《汽车单片机及局域网》课程标准
课程名称:汽车单片机及局域网
总学时数: 56 学时(理论课学时数: 适用专业:汽车电子技术
40
课程代码: 0310061
实践课学时数: 16)
1 课程概述
1.1 课程的性质
汽车单片机及局域网课程是汽车电子技术专业的一门专业必修课,是专业核心课程之
一。
1.2 课程定位
本课程是高职汽车电子技术专业的一门专业选修课 ,其先修课程有电工、电子技术基础、汽车电器、汽车电控发动机技术等课程,在学好这些课程的基础上才能学好本课程。
汽车单片机和车载网络技术日趋广泛的应用,给汽车维修人员提出了更高的技术要求,不了解汽车单片机和网络技术,就不可能全面了解新一代汽车电子控制系统,汽车的使用和维修就会遇到障碍。本课程是让学生掌握汽车单片机系统和车载网络技术的应用和检修技术。
1.3 课程设计思路
( 1)本课程以校内实训基地和校外实习基地为依托,构建教、
学、做一体化的课程体
系,按照“以能力为本位, 以职业实践为主线, 以项目课程为主体的模块化专业课程体系” 的总体设计要求,以教师为主导、学生为主体,使理论结合实践。
( 2)在确保专业理论知识够用、实用的前提下,强化、优化专业实训、实习教学,实施“以就业为导向”的高级技能型人才培养模式。
( 3)本课程以汽车电器设备系统为主线,兼顾其它一些常见车型、 高档车型的汽车电 器设备的结构和工作原理;
( 4)使学生便于掌握岗位(群)要求的职业技能,容易触类旁通,形成自主学习;
( 5)教学过程中根据具体教学任务采用现场教学和互动方式, 教学及实训室教学,提高教学质量和效率。
配合多媒体动画、 图形
2 课程基本目标
2.1 知识目标:
( 1)了解单片机的发展,类别及在汽车电子控制系统中的应用。
1
---
---
( 2)掌握微控制器的内部结构、引脚功能、 CPU结构、存储器配置、时钟和振荡电路、复位和中断系统及指令系统。
( 3)掌握微控制器的定时模块、
A/D 转换模块、串行通信模块、输入 / 输出( I/O )端口
结构原理和功能。
( 4)掌握控制器局域网( CAN)的基本知识和节点的主要器件的结构和功能。
2.2 职业技能目标:
( 1)对典型的汽车单片机和电子控制单元的特点、组成和工作原理非常熟悉。
( 2)对汽车单片机系统常见故障具备一定的诊断分析和检修能力。
( 3) 对车载网络的特点、组成和工作原理非常熟悉。
( 4)对车载网络系统的常见故障具备一定的诊断分析和检修能力。
2.3 职业素质养成目标
通过本课程的学习,培养学生积极向上、热爱专业,对待学习和工作认真负责态度和精神。
2.4 职业技能证书考核要求:
通过本课程的学习,能掌握汽车维修中级工、汽车维修高级工,汽车维修电工等考核中涉及的相关试题和知识点。
3 课程教学内容及学时安排
3.1 课程主要内容说明
本课程主要介绍微控制器的基本结构、
用系统和控制器局域网(
各功能模块的操作原理及其应用、
CAN)的基础知识、协议标准和车上应用实例以及构成
汽车单片机应
CAN节点的
常用器件。 本课程涵盖以下十个知识单元:绪论、 统、微控制器的定时模块、微控制器的
微控制器的硬件结构、微控制器的指令系
A/D 转换模块、微控制器的串行通信模块、 微控制器
CAN)、CAN节点的主要器
的输入 / 输出( I/O )、汽车单片机应用系统、控制器局域网( 件。
3.2 课程组织安排说明
课程教学安排结合教学大纲执行。
教学方式
学时 1、绪论
2、微控制器的硬件结构 3、微控制器的指令系统 4、微控制器的定时模块
实验 实训
学时 2 8 8 6
讲授 2 6 6 4
讨论课
习题课
2 2 2
2
---
---
5、 A/D 转换模块 6、串行通信模块
4 6 4 4 8 4 4 56
2 4 2 2 6 4 4 40
2 2 2 2 2
7、输入 / 输出( I/O ) 8、汽车单片机应用系统 9、控制器局域网( CAN) 10、 CAN节点的主要器件
机动 合计
3.3 课程教学内容
16
专业课程(含课内实践) 单元(工作 序
任务模块或
号
实训项目)
教学内容及要求
活动设计
课内
学时 安排
单片机的发展
单片机的类别
单片机在汽车电子控制系统中的应用
