自考《单片机原理与接口技术》课程考试大纲

广东省《单片机原理与接口》大纲

（代码：01644）

目录

Ⅰ  性质与目标

Ⅱ  考核目标

Ⅲ  内容与考核

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施

附录 题型举例

Ⅰ  性质与目标

一、性质和特点

《单片机原理与接口》是物联网工程必考课。单片机是电子产品数字化、智能化进程中的核心，在现代物联网领域得到广泛。本涉及硬件和软件，直接面向底层控制，具有综合性、性、性、性等特征。本能让学生掌握经典51系列单片机的发展现状、结构、指令、程序设计方法、扩展方法、接口等内容。本严密，逻辑性强，对培养学生的辩证思维能力，树立联系实际的科学观点，以及提高学生分析问题、解决问题的能力，都有着重要的作用。

二、目标

作为物联网工程的一门基础，通过本的，学生了解单片机设计的一般方法，掌握单片机的特点、组成、工作原理、编程及外围电路设计等基础知识。因此，本的主要目标是能让学生学会如何使用单片机设计满足各种物联网场景需求的产品，深化编程能力，动手操作能力，提高综合素养，为之后物联网的工程打下基础。

三、与相关的联系与区别

本与相关的联系和区别主要有以下三个方面：

与《传感器与》的联系与区别：《单片机原理与接口》和《传感器与》上都涉及到数字电路设计的内容。主要区别在于《单片机原理与接口》更注重单片机的工作原理、及编程等方面的内容，侧重于单片机的。而《传感器与》主要介绍传感器的设计原理、以及传感器检测和等方面的知识。 与《物联网工程导论》的联系与区别：《单片机原理与接口》和《物联网工程导论》都涉及到物联网层的设计方案。主要区别在于《单片机原理与接口》更注重于硬件设计和实现，涉及到单片机的原理、接口、外设等方面的知识，而《物联网工程导论》更注重物联网的整体架构和场景，涉及到更广泛的领域。 与《RFID原理及》的联系与区别：《单片机原理与接口》和《RFID原理及》都涉及到电路模块。单片机的硬件架构可以用于RFID的硬件部分，所以《单片机原理与接口》是《RFID原理及》中硬件电路设计的基础。主要区别在于《单片机原理与接口》更加专注于单片机内部电路的分析和使用，而《RFID原理及》的电路设计是为了实现RFID的而展开的。

四、的重点和难点

本共分为九章，分别是概述、单片机硬件基础、单片机指令、单片机汇编语言程序设计、单片机中断、单片机定时器/计数器基础、单片机串行口基础、单片机并行扩展接口、单片机的设计。其中重点、难点章包括：单片机硬件基础、单片机指令、单片机汇编语言程序设计、单片机中断、单片机定时器/计数器基础；一般章包括：概述、单片机串行口基础、单片机并行扩展接口、单片机的设计。

Ⅱ  考核目标

《单片机原理与接口》由于各知识点在中的地位、作用以及知识自身的特点不同，本大纲将对各知识点分别按四个能力层次确定其考核。四个能力层次从低到高为：识记、领会、简单、综合。关于这些用语、概念的解释如下：

识记：能正确认识和表述科学事实、原理、术语和规律，知道的基础知识，并能进行正确的选择和判断。

领会：能将所学知识加以解释、归纳，能领悟某一概念或原理与其他概念或原理之间的联系，理解其引申意义，做出正确的表述和解释。

简单：能用所学的概念、原理、方法正确分析和解决较简单问题，具有分析和解决一般问题的能力。

综合：能灵活运用所学过的知识，分析和解决比较复杂的问题，具有一定解决实际问题的能力。

Ⅲ  内容与考核

第一章  概述

一、目的与

本章的目的主要是对单片机、单片机、单片机的开发等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握微型计算机的结构、计算机中常用的数制和编码；了解单片机与普通芯片的区别、中断、定时器/计数器、串行通信、并行通信的概念，单片机结构和开发。通过本章的，能够加深对单片机和单片机开发的认识，并对中断、定时器/计数器、串行通信、并行通信等基础知识有初步印象，更加明确本的任务。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 微型计算机基础概述

