【正文】 以“單片機(jī)串行口通信”實驗為例，講解 USART 通信模塊的基本概念及應(yīng)用方法；通過程序?qū)嵗屚瑢W(xué)們掌握 TXSTA、 RCSTA、 SPBRG、 TXREG、 RCREG寄存器的設(shè)定方法；理解波特率的概念。 USART 模塊的異步通信 167。 授課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： USART 模塊的異步通信和同步通信 （ 1 學(xué)時 ） USART 模塊工作在異步通信模式時，每一位的數(shù)據(jù)編碼使用的是標(biāo)準(zhǔn)的不歸零碼（ NRZ）， 1 為高電 平輸出， 0 為低電平輸出，波特率的倒數(shù)即為數(shù)據(jù)位輸出的持續(xù)時間；當(dāng) SYNC 位設(shè)為 1 后， USART 模塊進(jìn)入同步通信模式。另外，還有與中斷相關(guān)的寄存器配合。 25 課程名稱： 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 第 12 周，第 2 講次，學(xué)時 2 授課題目（章、節(jié)） 第 十 章 MSSP 通信模塊及其應(yīng)用 167。 授課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： SPI 通信引腳設(shè)置及連接方式 （ 1 學(xué)時 ） 當(dāng)配置為 SPI 通信時，芯片引腳 SDI（ RC4）、 SDO（ RC5）、 SCK（ RC3）和SS（ RA5）被 MSSP 模塊接管 。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以“數(shù)碼管移動廣告牌”實驗為例，講解 SPI 通信時相關(guān)寄存器的設(shè)置方法，結(jié)合 74HC595 移位寄存器芯片講解 SPI 發(fā)送數(shù)據(jù)的工作原理，結(jié)合 74HC165 移位寄存器芯片講解 SPI 接收數(shù)據(jù)的工作原理。它基于 兩條聯(lián)線，以主從方式實現(xiàn)互聯(lián)器件之間的雙向數(shù)據(jù)通信 。 課堂練習(xí)、作業(yè)： P。 教學(xué)重點與難點： I2C 總線硬件處理： 。 課堂練習(xí)、作業(yè)： P。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以“密碼鎖”實驗為例，講解鍵盤的分類，矩陣鍵盤的工作原理，查詢方式下的鍵盤管理程序。計算機(jī)所用的鍵盤按其結(jié)構(gòu)形式可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種：編碼鍵盤本身除了按鍵以外，還包括產(chǎn)生鍵碼 的硬件電路。 RB7～ RB4 的任何一個引腳被配置為輸出，則被排除在電平變化比較引起的中斷以外。 WDT 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理 教學(xué)目的與要求： 本單元要求掌握 ：監(jiān)視定時器（ WDT）又名 “看門狗 ”，是工業(yè)計算機(jī)和 MCU中常用的一種電路。 如果單片機(jī)處于睡眠狀態(tài)，一次看門狗 WDT 超時溢出，將使單片機(jī)被喚醒，恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，并且繼續(xù)執(zhí)行在進(jìn)入睡眠之前被中斷的程序（稱為 WDT 喚醒）。用戶程序無法將其關(guān)閉，如果想不讓它產(chǎn)生溢出信號，只能在它每次累計到將要溢出之前，頻繁地對它清 0。 33 課程名稱： 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 第 16 周，第 2 講次，學(xué)時 2 授課題目（章、節(jié)） 第 十二 章 監(jiān)視定時器的應(yīng)用及低功耗休眠 167。 實驗箱 與 PPT 演示相結(jié)合介紹 單片機(jī) 功能 ，并通過若干例子進(jìn)一步闡述所講內(nèi)容 。 課程小結(jié)： 外部 MCLR 復(fù)位將引起單片機(jī)復(fù)位；而其他事件都被認(rèn)為是程序執(zhí)行的繼續(xù)，引起一次 “ 激活狀態(tài) ” 。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以“交通模擬控制系統(tǒng)”實驗為例， 該程序在 PIC16F877 休眠前使 8 個 LED的高四個發(fā)光，然后進(jìn)入休眠工作方式；若按鍵引起的中斷將其激活，則低四個發(fā)光。 課堂練習(xí)、作業(yè)： P。⑵如果分頻器配置給看門狗使用，分頻比一旦設(shè)定好之后， OPTION_REG 的內(nèi)容就應(yīng)該保持恒 定。 實驗箱 與 PPT 演示相結(jié)合介紹 單片機(jī)功能 ，并通過若干例子進(jìn)一步闡述所講內(nèi)容 。這就是通常所說的引腳狀態(tài)變化中斷 。 實驗箱 與 PPT 演示相結(jié)合介紹 單片機(jī)功能 ，并通過若干例子進(jìn)一步闡述所講內(nèi)容 。 課程小結(jié)： 鍵盤就是一組按鍵的集合，它是最常用的輸入設(shè)備。能夠用 PICC C 語言編寫鍵盤管理程序 查詢方式。 I2C 總線硬件處理 （ 1 學(xué)時 ） I2C 協(xié)議規(guī)定了 I2C 總線的 SCL 和 SDA 有占用或釋放兩種狀態(tài) 。 