一、基本信息
1、课程中文名称：微机原理与接口课程设计
2、课程英文名称：Microcomputer Principle & Interfacing Curriculum Design
3、课程编号：031575 
4、课程类别：课程设计
5、课程性质：必修课
6、适用层次：汉族本科
7、适用专业：农业电气化与自动化
8、开课学期：6
9、学    时：1.5周
10、学   分：1.5
二、实践教学目标与基本要求
实践教学目标:
《微机原理与接口课程设计》是让学生学习和掌握微机的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩
展方法、接口应用技术和发展现状。课程设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学
计划中进行综合训练的重要实践环节，它将使学生在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方
面得到系统性的训练。
基本要求:
1、知识要求：通过该课程设计，使学生掌握微机的功能结构和工作原理、寻址方式、指令系统、汇编
语言程序设计、微机系统的扩展、接口技术。2、素质要求：通过该课程设计，培养学生的工程观念和
规范意识，使学生建立起完整的单片机应用系统的概念；培养学生质量第一的思想；鼓励学生勤奋学习
，要有进取精神；使学生确立严谨的工作特点和踏实的工作作风。3、能力要求：通过该课程设计，使
学生能够设计简单的微机应用系统，能够编写有一定功能的程序。
三、实践教学内容与安排


序号	实践教学名称	                  学时	      理论基础	        实践类型   备注
1	简易数字电压表的设计	         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
2	秒表/时钟计时器的设计	         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
3	电子万年历的设计制作	         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
4	超声波测距器的设计	         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
5	DS18B20数字温度计的设计	         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
6	简易GPS定位信息显示系统的设计    1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
7	16×16点阵LED电子显示屏的设计    1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
8	计算机可控单片机系统的应用设计   1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
9	单片机遥控系统的应用设计         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
10	交通灯控制系统设计	         1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
11	竞赛抢答器设计	                 1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
12	电梯控制设计	                 1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
13	彩灯控制设计	                 1.5周	 微机原理与接口技术	课程设计	
本大纲共设有十三个课题，学生可根据自身情况自由选择,通过单片机与接口课程设计，使学生对书本
知识进一步深化为实践知识，以便今后在工作岗位能够担当起电子信息工程领域与工业自动化领域单片
机控制系统的设计。一个课题可以由2～3名学生组成一个课题设计小组，小组成员可以分工协作共同完
成一个课题，也可由个人单独完成。本课程设计实际上包括四部分内容：微机原理、单片机原理、接口
技术和应用系统设计，涉及到计算机硬件和软件有机结合，内容较多而设计仅为1.5周时间，因此必须
特别注意前期先修课程复习和总结。对应用（测控）方向，设计重点应为：专用微机应用系统设计、调
试方法；对软件方向，设计重点为：微机结构及工作原理；本课程兼有硬件和软件，涉及面广,课程设