一、冯·诺依曼体系

二、微型计算机的基本结构

三、计算机中的数制

四、ASCII码与BCD码

第二节 单片机概述

一、单片机

二、单片机基本结构

三、单片机开发

第三节 中断、定时器/计数器、串行通信、并行通信概述

一、中断概述

二、定时器/计数器概述

三、并行通信与串行通信概述

（二）考核知识点与考核

微型计算机基础概述

识记：冯·诺依曼体系、微型计算机的硬件结构、计算机中的数制转换（二进制、十进制、十六进制）、带符号数的表示、ASCII码与BCD 码。

领会：微处理器、微型计算机、微型计算机三者的关系。

单片机概述

领会：单片机的特点、单片机的、单片机基本结构、单片机开发环境。

中断、定时器/计数器、串行通信、并行通信概述

领会：中断的概念、定时器/计数器的基本工作原理、并行通信与串行通信的比较。

三、本章重点、难点

重点：微型计算机的硬件结构、计算机中的数制转换（二进制、十进制、十六进制）、带符号数的表示、ASCII码与BCD 码、单片机的特点。

难点：中断的概念、定时器/计数器的基本工作原理、并行通信与串行通信的比较。

第二章 单片机硬件基础  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机的总体结构、存储器结构、特殊功能寄存器等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握外部引脚、时序周期、程序存储器、数据存储器、特殊功能寄存器；了解单片机的内部结构。通过本章的，能够在编写单片机程序时，合理选择相应的引脚以实现拟定的功能，并正确使用单片机的存储空间。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 总体结构

一、内部结构

二、外部引脚

三、CPU的时序周期

第二节 存储器结构

一、程序存储器

二、数据存储器

三、特殊功能寄存器

（二）考核知识点与考核

总体结构

领会：51系列单片机的内部结构。

简单：51系列单片机的外部引脚、51系列单片机的时序周期（振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期）。

存储器结构

识记：51系列单片机的程序存储器、51系列单片机的数据存储器、51系列单片机的特殊功能寄存器。

三、本章重点、难点

重点：51系列单片机的程序存储器、51系列单片机的数据存储器、51系列单片机的特殊功能寄存器。

难点：51系列单片机的时序周期（振荡周期、状态周期、机器周期、指令周期）。

第三章 单片机指令  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机的指令等相关内容有一定程度的掌握。掌握指令格式、操作数的类型、指令描述约定、寻址方式、数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令、位操作类指令、伪指令。通过本章的，能够熟悉使用51系列单片机的指令。它是单片机程序设计的软件基础，只有掌握好整个指令，才能更好地完成程序设计任务。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 指令概述

一、指令格式

二、操作数的类型

三、指令描述约定

第二节 寻址方式

一、概述

二、寻址方式说明

第三节 指令

一、数据传送类指令

二、算术运算类指令

三、逻辑运算类指令

四、控制转移类指令

五、位操作类指令

第四节 伪指令

一、概述

二、伪指令说明

（二）考核知识点与考核

1.指令概述

识记：指令格式、操作数的类型、指令描述约定。

2.寻址方式

识记：立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、基寄存器加变址寄存器间接寻址、相对寻址、位寻址。

3.指令

识记：数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令、位操作类指令。

4.伪指令

识记：ORG定位伪指令、DB定义字节伪指令、DW定义字伪指令、EQU赋值伪指令、DS定义存储空间伪指令、BIT定义位地址符号伪指令、END汇编结束伪指令。

三、本章重点、难点

重点：指令格式、操作数的类型、指令描述约定、数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、控制转移类指令、位操作类指令、伪指令。

难点：寻址方式。

第四章 单片机汇编语言程序设计  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机汇编语言程序设计等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握程序设计步骤、基本结构程序设计、数制转换程序设计；了解程序设计、评价程序质量的标准。通过本章的，能深刻理解到汇编语言具有实时性好、代码效率高、执行速度快及节约内存空间等优点，同时还可充分利用硬件功能与结构来操作端口。在熟悉汇编语言的基本结构程序后，能为单片机程序设计打下坚实的基础。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 程序设计概述

一、程序设计步骤

二、程序设计

三、评价程序质量的标准

第二节 基本结构程序设计举例

一、顺序结构程序设计

二、分支结构程序设计

三、循环结构程序设计

第三节 数制转换程序

一、二进制数转换为十进制数

二、ASCII码字符串转换成十六进制数

（二）考核知识点与考核

程序设计概述

领会：程序设计步骤、程序设计、评价程序质量的标准。

基本结构程序设计举例

简单：顺序结构程序设计、分支结构程序设计、循环结构程序设计。

数制转换程序

简单：二进制数转换为十进制数、ASCII码字符串转换成十六进制数。

三、本章重点、难点

重点：程序设计步骤、程序设计、评价程序质量的标准、顺序结构程序设计、分支结构程序设计、循环结构程序设计。

难点：数制转换程序（二进制数转换为十进制数、ASCII码字符串转换成十六进制数）。

第五章 单片机中断  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机的中断结构、中断控制寄存器、中断子程序等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握51系列单片机的中断结构（外部中断、内部中断）、中断控制寄存器（TCON、SCON、IE、IP）、中断优先级、中断子程序、外部中断源初始化；了解外部中断源的扩展。通过本章的，能深刻理解到中断是单片机设计中和“实时性”有关的知识，其基本是中断源的形成与控制、中断子程序的编写，在电子产品设计里占有相当重要的地位。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 中断结构与控制

