单片机原理及接口技术教案

单片机原理及接口技术教案内容摘要：

7 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节） 第 六 章 PIC16F877 单片机的定时器资源及其应用 167。 定时器 TMR1 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ：与 TMR1 相关的控制寄存器、 TMR1 作为定时器、 TMR1作为同步计数器、 TMR1 作为异步计数 器、 TMR1 的内部振荡器、 TMR1 与 CCP模块配合和 TMR1 的具体应用。 教学重点与难点： TMR1 作为异步计数器、 TMR1 的内部振荡器、 TMR1 与 CCP 模块配合。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“ 方波周期与频率的测量 ” 实验 为例，讲解 与 TMR1 相关的控制寄存器、TMR1 作为定时器、 TMR1 作为同步计数器、 TMR1 作为异步计数器、 TMR1 的内部振荡器、 TMR1 与 CCP 模块配合和 TMR1 的具体应用。 实验箱 与 PPT 演示相结合介绍 单片机功能 ，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序 、学时分配： TMR1 作为定时器、作为同步计数器、作为异步计数器 （ 1 学时 ） 讲解 TMR1 作为同步计数器、作为异步计数器 运作方式及原理。 TMR1 与 CCP 模块配合和 TMR1 的具体应用 （ 1 学时 ） TMR1 赋初值的正确方法、 用 TMR1 构成实时时钟、用 TMR1 标定主振荡器频率。 课堂练习、作业： P。 课程小结： 以“ 方波周期与频率的测量 ”实验为例 为例， 讲解与 TMR1 相关的控制寄存器、 讲解 TMR1 作为同步计数器、作为异步计数器 运作方式及原理； TMR1 赋初值的正确方法、用 TMR1 构成实时时钟、 用 TMR1 标定主振荡器频率； TMR1 与CCP 模块配合和 TMR1 的具体应用。 16 课程名称： 《 单片机原理及接口技术 》 第 8 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节） 第 六 章 PIC16F877 单片机的定时器资源及其应用 167。 定时器 TMR2 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ：与 TMR2 相关的控制寄存器、 TMR2 的宽度与 TMR0 一样也是 8 位，一般伴随着 CCP 模块的 PWM 功能一起出现，也可以作为一个普通的定时器使用。 教学重点与难点： TMR2 的前置预分频器和后置预分 频器、周期控制寄存器的工作原理， TMR2只能作为定时器使用，无法对外部输入的脉冲计数。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“ 方波周期与频率的测量 ”实验为例，讲解与 TMR2 相关的控制寄存器、TMR2 作为定时器、 TMR2 与 CCP 模块配合 实现 PWM 输出和在 SSP 模块中作为通信时钟发生器的功能。 实验箱 与 PPT 演示相结合介绍 单片机功能 ，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配： TMR2 作为定时器的工作原理 （ 1 学时 ） 讲解 TMR2 作为 定时器的 运作方式及原理。 TMR2 与 CCP 模块配合和 TMR2 的具体应用 （ 1 学时 ） TMR2 赋初值的正确方法、 TMR2 作为普通定时器的应用， TMR2 与 CCP 模块配合实现 PWM 输出和在 SSP 模块中作为通信时钟发生器的功能。 课堂练习、作业： P。 课程小结： 以“ 方波周期与频率的测量 ”实验为例为例， 讲解与 TMR2 相关的控制寄存器、 TMR2 作为定时器、 TMR2 与 CCP 模块配合实现 PWM 输出和在 SSP 模块中作为通信时钟发生器的功能。 17 课程名称： 《 单片机原理及接口技术 》 第 8 周，第 2 讲次，学时 2 授 课题目（章、节） 第 七 章 PIC16F877 单片机的中断系统 167。 PIC16F877 单片机 的中断资源 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ： PIC16F877 单片机有丰富的中断源可以让单片机产生中断，且绝大部分的中断源在单片机休眠时可以使其被唤醒。 教学重点与难点： 重要的中断源包括：外部引脚 INT/RB0 沿跳变中断；定时器（ TMR0/TMR1/TMR2）计数溢出中断； RB4~RB7 输入电平变化中断； CCP 模块事件捕捉 /比较匹配中断；串行通信（同步或异步）接收发送中断； A/D 转换结束中断； 8 位并行 从动口中断；内部 EEPROM 写入完成中断。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“ 简易秒表 ”实验为例，讲解 TMR0 中断源 、 RB4~RB7 输入电平变化中断、A/D 转换结束中断 的工作原理及其应用方法。 其他中断源通过“简易数字电压表”实验进行举例讲解。 实验箱 与 PPT 演示相结合介绍 单片机功能 ，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配： PIC16F877 单片机的 14 种中断源 （ 1 学时 ） 外部引脚 INT/RB0 沿跳变中断；定时器（ TMR0/TMR1/TMR2）计数溢出中断；RB4~RB7 输入电平变化中断； CCP 模块事件捕捉 /比较匹配中断；串行通信（同步或异步）接收发送中断； A/D 转换结束中断； 8 位并行从动口中断等。 14 种中断源的分类方法 （ 1 学时 ） 内部中断源 3 个，外部中断源 11 个。 课堂练习、作业： P。 课程小结： 以“简易秒表”实验为例，讲解 TMR0 中断源 、 RB4~RB7 输入电平变化中断、A/D 转换结束中断 的工作原理及其应用方法。 其他中断源通过“简易数字电压表”实验进行举例讲解。 18 课程名称： 《 单片机原理及接口技术 》 第 9 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节） 第 七 章 PIC16F877 单片机的中断系统 167。 