计过程中应重点培养学生的接口电路设计能力和控制程序编写能力；结合课程设计，组织学生参观实际
的计算机控制系统，以增加感性认识；重视动手能力培养；演示设计实例，激发设计兴趣，对构成用户
系统用到的存储器芯片、I/O接口芯片的介绍淡化内部结构，注重外部特性，要点是工作方式的编程设
定及应用；在进行用户系统设计时，器件选择要兼顾技术先进、经济合理、市场供应等多种因素，注重
新技术、新产品的介绍。
1.课程设计题目技术参数要求:
(1)简易数字电压表的设计: 简易数字电压表可以测量0-5V的8路输入电压值,并在四位LED数码管上轮流
显示或单路选择显示,测量最小分辨率0.019V,测量误差约为±0.02V
(2)秒表/时钟计时器的设计:要求用六位LED数码管能显示时、分、秒，以24小时计时方式，使用按键开
关可实现时分调整、秒表/时钟功能转换，省电（关闭显示）等功能。
(3)电子万年历的设计制作：要求显示阳历年、月、日、星期、小时、分、秒和阴历月、日，在显示阴
历时间时，能标明是否闰年。
(4)超声波测距器的设计：要求测量范围在0.1-4m，测量精度1cm,测量时与被测量物体无直接接触，能
够清晰稳定地显示测量结果。
(5)DS18B20数字温度计的设计：要求测温范围为-50-110℃,精度误差在0.1℃以内, LED数码管直接读出
显示。
(6)简易GPS定位信息显示系统的设计：要示LED显示器或液晶显示器轮流显示实时时间及所在地的经纬
度。
(7)16×16点阵LED电子显示屏的设计：设计一个室内图文显示屏，能够在目测条件下LED显示屏各点亮
度均匀，可显示图形和文字，显示图形或文字应稳定、清晰无串扰，图形或文字显示有静止、移入或移
出等显示方式。
(8)计算机可控单片机系统的应用设计：要求一个单片机应用系统可以通过串行线在上位机中进行操作
控制，可以选择单片机6个端口作为模拟设备操作对象，可在微机上用DOS命令进行6个端口小灯的亮灭
控制。
(9)单片机遥控系统的应用设计：要求用单片机作为控制芯片制作一个遥控器，另一个单片机控制系统
能被遥控操作。
(10）交通灯控制系统设计：模拟十字路口交通管理。系统设置两组红、黄、绿灯，并设置数码管显示
时间和一个紧急车辆放行按扭。正常情况下两个干线上的红、黄、绿灯按交通灯状态表进行转换，并以
倒计时方式显示剩余时间；当有紧急车辆通过时，两个方向的红灯同时点亮，以禁止其它车辆通行。当
紧急车辆通过后在按一次紧急按扭，继续紧急车辆通过前的状态。
(11)竞赛抢答器设计:同时供多名选手或代表队比赛，分别用相应按钮表示。设置系统定时和由主持人
控制的抢答控制开关。抢答器具有优先锁存与编号显示功能，保持到系统清除为止。另外设置抢答定时
时间。
(12) 电梯控制设计：以CPU为核心，设置数码管、发光二极管、按键等模拟电梯的运行过程。
(13) 流水灯控制：以CPU为核心，光耦和驱动电路驱动双向晶闸管实现对装饰灯点亮和关断。另外设置
数码管显示效果编号，功能键选择自动/手动转换、流水方向、选择效果和调节流水速度。本项流水灯
控制设计可以用锁存器和发光二极管替代装饰灯来模拟效果。
2.课程设计进度安排：
第一天：方案论证及概述系统的主要功能，根据所选题目及技术要求，确定微机电路原理图设计。
第二至四天：硬件电路设计及描述，根据电路原理图，初选芯片类型以及各种电子元器件；画出电路方
框图，完成电路各部分的指标分配。进行微机系统内部结构和引脚功能与设计线路合理分配，进行微机
并行口、串行口内部结构、输入/输出方式、驱动能力选择，对8051CPU与EPROM、EEPROM、Flash ROM等
类型存储器芯片的连接方法、地址空间进行计算，选择特殊功能寄存器种类及映象地址、复位后初值、
内部数据存储器容量、地址空间、用途、分配规则、通用寄存器组与内部RAM存储单元之间的对应关系
、切换方法。
第五至七天：软件设计流程及描述，进行系统软件程序的设计，主要有主程序和显示子程序、中断服务
程序并进行编写、调试、链接和试运行。
第八天：微机源程序代码注释及芯片性能简介。
第九天：原理图和PCB图的电子线路的绘制。
第十天：检测与调试总结,学生课程设计总结，草拟课程报告并记录性能测试内容，课程设计结束后1周
内交上完好课程设计报告及学生反映意见表。
四、仪器设备配置
硬件：PC机
      TPC-H 通用微机接口实验系统
      单片机仿真器
      示波器
万用表
软件：Windows 操作系统
MASM汇编及调试程序
Turbo C 2.0
MCS-51汇编及调试程序
耗材：若干导线、磁盘或U盘、烙铁、焊锡丝、斜口钳、镊子、起拨器、拨线钳、各种元器件、实验板
等
五、教材与教学参考书
    [1] 宋杰编，微机原理与接口技术课程设计，北京：机械工业出版社，第1版，2005年4月 
[2] 杨居义编著，微机原理与接口技术项目教程，北京：清华大学出版社，第1版，2010年1月 
