1.1 单片机概述及单片机中的数制（教案）-《单片机技术与应用》(高教版第二版) 同步精品课堂

课  题

单片机概述及单片机中的数制

课  型

理论

课  时

2

授课班级

授课时间

授课教师

教材分析

内容为 “单片机技术基础” 的入门章节，系统讲解单片机定义（集成化微型计算机）、发展历程（51 系列等主流产品）及应用领域（家电 / 工业 / 智能仪表等），并衔接数制基础（十进制 / 二进制 / 十六进制的定义与转换）。教材采用 “概念→历史→应用” 与 “数制定义→转换规则” 双主线结构，通过实例（如二进制 1011.011 转十进制）和数制对照表强化理论与操作衔接。作为课程开篇，本节为后续学习单片机编程（需数制转换）、硬件设计（需理解集成结构）及应用开发（需掌握典型场景）奠定基础，重点培养学生单片机基础认知、数制转换技能及技术应用意识，是计算机应用专业 “单片机技术” 课程的关键起始章节。

学情分析

学生已具备计算机基础操作能力（如文件管理、基础软件使用），但对单片机的集成化特征（CPU、RAM、ROM 等核心部件集成于单芯片）及数制转换（如二进制与十六进制的 4 位分组法）理解较浅。部分学生易混淆普通计算机与单片机的结构差异（如单片机的片上集成设计），对数制转换规则（如十进制转二进制的 “除 2 取余”、二进制转十六进制的 “4 位合 1 位”）掌握不牢，可能因权值计算错误导致转换失败。此外，单片机在智能家居、工业控制等领域的应用场景虽贴近生活，但学生对其具体实现原理（如家电智能化控制逻辑）缺乏直观认知。需通过 “结构对比 - 数制转换演练 - 应用案例解析” 强化实践，突破抽象概念与操作技能瓶颈。

学习目标

知识目标：

1. 理解单片机的概念、发展历史及主流产品

技能目标：

1. 掌握单片机的主要应用领域
2. 熟悉十进制、二进制、八进制和十六进制的数制概念

情感目标：

培养团队协作与领导力，在集体任务中承担责任并推动团队目标达成。

学习重难点

重点：

1. 掌握单片机的组成和特点
2. 了解不同数制的表示

难点：

1. 能够正确使用二进制、八进制、十进制与十六进制

教学方法

案例分析、讲授法、小组讨论法

课前准备

1.查找相应网站资料，课堂演示使用。

2.学生课前预习。

教学媒体

电子课件、多媒体视频

教学过程

教学环节

教师活动设计

学生活动设计

设计意图

活动一：

创设情境

生成问题

【课程导入】

在现代科技中，单片机无处不在，它让各种设备变得更加智能和高效。

         视频中提到了我们生活中哪些地方用到了单片机？

         单片机究竟是何方神圣？

【新知识传授】

         单片机概述

(1)      认识单片机

单片机即单片微型计算机 (Single -Chip Microcomputer,SCM),也称微控制器件(Micro Control    Unit,MCU)。单片机也是一种计算机。

主要部件包括CPU(运算和控制)、RAM( 数 据存储)、ROM(程序存储)、I/O  接口(如串行口、并行口)等。在单片机中，这些部件全部被集成到一块芯片上，另外根据需求还集成了其他部件电路，如A/D 转换模块、D/A 转换模块等。

(2)      发展历史及主流产品

         1974年，世界上出现了第一块单片机，接着各家公司竞相研制

1.   接收并查看本节课堂任务书。
2.   了解学习目标，带着目标进行学习。
3.   观察生活中常见的多媒体信息形式，思考其背后的技术支撑。
4.   针对教师给出的问题，初步发表个人见解。
5.   目标明确：跟随教师引导，明确本节课学习目标。

1.以提问的方式导入课程，让学生带着问题有针对性的进行学习。

2.通过任务实施，调动学生

出各种系列单片机。

         到目前为止单片机产品已达300多种。

         初期，国内51系列单片机以MCS-51  为主要产品，随着技术的发展，Intel 公司开发出新 一代的80C51单片机系列，在一段时间内我国单片机主流产品为此系列。

         主流产品包括 Intel 公 司MCS-51   系 列 ，Motorola公司的 6801系列，Zilog公司的Z80 系列，另外，日立公司等也推出了自己的系列产品。单片机正在 朝着多样化的方向发展。

         51系列单片机仍然为最典型的产品之一，具有品种全、兼 容性好、软硬件资源丰富、入门简单等特点，因此使用广泛。

2.引导学生带着问题去课本寻找答案，明确本节课的学习内容。

3.展示本讲学习目标。

积极性。

活动二：

调动思维

探究新知

【新知识传授】

         单片机的主要应用

(1)      智能化家用电器

智能化家用电器：现在各种家用电器普遍采用单片机智能化控制，如洗衣机、电冰箱、空调器等。全自动洗衣机采用单片机程序控制，实现浸泡、洗涤、漂洗、脱水自动完成，还可提供自检、故障报警等功能。

(2)      办公自动化设备

办公自动化设备：现代办公室使用的大量通信和办公设备多数嵌入了单片机，例如，打印机、扫描仪、 复印机、传真机、碎纸机、绘图机、考勤机以及电话中的单片机可以提供键盘译码、显示 驱动等功能。

(3)      商业营销设备

商业营销设备：在商业营销系统中已广泛使用的电子秤、收款机、条形码阅读器、 IC 卡刷卡机、出租车计价器以及仓储安全监测系统、商场保安系统、空气调节系统、冷冻保鲜系统等都采用了单片机控制。

(4)      工业自动化控制

工业自动化控制：工业自动化控制是最早采用单片机控制的领域之一，例如，各种测控系统、过程控制系统、机电一体化系统等，行

1.   阅读探究：阅读课本相关内容，探究多媒体技术的产生背景。
2.   概念理解：理解多媒体、多媒体技术和多媒体系统的定义，并尝试用自己的话复述。
3.   要点记录：记录多媒体技术强调的要点，加深理解。

1.   了解学生现有知识储备。
2.   巩固练习。