PIC16F877 单片机的中断优先级 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ： PIC16F877 单片机的中断入口只有一个，故对中断优先级的控制也由编程人员通过软件来实现。 当某一时刻有两个中断同时发生时，单片机会进入 0X0004 处的中断服务程序开始判别中断源类型，判别到一个就做一个中断服务。 这样的软件处理流程决定了先被判别的中断其优先级为高，后判别的优先级为低 ，这就是软件优先级的概念。 教学重点与难点： PIC 单片机的中断优先级控制方式有一个关键的地方，是高低优先级一般不考虑嵌套。 如果现在正在处理低优先级的中断，就算有高优先级的中断发生，也必须等到低优先级中断处理完毕后才能响应，这是由 PIC 单片机的中断机制决定的。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“ TMR0 延时功能实现快慢速自动计数 ”实验为例，讲解 TMR0 中断源应用方法 ， 其 优先级的应用 通过“简易数字电压表”实验进行举例讲解。 实验箱 与 PPT 演示相结合介绍 单片机功能 ，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配： PIC16F877 单片机的 中断优先级控制 （ 1 学时 ） 高低优先级一般不考虑嵌套。 如果现在正在处理低优先级的中断，就算有高优先级的中断发生，也必须等到低优先级中断处理完毕后才能响应。 中断现场保护和恢复 （ 1 学时 ） 进入中断时保护普通寄存器的唯一办法是将其内容复制到其他数据寄存器（ RAM）作备份，在中断结束前再把这些备份寄存器中的内容复制回原先对应的寄存器。 课堂练习、作业： P。 课程小结： 以“ TMR0 延时功能实现快慢速自动计数”实验为例，讲解 TMR0 中断源应用方法。 19 课程名称： 《 单片机原理及接 口技术 》 第 9 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节） 第 八 章 PIC16F877 单片机的 ADC 模块及其应用 167。 PIC16F877 单片机的 ADC 模块综述 167。 ADC 相关控制寄存器 167。 A/D 转换过程说明 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ： PIC16F877 单片机片内集成一个 10 位的 ADC，其转换过程采用的是“逐次逼近”法，一次转换所需的时间最短为十几微秒。 ADC 模块最重要的寄存器是控制寄存器 ADCON0 和 ADCON1，还有就是其转换结果寄存器ADRESL 和 ADRESH。 教学重点与难点： “逐次逼近”型 ADC 的转换原理及工作过程， 控制寄存器 ADCON0 和ADCON1 的设定方法。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“简易数字电压表”实验为例，讲解 A/D 转换的基本原理及工作工程，帮助学生准确掌握 ADC 模块中的控制寄存器 ADCON0 和 ADCON1 的设定方法。 实验箱 与 PPT 演示相结合介绍 单片机功能 ，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配： PIC16F877 单片机的 ADC 模块综述 （ 1 学时 ） 片内 ADC 模块可 以使输入的模拟电压信号转化成若干宽度的数字信号，内部A/D 转换过程采用的是“逐次逼近”法，一次转换所需的时间最短为十几微秒。 ADC 相关控制寄存器 （ 1 学时 ） ADC 模块最重要的寄存器控制寄存器 ADCON0 和 ADCON1，还有转换结果寄存器 ADRESL 和 ADRESH 的设定方法。 课堂练习、作业： P。 课程小结： PIC16F877 单片机片内集成一个 10 位的 ADC，其转换过程采用的是“逐次逼近”法，一次转换所需的时间最短为十几微秒。 ADC 模块最重要的寄存器是控制寄存器 ADCON0 和 ADCON1， 还有就是其转换结果寄存器 ADRESL 和 ADRESH。 20 课程名称： 《 单片机原理及接口技术 》 第 10 周，第 1 讲次，学时 2 授课题目（章、节） 第 八 章 PIC16F877 单片机的 ADC 模块及其应用 167。 被测输入信号的参数要求 167。 输入信号的采样过程 167。 A/D 转换时钟的选择 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ： A/D 模块要实现的功能是把输入的电压信号转换成数字量，这就要求输入的被测信号为某种类型的电压源；输入信号的采样电路及 A/D 转换时钟的选择。 教 学重点与难点： 输入电压信号的幅度要求；输入电压信号的内阻；输入信号的抗混叠滤波。 A/D 转换时针对输入信号的采样 /保持电路。 教学方法及手段： 讲解、图示、举例分析 以“简易数字电压表”实验为例，讲解 A/D 转换过程中，采样 /保持电路的作用； 输 入电压信号的幅度要求、输入电压信号的内阻、输入信号的抗混叠滤波；A/D 转换时钟的选择。 实验箱 与 PPT 演示相结合介绍 单片机功能 ，并通过若干例子进一步阐述所讲内容。 授课内容、程序、学时分配： A/D 转换时 被测输入信号的参数要求 （ 1 学时 ） 输入电压信号的 幅度要求；输入电压信号的内阻；输入信号的抗混叠滤波。 输入信号的采样过程 （ 1 学时 ） 输入信号的采样电路及 A/D 转换时钟的选择。 课堂练习、作业： P。 课程小结： A/D 模块要实现的功能是把输入的电压信号转换成数字量，这就要求输入的被测信号为某种类型的电压源；输入信号的采样电路及 A/D 转换时钟的选择。 21 课程名称： 《 单片机原理及接口技术 》 第 10 周，第 2 讲次，学时 2 授课题目（章、节） 第 八 章 PIC16F877 单片机的 ADC 模块及其应用 167。 参考电 压的选取 167。 休眠时进行 A/D 转换 167。 特殊事件触发进行 A/D 转换 教学目的与要求： 本单元要求掌握 ：任何形式的 A/D 转换必定需要一个基准参考电压。 基准电压的精度和稳定度直接决定了测量结果的准确性；在休眠模式下进行 A/D 转换最大的好处是可以消除单片机内部所有数字电路运行时所产生的噪声，使 A/D 转换在一个最“安静”的环境下进行，最大可。