2012年湖北自考单片机原理及应用考试大纲调整

《单片机原理与应用》是高等教育自学考试电子信息工程本科专业必修的专业基础课程之一。单片机技术在自动控制、智能仪器仪表、数据采集系统、计算机外设控…

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《单片机原理与应用》是高等教育自学考试电子信息工程本科专业必修的专业基础课程之一。单片机技术在自动控制、智能仪器仪表、数据采集系统、计算机外设控制器、家用电器、通信等中得到了广泛的应用，特别适合于嵌入式微型机应用系统。

本课程以MCS-51单片机为基础,研究8051单片机的硬件结构、组成原理和指令系统及其在自动控制、智能仪器仪表、数据采集系统、计算机外设控制器、家用电器、通信等领域中的应用。通过学习本课程，使学生能够掌握有关单片机的基础知识，并为今后的单片机应用打下基础。

随着科学技术的发展，计算机在各个领域正发挥越来越重要的作用。作为微型计算机发展的一个重要分支，单片机以其体积小、速度快、使用方便、控制功能强、性能价格比高、容易产品化等特点在实时控制、智能仪表、数据采集、机电一体化及家用电器等诸多领域得到了广泛的应用。因此，工程类专业尤其是计算机应用、电子信息工程、通信工程、自动化、机电一体化等专业的学生学习单片机知识、掌握单片机应用技术是十分必要的。

单片机原理及应用介绍了单片机的基本知识和单片机技术的应用，其内容与工程实际紧密相联系，实用性很强，是一门在理论指导下,偏重于实际应用的课程。要求学生在首先学好单片机原理的基础上，重视实验环节，具有一定的实际动手操作能力。

本课程中既有硬件的原理和组成，又有针对硬件的软件编程，软件与硬件必须同时兼顾。因此本课程具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点。

本课程是一门面向应用的综合性专业课程，以MCS-51系列单片机为主展开讨论。在学习微型计算机基本原理的基础上，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，为后续课程及课程设计和毕业设计打下坚实的基础。

《单片机原理及应用》是一门面向应用的技术基础课，涉及单片机基本知识和技术应用。课程内容与工程实际紧密联系，具有实用性强、理论和实践结合、软硬件结合等特点。通过本课程的学习，提出学习的基本要求如下：1）了解单片微型计算机的基本概念，掌握MCS-51系列单片机系统结构，及其引脚功能和内部组成部分的功能。掌握MCS-51系列单片机存储器结构和寻址方式。2）熟练掌握MCS-51系列单片机的指令系统，熟练掌握汇编语言程序设计方法和程序设计的基本结构，了解C语言程序设计方法和程序设计的基本结构。3）掌握MCS-51系列单片机中定时/计数器与串行通讯技术，以及中断系统，学会I/O接口技术的应用。4）掌握MCS-51系列单片机系统扩展技术，初步掌握单片机系统的设计开发方法。5)了解通过查资料读懂较为复杂的接口原理图及编写相应的控制程序。

《单片机原理及应用》是高等教育自学考试电子信息类专业的专业课程，本课程的学习是对传统模拟电路、数字电路控制系统设计思想和设计方法的提高和延伸，在微机应用、数字化集成技术、智能仪器仪表、实时中断及多种监测系统、通信技术、自动控制等应用学科之间起着既相互联系又承前启后的作用，并构成一个完整的应用体系。

本课程是一门面向应用的专业课程，需要有许多先期基础知识课程的支撑，、学习本课程主要涉及数字电路课程中有关译码器、存储器和多路开关以及微机原理课程中有关接口和汇编程序、C语言程序、微机控制方法等方面的有关知识，应当尽可能地在先修了“计算机电路基础”、“计算机组成原理与汇编语言”、“C语言程序设计”和“微机接口技术”，或者学过“电路基础”、“数字电路”、“微型计算机原理与应用”等课程的基础上进行学习.为了加强实践训练与实际应用能力，本课程需进行实验。通过实验让学生获得感性认识和实际动手能力。