一、中断结构

二、中断控制寄存器

第二节 中断优先级与中断子程序

一、中断优先级

二、中断子程序

第三节 外部中断

一、外部中断源初始化

二、外部中断源的扩展

三、外部中断程序设计

（二）考核知识点与考核

1.中断结构与控制

识记：外部中断、内部中断、定时器/计数器控制寄存器（TCON）、串行口控制寄存器（SCON）、中断允许控制寄存器（IE）、中断优先级控制寄存器（IP）。

2.中断优先级与中断子程序

识记：中断优先级、响应中断的步骤、中断请求的撤除。

简单：中断子程序。

3.外部中断

领会：外部中断源初始化、外部中断源的扩展。

综合：外部中断程序设计。

三、本章重点、难点

重点：中断结构（外部中断、内部中断）、中断控制寄存器（TCON、SCON、IE、IP）、中断优先级与中断子程序。

难点：外部中断源初始化、外部中断源的扩展、外部中断程序设计。

第六章 单片机定时器/计数器基础  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机的定时器/计数器结构、定时器/计数器控制寄存器、定时器/计数器工作模式等相关内容有一定程度的掌握。掌握定时器/计数器结构、定时器/计数器控制寄存器（TMOD、THX、TLX、TCON）、工作模式（模式0、模式1、模式2、模式3）、定时器/计数器的初始化，定时器/计数器程序设计。通过本章的，能深刻理解到定时器/计数器是单片机设计中和“、计数”有关的知识，其基本是一定的形成和一定数量的计算。在熟悉定时器/计数器后，能进一步提高单片机设计能力，初步达到独立设计的目的。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 定时器/计数器概述

一、定时器/计数器结构

二、工作方式控制寄存器（TMOD）

三、初值寄存器（THX、TLX）

四、定时器控制寄存器（TCON）

第二节 定时器/计数器工作模式

一、模式0

二、模式1

三、模式2

四、模式3

第三节 定时器/计数器

一、定时器/计数器的初始化

二、定时器/计数器程序设计

（二）考核知识点与考核

1.定时器/计数器概述

识记：定时器/计数器结构、工作方式控制寄存器（TMOD）、初值寄存器（THX、TLX）、定时器控制寄存器（TCON）。

2.定时器/计数器工作模式

简单：模式0、模式1、模式2、模式3。

3.定时器/计数器

领会：定时器/计数器的初始化。

综合：定时器/计数器程序设计。

三、本章重点、难点

重点：定时器/计数器结构、定时器/计数器控制寄存器（TMOD、THX、TLX、TCON）、工作模式（模式0、模式1、模式2、模式3）。

难点：定时器/计数器的初始化，定时器/计数器程序设计。

第七章 单片机串行口基础  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机的串行通信、串行口结构、串行口特殊功能寄存器、串行口工作方式等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握串行口结构、串行口特殊功能寄存器（SCON、PCON）；了解异步通信方式与同步通信方式、波特率定义、串行口的工作方式。通过本章的，能深刻理解到串行口是单片机设计中和“串行通信”有关的知识，其基本是数据的串行传送。在熟悉串行口后，可以加深对单片机全双工异步串行接口的认识，为实现单片机的数据接发打下坚实的基础。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 串行通信概述

一、异步串行通信

二、同步串行通信

三、波特率定义

第二节 串行接口概述

一、串行口结构原理

二、串行口控制寄存器（SCON）

三、电源控制寄存器（PCON）

第三节 串行口的工作方式

一、工作方式0

二、工作方式1

三、工作方式2

四、工作方式3

（二）考核知识点与考核

1.串行通信概述

识记：异步串行通信、同步串行通信、波特率定义。

2.串行接口概述

识记：串行口结构原理、串行口控制寄存器（SCON）、电源控制寄存器（PCON）。

3.串行口的工作方式

简单：工作方式0、工作方式1、工作方式2、工作方式3。

三、本章重点、难点

重点：串行口结构、串行口特殊功能寄存器（SCON、PCON）。

难点：异步通信方式与同步通信方式、波特率定义、串行口的工作方式。

第八章 单片机并行扩展接口  

一、目的与

本章的目的主要是对51系列单片机的扩展总线、外部I/O口接口等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握并行扩展总线结构、数据线、控制线的连接、扩展的寻址；了解典型的锁存器芯片74LS273、可编程的I/O接口芯片8255A。通过本章的，能认识到在单片机设计中，仅靠单片机内部资源是不行的，因此要解决扩展问题，主要方式是将要扩展的存储器芯片与I/O口芯片连接到CPU的总线上。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 并行I/O口扩展基础

