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1、微机系统设计与开发教学大纲注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。课程英文名Design and Development of Microcomputer System课程代码03M0198学分3总学时48理论学时16实验/实践学时32课程类别学科基础课课程性质任选先修课程C语言程序设计数字逻辑适用专业生物医学工程开课学院信息工程学院执笔人制定时间2020年11月一、课程地位与课程目标（-）课程地位单片机是构建小型嵌入式医疗仪器的主要MCU品种之一；同时理解单片机的内部结构、掌 握开发调试方式将有助于理解其它较复杂MCU结构和开发方式；单片机系统的许多基本
2、设计方 法也适用于其它复杂MCU系统。因此微机系统设计与开发作为生物医学工程专业的学科基 础。（二）课程目标.理解和掌握单片机的体系结构、指令系统、系统开发的基础知识.1 .掌握一种微机开发的基本工具和基本模式。2 .理解并掌握微机的各种外设接口功能和基本控制方式。二、课程目标达成的途径与方法课程目标达成途径课程目标1课堂教学为主，结合自学和，完成课外作业课程目标2完成一到三次上机作业，并进行课堂讨论。课程目标3课堂讨论三、课程目标与相关毕业要求的对应关系注：1.支撑强度分别填写H、M或L （其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低）。课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求2
3、毕业要求3毕业要求4毕业要求5毕业要求10课程目标1HHHHH课程目标2HHHHL课程目标3IIIIIIHH四、课程主要内容与基本要求第一章、微机的硬件结构掌握单片机的基础结构，理解8位机和16位机的差异，理解内存编址方式的差异，理解带 总线结构和不带总线结构的差异，熟练掌握地址译码、地址锁存、指令执行过程、复位、中断、 片内资源、输入/输出口、定时器的概念。第二章、指令系统理解指令的寻址方式、掌握基本指令集。了解指令的执行过程的描述。第三章、微机应用程序设计理解单片机的主要数制处理方式：十进制数操作，双精度数操作。掌握M*N矩阵元素查找 程序的设计、I/O端口访问操作程序的设计、理解通过堆栈
4、传递参数的方法。理解高级语言的程 序设计是基于汇编程序设计，高级语言的代码优化也是基于汇编语言进行。掌握汇编形式的开发 调试方式。第四章、系统外设与应用熟练掌握带地址总线和不带地址总线的系统的贮存器扩展方式、输入输出口线的扩展形式、 定时器的应用、串行的应用、12c的应用。了解其它附带资源（如A/D, D/A,运算放大器， PWM,乘法器，LCD）的应用方式。掌握C语言形式的系统调试开发方式。第五章、系统综合设计理解系统设计应用举例中的例子系统的设计方案，理解系统设计的基本要素。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目 标第一章微机的硬件结构4作业，自主实验课程目标1第二章指令系
5、统2作业课程目标1第二早微机应用程序设计10作业，实验作品，自学看视 频学习软件操作课程目标1、2第四章系统外设与应用22作业，实验作品课程目标2, 3第五章系统综合设计10综合设计作业课程目标3六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验 性质实验 类别1实验系统的熟悉4熟悉实验环境CCS,学习编 辑、调试、运行的方式，学 会如何处理故障，学会在实验证程序演示必做2GPI08认识GPI0,领会寄存器的概 念，能实现对按键，段码式验证程序设计必做3触摸按键的实现4实现触摸按键功能。验证程序综合选做4定时器和看门狗6理解中断，并学会使用定时 器的定时、比较、捕获功 能,PWM的
6、产生，波形周期和 频率的测量验证程序验证必做5串行通信6串行通信中的485, 232, IIC 的实现。验证程序设计必做6步进电机控制2步进电机的控制实现验证程序验证选做7485的长距离多机 通信4实现485总线式的多机通信验证程序综合选做8AD/DA4AD/DA功能的使用。验证程序设计选做9DMA实现4快速数据存取验证程序验证选做10数字滤波的实现4心电信号的滤波实现验证程序综合选做注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核平时作业，到课率，实验情况到课率，作业质量，实验 能力40
7、%期末考核综合设计课题设计结果和问答60%考核类别考查成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（-）推荐教材：1 .曹磊，MSP430单片机C程序设计与实践北京航空航天大学出版社2006年版.谢兴红，林凡强MSP430单片机基础与实践北京航空航天大学出版社第一版2008 年2 .孙涵芳，徐爱卿MCS-51/96系列单片机原理与应用（修订版）北京航空航天大学出版 社第五版2004（二）主要参考书：1 .MSP430 C Compiler Programming GuideTexas Instrument Ltd. 2002. Randall Hyde, The Art of Assembly Language Programming 2001