24 系列的 EEPROM 的通信標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照 I2C 協(xié)議。 授課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： I2C 通信 協(xié)議及關(guān)鍵寄存器 （ 1 學(xué)時 ） I2C 協(xié)議是 Philips 公司推出的標(biāo)準(zhǔn)，它基于兩條聯(lián)線，以主從方式實現(xiàn)互聯(lián)器件之間的雙向數(shù)據(jù)通信 。 27 課程名稱： 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 第 13 周，第 2 講次，學(xué)時 2 授課題目（章、節(jié)） 第 十 章 MSSP 通信模塊及其應(yīng)用 167。 SPI通信方式 擴(kuò)展 LED實現(xiàn) 數(shù)碼管的靜態(tài)顯示 教學(xué)目的與要求： 本單元要求掌握 ：使用 MSSP 模塊的 SPI 通信方式，結(jié)合移位寄存器芯片74HC595 擴(kuò)展 LED，進(jìn)而實現(xiàn)七段數(shù)碼顯示器的靜態(tài)方式顯 示；結(jié)合移位寄存器芯片 74HC165，實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)通過 SPI 方式輸入單片機(jī) 。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以“數(shù)碼管移動廣告牌”實驗為例，講解 SPI 通信時相關(guān)寄存器的設(shè)置方法，結(jié)合 74HC595 移位寄存器芯片講解 SPI 發(fā)送數(shù)據(jù)的工作原理，結(jié)合 74HC165 移位寄存器芯片講解 SPI 接收數(shù)據(jù)的工作原理。 課堂練習(xí)、作業(yè)： P。 MSSP 模塊關(guān)鍵寄存器 教學(xué)目的與要求： 本單元要求掌握 ：主同步串行接口 MSSP 可用于實現(xiàn)單片機(jī)與其他外圍器件或不同的單片機(jī)之間的串行數(shù)據(jù)通信 ；其關(guān)鍵寄存器包括： SSPSTAT、 SSPCON、SSPBUF、 SSPADD、 SSPCON2 及相關(guān)的中斷控制寄存器。通過程序?qū)嵗屚瑢W(xué)們掌握幾種常用的數(shù)據(jù)校驗方法：奇偶位校驗、累加和校驗、循環(huán)冗余校驗（ CRC） 。 其中，此模塊的異步串行通信模式應(yīng)用面最為廣泛。當(dāng)波特率越高，數(shù)據(jù)信息傳輸越快。 休眠時進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 （ 1 學(xué)時 ） 單片機(jī) 休眠時，主振蕩器停振，單片機(jī)內(nèi)核電路和其他一切靠指令周期推動的功能模塊全部停止工作，不會因為數(shù)字信號翻轉(zhuǎn)而引發(fā)出各種噪聲，影響到 A/D轉(zhuǎn)換模塊的轉(zhuǎn)換精度。 休眠時進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換 167。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以“簡易數(shù)字電壓表”實驗為例，講解 A/D 轉(zhuǎn)換過程中，采樣 /保持電路的作用； 輸 入電壓信號的幅度要求、輸入電壓信號的內(nèi)阻、輸入信號的抗混疊濾波；A/D 轉(zhuǎn)換時鐘的選擇。 課程小結(jié)： PIC16F877 單片機(jī)片內(nèi)集成一個 10 位的 ADC，其轉(zhuǎn)換過程采用的是“逐次逼近”法，一次轉(zhuǎn)換所需的時間最短為十幾微秒。 A/D 轉(zhuǎn)換過程說明 教學(xué)目的與要求： 本單元要求掌握 ： PIC16F877 單片機(jī)片內(nèi)集成一個 10 位的 ADC，其轉(zhuǎn)換過程采用的是“逐次逼近”法，一次轉(zhuǎn)換所需的時間最短為十幾微秒 。 授課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： PIC16F877 單片機(jī)的 中斷優(yōu)先級控制 （ 1 學(xué)時 ） 高低優(yōu)先級一般不考慮嵌套。 18 課程名稱： 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 第 9 周，第 1 講次，學(xué)時 2 授課題目（章、節(jié)） 第 七 章 PIC16F877 單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 167。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以“ 簡易秒表 ”實驗為例，講解 TMR0 中斷源 、 RB4~RB7 輸入電平變化中斷、A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束中斷 的工作原理及其應(yīng)用方法 。 實驗箱 與 PPT 演示相結(jié)合介紹 單片機(jī)功能 ，并通過若干例子進(jìn)一步闡述所講內(nèi)容 。 授課內(nèi)容、程序 、學(xué)時分配： TMR1 作為定時器、作為同步計數(shù)器、作為異步計數(shù)器 （ 1 學(xué)時 ） 講解 TMR1 作為同步計數(shù)器、作為異步計數(shù)器 運(yùn)作方式及原理。 