[3] 周鹏主编，微机原理与接口技术，北京：机械工业出版社，第1版，2011年3月
[4]李江全编著，虚拟仪器典型测控系统编程实践，北京：电子工业出版社，第1版，2011年3月
[5]微机计算机原理与接口技术常见题型解析及模拟题，武自芳主编，西安：西北工业大学出版社， 
2003年9月出版，第3版
[6]单片机课程设计实例指导，李光飞,楼然苗编著，北京：北京航空航天大学出版社，2004年出版，第
1版
[7]徐爱钧编著，单片机原理实用教程——基于Proteus虚拟仿真，北京：电子工业出版社，第2版， 
2011年3月
[8]单片机教程习题与解答, 张俊谟、张迎新编著, 北京：北京航空航天大学出版社，2003年出版，第1
版
[9]微型计算机接口技术，刘乐善主编，广州：华南理工大学出版社，2002年出版, 第2版
[10]微型计算机原理与接口技术，尹建华、张惠群、刘鲁源、刘迎澍编著，北京：高等教育出版社，
2003年8月出版，第1版。
[11]微型计算机原理与接口技术，姚燕南、薛钧义主编，北京：高等教育出版社，2004年11月出版，第
1版。
[12]32位微型计算机原理与接口技术，仇玉章主编，北京：清华大学出版社，2000年8月出版，第1版。
六、课程设计报告
微机原理与接口课程设计的主要内容包括，理论设计、调试及写出总结报告等。其中理论设计又包括选
择总体方案，硬件系统设计、软件系统设计；硬件设计包括单元电路，选择元器件及计算参数等；软件
设计包括模块化层次结构图，程序流程图。程序设计是课程设计的关键环节，通过调试进一步完善程序
设计，使之达到课题所要求的指标，使理论设计更接近于实际产品。课程设计的最后要求是写出设计总
结报告，把理论设计内容，调试的过程及性能指标的测试结果进行全面的总结，把实践内容上升到理论
高度。课程设计提交成果：课程设计说明书和学生反映意见表及设计总结；硬件电路原理图和PCB图；
软件程序清单。课程设计报告应书写规范、文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确；课程设计报告
应附参考文献，总字数不少于5000字，必须附有必要的结构图、流程图及测试结果等项内容。
（一）格式要求：
封面（统一格式）
课程设计任务书（统一格式）
报告内容：
1.题目   
2.姓名###  专业###  年级###   学号### 
3.摘要     
4.方案论证及概述
（1）所作题目的意义、本人所做的工作；（2）系统的主要功能；
5.硬件电路设计
原理简述:（1）应用系统的基本原理；（2）电路原理 ；（3）外围设备器件工作原理。
6.微机应用系统软件设计 
（1）软件的作用（目的）  （2）方框图（可略） （3）源程序
7.调试及性能分析（硬件调试、软件调试、性能分析）
8.结果（分析、讨论）
9.参考文献
附件：
附A、原理图
附B、印刷电路板
附C、课程设计的体会（想法与建议）
附D、学生反映意见表
（二）课程设计报告文字编写格式和装订要求
1、设计报告一律要使用A4纸打印成文。
2、字间距设置为“标准”；
3、段落设置为“固定值22磅”；
4、字号设置为：
封面标题：宋体二号加粗；
正文一级标题：宋体四号加粗；
正文二级标题：宋体小四号加粗；
其余汉字均为宋体小四号；
正文中所有非汉字均为Times New Roman 体；
5、设计报告装订的顺序是：封面、正文、封底（留有指导教师的评阅空间）。
6、最后附《塔里木大学农业电气化与自动化课程设计考核表》
七、考核
课程设计成绩考核，应以学生对待课程设计的态度，设计中的能力和水平，课程设计日志、课程设计报
告的质量及考试成绩几个方面的情况，对学生进行综合考核，按优、良、中、及格和不及格五级分制评
分。成绩通过课程设计表现、动手能力和课程设计报告综合评定学生设计成绩。其中考勤占15%，动手
能力和课程设计效果占50%，课程设计报告和总结占35%。
1、优等 
课程设计态度端正，无缺勤和违纪，劳动刻苦、勤奋，工作积极主动；全面完成大纲要求，实际操作能
力强，理论联系实际好，作业质量高，内容正确，课程设计报告全面系统，考试中回答问题正确完满。
2、良好 
课程设计态度端正，无违纪现象，工作积极主动，较好完成大纲要求，有一定的实际操作能力，能理论
联系实际，虚心学习，作业内容正确，课程设计报告全面系统，考试中能较完满正确地回答问题。
3、中等 
学习态度基本正确，无违纪现象；有一定的实际操作能力，能理论联系实际，作业内容基本正确，达到
课程设计大纲的要求，考核中能正确回答基本问题。
4、及格 
课程设计态度基本正确，达到课程设计大纲的基本要求。能完成课程设计作业和课程设计报告，内容基
本正确，考试中能回答基本问题。
5、不及格 
凡属下列条件之一者，均以不及格处理。
(1)未达到及格要求者；
(2)因故缺勤时间三分之一以上者。