说明：该项需编纲教师全面考量该课程内容，并对各章节都给出相应的知识层次（重点、次重点、一般），在知识层次下对各知识点提出相应的能力层次要求（识记、理解、应用）。在分配知识层次和能力层次过程中，应注意以下问题：

1、知识层次包括“重点、次重点、一般”三个层次，此三层次在命题中的固定比重分别为：65%，25%，10%。要求编纲教师在分配知识层次时，除考虑知识点本身的重要性外，兼顾各层次在命题中的比例要求。避免出现某一层次知识点过少，不能满足命题中比例要求的情况。

2、①能力层次包括“识记、理解、应用”三个层次，此三层次在命题中无固定比重要求，需编纲教师结合本课程的具体考核要求给出比例（在“有关说明与实施要求”中给出比例），并在分配知识点能力层次时结合命题比例，做到大纲与试卷要求统一。

②大纲中知识点的能力层次分配应全面涵盖三个能力层次，尽量不要缺少，但各章节不是必须全有三个层次的知识点，应根据各章实际情况具体安排。

本章“单片机系统的概述”所有内容要求理解并掌握。通过本章的学习，深刻理解单片机的发展概况，了解并掌握单片机的组成、分类、特点和应用。

识记：单片机的概念，程序存贮器（ROM），中央处理器（CPU），随机存储器（RAM）,并行输入/输出（I/O）口，串行输入/输出（I/O）口，定时器/基础器（T/C），系统时钟。

识记：专用单片机，通用单片机，单片机的位数，单片机的速度，单片机的工作电压，单片机的功耗，单片机的温度，单片机的附加功能。

识记：MCS-51系列及与之兼容的80C51系列单片机，单片机系统，单片机应用系统，单片机的应用领域。

本章介绍单片机应用系统的设计与开发环境，通过本章的学习，要求掌握单片机软件开发环境μVision3IDE和单片机硬件仿真环境ProteusVSM的具体使用方法。初步了解软件仿真环境下单片机系统硬件和软件的设计步骤和方法。

（一）单片机应用系统开发的软硬件环境，KeilC51高级语言集成环境μVision3IDE（重点）

识记：掌握单片机应用系统开发的软硬件环境的构成，掌握μVision3IDE主要特性，掌握μVision3IDE集成开发环境。

通过本章的学习，了解MCS-51单片机系列，重点掌握MCS-51单片机的内部结构，包括CPU的基本结构、存储器配置、特殊功能寄存器、输入/输出口、时钟和时序、引脚说明及单片机最小系统的组成。

识记：掌握中央处理器CPU(算术/逻辑运算部件ALU，专用寄存器包括累加器A、寄存器B、程序状态字PSW、堆栈及栈指针SP和数据指针DPTR，振荡器，时钟电路及时序，取指/执行时序图)，掌握存储器组织（片内数据存储器和特殊功能寄存器），掌握80C51单片机外引脚的功能（主电源引脚、外接晶振或外部振荡器引脚、控制或选通复用引脚、多功能I/O口引脚、8051引脚和逻辑符号图）。

理解：了解并行输入/输出端口结构（并行I/O口的内部结构、读-修改-写操作、并行I/O口的写操作、并行I/O口的负载能力和总线），了解时钟电路和复位电路。

理解：了解80C51系列单片机的命名规则（Intel80C51系列产品命名规则、Atmel80C51系列产品命名规则和Philips80C51系列产品命名规则）。

通过本章的学习，要求掌握单片机的寻址方式、指令系统、汇编语言程序设计和C语言程序设计。要求了解指令系统的定义，MCS—51单片机指令系统总条数及分布情况，指令系统的分类。熟练掌握数据传送类指令的功能，使用注意事项及对标志位影响。熟练掌握算术及逻辑运算类指令功能对标志影响及使用注意事项。掌握控制转移类指令LCALL，JB，JBC，JMP，JZ，JNZ，DJNZ，NOP的功能及使用注意事项。掌握布尔处理类指令SETB，JC，JNC，JB，JNB，JBC功能及使用注意事项。掌握MCS—51单片机C语言编程的方法，熟练掌握C语言中变量与常量的存储类型与80C51单片机存储空间的对应关系，会编写MCS—51单片机C语言的简单程序。