課堂練習(xí)、作業(yè)： P。 課程小結(jié)： 以“ 8 8LED 點陣程序”為例，講解 PIC16F877 單片機(jī)的 I/O 口設(shè)定方法及驅(qū)動能力問題。 PIC16F877 單片機(jī) RD 口的設(shè)定方法 167。 授課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： PIC16F877 單片機(jī) I/O 口的基本特性 （ 1 學(xué)時 ） 講解端口的 讀 /寫原理、驅(qū)動能力 。 PICC C 函數(shù)的類型 聲明 （ 25 分鐘 ） PICC 中斷函數(shù)的實現(xiàn) （ 25 分鐘 ） 課堂練習(xí)、作業(yè)： P。 課程小結(jié)： 按計劃完成內(nèi)容， 以頭文件中各個寄存器的定義方法為例，講解數(shù)據(jù)寄存器的 bank 管理；局部變量的定義及使用方法；位變量的定義及使用方法 ，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 PICC C 語言的位變量 教學(xué)目的與要求： 本單元要求掌握 ： PICC 編譯器對數(shù)據(jù)存儲器的 bank 管理方式； PICC C 語言中局部變量的定義及使用； PICC C 語言中位變量的定義及使用方法。 授課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： PIC 單片機(jī) C 語言程序框架 （ 1 學(xué)時 ） 介紹 PICC C 語言的源程序框架 。 9 課程名稱： 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 第 4 周，第 2 講次，學(xué)時 2 授課題目（章、節(jié)） 第 四 章 PICC C 語言 167。 HitechPICC 編譯器 167。 PIC16F877 單片機(jī)的 E2PROM 數(shù)據(jù)存儲器 教學(xué)目的與要求： 本單元要求掌握 ： PIC16F877 單片機(jī)的 E2PROM 數(shù)據(jù)存儲器 的功能和作用，以及讀寫操作方式。 教學(xué)方 法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以 霹靂燈程序 為例， 演示 特殊功能寄存器與單片機(jī)的 I/O 口之間的邏輯關(guān)系，讓學(xué)生 對 特殊功能寄存器 的運(yùn)行原理有直觀的認(rèn)識 ， 提高學(xué)習(xí)的興趣。 授 課內(nèi)容、程序、學(xué)時分配： PIC16F877 單片機(jī)的 數(shù)據(jù) 存儲器 （ 1 學(xué)時 ） 數(shù)據(jù) 存儲器的大小、 分體 、 通用寄存器 、 專用寄存器 等。 課堂練習(xí)、作業(yè)： P 。 PIC16F877 單片機(jī)的程序存儲器 167。 使用 軟件模擬器 MPLABSIM 進(jìn)行程序的 運(yùn)行 控制 ， 讓學(xué)生 對單片機(jī)程序的開發(fā)及下載有直觀的認(rèn)識 ， 提高學(xué)習(xí)的興趣。 課堂練習(xí)、作業(yè)： 讓學(xué)生自己查閱資料，了解單片機(jī)在生產(chǎn)、生活實際中的應(yīng)用。 單片機(jī)的發(fā)展概況 167。 xx理工 大學(xué) 教 案 課 程 名 稱 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 開課學(xué)院 信息工程學(xué)院 授 課 班 級 12 電信 卓越班 主 講 教 師 職 稱 1 教 案（首頁） 課 程 名 稱 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 總計： 104 學(xué)時 課 程 類 別 專業(yè)課 學(xué)分 講課： 64 學(xué)時 實驗： 40 學(xué)時 上機(jī)： 0 學(xué)時 任 課 教 師 職稱 授 課 對 象 專業(yè)班級： 12 電信 卓越班 共 1 個班 基要本參教考材資和料主 [1] 張明峰 . PIC 單片機(jī)入門與實 戰(zhàn) [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2020 年 [2] 劉啟中，李榮正 . PIC 單片機(jī)原理及應(yīng)用（第 3 版） [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 年 [3] 李榮正 ， 王誠杰 ， 戴國銀 . PIC 單片機(jī)原理及應(yīng)用 (第 4 版 )[M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2020 年 教和學(xué)要目求的 “單片 機(jī)原理及接口技術(shù)”是電子信息工程本科專業(yè)的必修課。 2 課程名稱： 《 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 》 第 1 周，第 1 講次 ，學(xué)時 2 授課題目（章、節(jié)） 第一章 PIC 單片機(jī) 概述 167。 PIC 中檔單片機(jī)的基本特性 （ 1 學(xué)時） 驅(qū)動能力、 I/O 端口、基本功能模塊、專 用功能模塊 等。 教學(xué)方法及手段： 講解、圖示、舉例分析 以 交通燈 系統(tǒng)為例，