课单位：理学院
八、先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、微机原理及接口技术、单片机技术 九、教学目标：
单片机在物理量的采集、处理、控制等各方面有着十分广泛的应用，单片机技术涉及硬件、软件，是一门实践性很强的应用技术。
? 指导学生通过单片机实验进一步了解单片机的硬件结构，熟悉单片机指令系统和编
程语言、加深对单片机工作原理的理解。
? 培养与提高学生单片机应用系统的设计能力，其中包括：通过阅读实验教材或资料
着手进行单片机实验的能力；简单应用系统的硬件设计能力；简单应用系统的软件编程能力；正确使用计算机开发平台的能力；完成简单设计性实验的能力等。 ? 培养与提高学生的科学实验素养，要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作
风，严肃认真的工作态度，主动探索的进取精神，遵守纪律、团结协作和爱护公共财物的优良品质。
十、课程要求：
通过HHXX2.0实验板的焊接，安装调试和一系列和综合应用实验，了解单片机的硬件结构，指令系统、编程语言，学习掌握单片机应用系统配置、接口技术、程序设计和软、硬件的调试，培养和提高独立开展科学实验研究工作的素质和能力，具体要求为：
? 指导学生通过本课程完成16学时共4个设计性单片机实验， ? 通过实验使学生加深对单片机软、硬件系统的理解与掌握； ? 通过实验熟悉单片机应用系统的设计方法和调试过程； ? 通过实验掌握单片机应用系统的硬件设计和软件设计。 十一、教学内容：
实践教学实验内容和学时分配如下： 序号 实验项目名称 HHXX2.0单片机实验板硬件电路的焊接及制作 HHXX2.0单片机实验板硬件电路的调试测试 内容提要 学习实验板工作原理，认识熟悉元件布局，焊接制作HHXX2.0实验板。为后继实验提供硬件平台。 调试焊接制作的实验板，对实验板性能进行测试，掌握在开发环境中进行程序编辑、编译、下载、运行的方法。为后继实验提供编程平台，学习利用软件测试硬件性能的方法。 实验类型 必修/选修 参考学时 1 综合性 必修 2 2 综合性 必修 2 3 通过“秒节拍显示器”设计和编程，学习、掌握和使用AVR 免费开发平台AVR Studio。在该开发平台的支持下，完成汇编源程序的编写，以及程序的软件模拟调试等开发的过程。 通过“秒节拍显示器”设计和编程，学习、掌握C 语言开发软件平台CVAVR的基本应用。汇编语言、C在该开发平台的支持下，完成语言、BASICC语言程序的编写，编辑、编语言编程实验 译、下载、运行等过程。 通过“秒节拍显示器”设计和编程，学习、掌握BASIC 语言开发软件平台BASCOMR的基本应用。在该开发平台的支持下，完成BASIC语言程序的编写，编辑、编译、仿真、下载、熔丝位烧录、程序运行、调试等过程。 设计一个LED数码管的动态扫描实验，通过动态扫描方法驱动6位LED数码管依次显示数字0～9，每个数字从右往左移动，消失后右边出现下一个数字同样从右往左移动，依此类推循环不断，控制每个数字移动时间约1秒左右。 画出完整的硬件工作原理图。 用C语言或BASIC语言完成源程序编写，选择一种语言即可。 综合性 必修 4 4 按键输入和LED数码管扫描显示实验 综合性 选修 4
利用HHXX20实验板下载运行该程序，实现设计目标。 学习AVR单片机通用IO口应用，学习IO输出能力扩展方法，利用诗歌按键输入，控制四相步进电机加速、减速、正转、反转。 设计一个AD采样实验，通过AD0口对0～5V模拟电压进行采样，调整AD电位器即可改变输入电压，用动态扫描方法驱动6位LED数码管即时显示采集到的电压信号 画出完整的硬件工作原理图。 用C语言或BASIC语言完成源程序编写，选择一种语言即可。 利用HHXX20实验板下载运行该程序，实现设计目标。 用实验板演示AD采样过程。 掌握开关霍尔效应传感器的工作原理 掌握利用单片机和开关霍尔效应传感器进行周期测量的原理和方法。 完成周期测量硬件电路设计和软件编程 学习霍尔效应应用原理，学习利用开关霍尔效应传感器进行周期测量的方法，利用TC0或TC1对内部时钟计数实现时间测量，霍尔输出信号通过INT2口作为外部中断，从而测出两次中断的时间间隔，达到测量周期的目的，用动态扫描方法驱动6位LED数码管即时显示周期。 画出完整的硬件工作原理图。 用C语言或BASIC语言完成源程序编写，选择一种语言即可。 利用HHXX20实验板下载运行该程序。 用实验板演示运行过程。 在实验室转动惯量仪或气垫导5 步进电机控制实验 设计性 选修 4 6 AVR单片机数据采集实验 设计性 选修 4 7 霍尔传感器计数器实验 设计性 选修 4