（一）MCS-51单片机的寻址方式，MCS-51单片机的指令系统和MCS-51单片机汇编语言程序设计（重点）

识记：掌握指令的表示方法，MCS-51指令的七种寻址方式的特点，指令符号意义的功能说明。掌握MCS-51汇编语言的指令系统42种操作码助记符，七种寻址方式所组成的111条指令的分类及功能。重点掌握数据传送类指令包括内部数据传送指令、累加器A与外部数据存贮器传送指令和查表指令；重点掌握算术操作类指令包括加法指令、减法指令、乘法指令和除法指令；重点掌握逻辑操作类指令包括累加器A的逻辑操作指令、两个操作数的逻辑操作指令；重点掌握控制程序转移类指令包括无条件转移指令、条件转移指令、调用和返回指令；重点掌握布尔变量操作类指令包括位变量传送指令、位变量修改指令和位变量逻辑操作指令。

理解：MCS-51指令格式的组成，寻址方式和存储空间的关系。控制程序转移类指令、布尔变量操作类指令的运行特点。MCS-51单片机的伪指令的特点。

应用：利用数据传送类指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令、布尔处理类指令进行简单程序分析、简单程序的编程、简单程序运行结果分析。利用所学的指令系统逐步掌握学习单片机指令的实验方法和熟练阅读程序的技能及编程技巧，培养自学能力和应用能力。

识记：C51语言的标识符和关键字，C51编译器能识别的数据类型，变量的存储种类和存储类型，绝对地址的访问，C51语言的运算符和表达式包括赋值运算符、算数运算符、关系运算符、位运算符、复合赋值运算符、指针和地址运算符。

通过本章的学习，要求掌握单片机内部资源的组成及应用，包括中断系统、定时器/计数器和串行口的组成及应用。要求掌握80C51单片机3类共5个中断源的特点和处理响应过程包括中断标志、中断允许控制、中断优先级控制、中断查询硬件及相应的特殊功能寄存器组成、中断入口地址。要求掌握80C51单片机内2个16位可编程的定时器/计数器的特点和用法包括4种工作方式的设置和详细功能。要求掌握80C51单片机串行通信口的特点和用法包括异步通信方式、波特率、奇偶校验、4种工作方式的设置和详细功能。

识记：中断技术、中断定义及分类，中断控制寄存器各标志位的功能和状态设置方式，中断响应的执行过程，中断响应的撤除方法。

理解：中断控制寄存器各位定义的功能设置，中断系统的状态设置，中断响应矢量地址与中断服务程序的衔接。

识记：掌握定时器/计数器的功能和硬件构成，定时器/计数器寄存器各标志位状态设置及定时、计数初始化设置。

通过本章的学习，要求掌握MCS-51单片机外部扩展资源和扩展编制技术，要求掌握外部RAM/ROM扩展技术、键盘扩展方法、显示器扩展方法、A/D转换器的扩展方法、I/O扩展方法、中断扩展技术和总线驱动方法。

（一）MCS-51单片机扩展编址技术、外部存储器扩展、并行I/O口扩展、键盘接口技术、LED数码管显示器接口技术、单片机数据采集系统。（重点）

识记：了解单片机外部可扩展的资源（外部程序存储器ROM、外部数据存储器RAM、并行I/O口、键盘和显示器、串行通信接口、模/数转换器、数/模转换器、电源监控和硬件看门狗、硬件日历时钟）、熟练掌握单片机系统的扩展结构与编址技术（包括线选法和全地址译码法）、熟练掌握单片机系统存储器扩展方法、熟练掌握单片机系统并行I/O口扩展技术（包括8255可编程并行I/O接口芯片的应用）、熟练掌握单片机键盘接口技术（包括键盘工作原理及消抖、独立式键盘工作原理、行列式键盘工作原理和键盘扫描的控制程序）、熟练掌握单片机系统中的LED数码显示器接口技术（包括LED数码管显示器的结构与原理、静态显示技术和动态扫描显示技术）、熟练掌握单片机数据采集系统的设计技术（包括并行A/D转换器ADC0809）。