一、并行扩展总线结构图

二、典型的锁存器芯片74LS273

三、可编程的I/O接口芯片8255A

第二节 并行总线的连接

一、数据线、控制线的连接

二、扩展的寻址

（二）考核知识点与考核

1.并行I/O口扩展基础

识记：并行扩展总线结构图。

领会：典型的锁存器芯片74LS273、可编程的I/O接口芯片8255A。

2.并行总线的连接

领会：数据线、控制线的连接、扩展的寻址。

三、本章重点、难点

重点：并行扩展总线结构。

难点：典型的锁存器芯片74LS273、可编程的I/O接口芯片8255A、数据线、控制线的连接、扩展的寻址。

第九章 单片机的设计  

一、目的与

本章的目的主要是对单片机设计等相关内容有一定程度的掌握和了解。掌握单片机的一般硬件组成、单片机的设计内容；了解模拟信号的采集通道结构。通过本章的，能对单片机的设计进行基本的阐述，能从一般的角度，熟悉单片机的结构、设计内容和总体方案，建立起单片机工程设计与开发的基本思路。

二、考核知识点与考核

（一）内容

第一节 单片机结构及设计内容

一、单片机的一般硬件组成

二、模拟信号的采集通道结构

三、单片机的设计内容

（二）考核知识点与考核

单片机结构及设计内容

综合：根据具体情况，设计符合的单片机，涉及的内容有单片机组成设计、通道与接口设计、抗干扰设计、软件设计等。

三、本章重点、难点

重点：单片机的一般硬件组成、单片机的设计内容。

难点：模拟信号的采集通道结构。

Ⅳ  关于大纲的说明与考核实施

一、大纲的目的和作用

大纲是根据的，结合的特点而确定。其目的是对个人、和命题进行指导和。

大纲明确了的内容以及深广度，了的范围和标准。因此，它是编写和辅导书的依据，是组织进行辅导的依据，是者、掌握内容知识范围和程度的依据，也是进行命题的依据。

二、大纲与的关系

大纲是进行和考核的依据，是掌握知识的基本内容与范围，的内容是大纲所的知识和内容的扩展与发挥。内容在中可以体现一定的深度或难度，但在大纲中对考核的一定要适当。

大纲与所体现的内容应基本一致；大纲里面的内容和考核知识点，里一般也要有。反过来里有的内容，大纲里就不一定体现。（注：如果是推荐选用的，其中有的内容与大纲不一致的地方，应以大纲为准。）

三、关于

《单片机原理及》 姜志海、王蕾、姜沛勋编著，电子工业出版社，2021年版（第5版），未列入大纲的章节将在考核中体现。

四、关于和方法的指导

本大纲的基本是依据和培养目标而确定的。基本还明确了的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本中的知识点构成了内容的主体部分。因此，基本内容掌握程度、考核知识点是考核的主要内容。

为有效地指导个人和，本大纲已指明了的重点和难点，在章节的基本中一般也指明了章节内容的重点和难点。

本方法建议如下：

1、在开始指定的每一章之前，应先阅读大纲中有关此章的考核知识点及对知识点的能力层次（即考核目标）。从而使得阅读时，能做到有的放矢。

2、应当地各章内容，掌握识记的概念，深入理解和掌握基本和基本方法，在此基础上深入知识点，掌握重点。

3、阅读时，要仔细阅读逐句推敲，同时要结合中的图表，深刻理解基本概念、基本，牢固掌握基本方法与技能。

4、过程中坚持做好读书笔记，做到有归纳、有总结、有理解、有提高。过程中除了勤于思考外，还要勤于提问，勤于练习，勤于请教，切忌死记硬背，生搬硬套，急于求成。还要注意所学内容纵向和横向的联系，做到承前启后，环环相扣。

5、前梳理已经过的内容，搞清楚一些基本概念、及方法之间的关系，便于记忆、加深理解。

五、对的

1、者应根据本大纲的内容和考核目标，明确本的特点、范围和，应熟知大纲对提出的目标总和各章掌握的知识点，以及各知识点达到的能力层次和考核目标。

2、者应认真钻研指定的，对应考者进行切实有效的辅导，并从方法上给予指导，防止他们中的各种偏向，把握的正确方向。

3、者在辅导时应帮助者梳理重点内容和一般内容之间的关系。内容有重点与一般之分，但的内容要覆盖全部，而且重点与一般是相互联系的，不是截然分开的。者应全面地，掌握全部内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。

4、正确处理基础知识与能力之间的关系。者既要重视基础知识，又要重视实际能力的培养，努力引导应考者将识记、领会同联系起来，将基础知识和转化为能力，在全面辅导的基础上，着重培养和提高应考者分析和解决问题的能力。

5、本建议总64学时。课时分配如下：