本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：

理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。

应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。

《单片机系统设计与开发—基于Proteus单片机仿真和C语言编程》、机械工业出版社、张齐朱宁西编著。

1、大纲中的指定教材为省自考委核准的指定教材，此次配合我省自考教材清理工作，部分课程教材已由主考校提出审核意见并要求调整为推荐教材，如编纲教师认为需更换指定教材或推荐教材不合理，需提交由主考校盖章的《教材变更报告》，经批准后，方可更改。

1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。

2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。

3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。

4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。

4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通的方法。

6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。

7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。

8、助学学时：本课程共6学分，建议总课时108学时，其中课程理论课程4个学分，72学时，实践2个学分。建议助学课时分配如下：

2、该项中对助学学时的分配，需由编纲教师完成。自考试规定每学分18学时，请教师按此规定分配学时。涉及实践考核的课程，实践与理论课时应分别列出。

2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：识记为35%、理解为35％、应用为30％。

5、试题类型一般分为：单项选择题、填空题、名词解释、简答题、描述题、分析题、综合题（计算题、编程题、作图题、硬件扩展题等）。

3.在单片机系统中，I/O数据传送的控制方式有无条件传送方式、______和______。

比较两个ASCII码字符串是否相等。字符串长度在内部RAM3FH单元，两字符串的首地址分别为

已知某MCS-51单片机系统的外接晶体振荡器的频率为10MHZ，请计算其状态周期和机器周期为多少？

通过对学生《单片机原理与应用》实践环节的训练，使学生对MCS-51系列单片机的结构、指令系统、汇编语言程序设计、C语言程序设计、接口技术及应用有比较深入的理解和掌握。

实践环节学时为32学时，有条件的助学单位应增加实践课时，最好能让学生自己出课题进行实践，以便于提高学生动手能力和教学质量。

考生完成上述规定的全部实验内容及实验报告，由指导教师综合评定成绩，合格者颁发实践课程合格证书。

实验内容：多字节十进制加法，加法首地址由R0指出，被加数和结果的存储单元首地址由R1指出，字节数由R2给出。

实验目的：通过此加法程序实验，熟悉用于实验的开发系统，掌握开发系统的使用方法；掌握MCS-51汇编语言程序、C语言程序设计方法和调试方法。

实验目的：熟悉MCS-51汇编语言程序和C语言程序设计，掌握MCS-51循环程序和C语言程序设计方法；掌握51单片机内部RAM和外部RAM的数据操作，掌握这两部分RAM存储器的特点与应用。

实验内容：根据输入的十六进制数的键值显示相应的ASCII码值。如：输入键“5”时，显示05H，输入键“A”时，显示41H，输入键“F”时，显示46H，输入其它键时，显示Er。

实验目的：掌握MCS-51分支程序和C语言程序设计方法；掌握开发系统键输入子程序和显示子程序的使用方法。

实验内容：用定时器0的定时中断控制电子钟的走时。电子钟的初值由开发系统的键盘输入。输入时、分、秒实时时间，按任一键后，电子钟被启动，调节定时常数，细调电子钟走时精度。

实验内容：用8255A的PA口作输入口，PB口作输出口。在PA口接3~8个开关，在PB口接8个LED显示器，用PA口的开关控制PB口LED的显示。

实验目的：掌握8255A与8031的接口方法，掌握8255A的编程原理和编程方法，了解软件与硬件的调试技术。

实验目的：了解DAC0832的基本工作原理，掌握DAC0832与单片机的接口设计方法，熟悉DAC0832的编程基本技术。