了解单片机的发展历程、
采用多媒体,结合实物和视频进行教学, 其中: 单
应用情况及发展趋势; 汽车单
1
绪论
片机的发展和单片机的类 别, 1 学时;单片机在汽车电子控制系统中的应用
片机的基本特点和汽车电子
2
系统的工作环境; 目前国内单
,1学时。
片机市场上主要厂家的单片
机产品种类及其特点及单片
机的特性。
采用多媒体, 结合实物、 图片和动画进行教学,其中:微
微控制器的基本结构、 中央处
微控制器的
2
硬件结构
理器、存储器配置、 中断系统;控制器的基本结构、 中央处
理器, 2 学时;微控制器 MC68HC08系列微控制器的复位、低功耗模式、 时钟和振荡电路
的存储器配置、中断系统,
6
2 学时;微控制器的复位、低功耗模式及时钟和振荡电路, 2 学时。
3
---
---
了解微控器的内部功能框图及其基本特性,引脚功
能, ROM、RAM的功能, MCU时钟电路的作用和时钟发生器
模块的结构, 复位的作用, 各种复位源的复位过程, 。
微控制器结构和引脚
及功能认识(实训项目)
掌握 CPU 寄存器组的功
2
2
利用实训室进行教学。
能和 CCR寄存器各位的定义;
学时。
中断的概念, 中断服务子程序
的编写格式。
熟悉中断处理的基本流
程,微控器的中断系统
寻址方式
采用多媒体, 结合实物和动画进行教学, 其中: 寻址方
指令系统
式, 2 学时;指令系统, 2 6 学时;汇编语言程序的基本结构, 2 学时。
汇编语言程序的基本结构
了解高级语言与汇编语
言及机器指令码之间的区别
微控制器的
3
指令系统
和汇编语言约定; 汇编语言基
汇编程序的实例编写
本指令的指令格式; 汇编程序
操作(实训项目)利用仿
的框架结构
真软件模拟教学进行教
2
掌握指令寻址方法、六
学。 2 学时。
大类指令
熟悉符号与伪指令和汇
编程序语句格式。
定时器模块
计数方式与定时功能输入捕捉功能
微控制器的
4
定时模块
采用多媒体, 结合实物和动画进行教学, 其中: 定时器
输出比较功能 脉宽调制功能
定时器模块在汽车控制系统中的应用
模块、计数方式与定时功 能,2 学时;输入捕捉功能、输出比较功能、 脉宽调制功能, 2 学时。
4
4
---
---
掌握定时器模块的结构
及其功能和工作原理以及定 时器的计数与定时功能、 输入
定时器模块在汽车控制系
统中的应用 (实训项目) 利 用实训室进行实践教学。 2 学时。
捕捉功能、 输出比较功能和脉
2
宽调制功能的具体应用
采用多媒体, 结合实物、 动 画及仿真软件进行教学, 其 中: A/D 转换模块的基本知 识,1 学时;微控制器的 A/D 转换模块, 1 学时。
了解模 / 数转换的目的及
A/D 转换模块的基本知识微控制器的 A/D 转换模块
2
A/D 转换模
5
块
意义和一般步骤,模 / 数转换器的主要技术指标, A/D 转换器的内部结构和转换程序的
A/D 转换器在汽车发
动机电控系统上具体应用
编写方法。
2
(实训项目)利用实训室 进行实践教学。 2 学时。
掌握 A/D 转换器状态与
控制寄存器的参数设置和转换时钟源的选择方法。
串行通信模块概述
微控制器的串行通信模块 SCI 应用举例
采用多媒体, 结合实物和动画进行教学, 其中: 串
行通信模块概述、 微控制器 4 的串行通信模块, 2 学时;
SCI 应用举例, 2 学时。
了解串行通信的基本方
串行通信模
6
块
式、数据传输方向、
RS- 232
串行通信模块在汽车
上的具体应用 (实训项目)
- C 标准,格式、波特率的定义,硬件连接方式。
掌握串行通信模块的工作原理,参数设置和波特率的计算方法,编程流程。
2
利用实训室进行实践教 学。 2 学时。
5
---
---
并行输入 / 输出( I/O )端口 键盘中断模块
采用多媒体,结合实
物、动画及仿真软件进行教
学,其中:并行输入
/ 输出
2
( I/O )端口, 1 学时;键盘 中断模块, 1 学时。
了解 I/O 端口的基本结
输入/输出
7
(I/O )
构和复用功能, I/O 端口寄存
器的设置方法, 键盘中断模块
I/O 模块在汽车上的
具体应用(实训项目)利
的结构原理,寄存器的定义及
用实训室进行实践教学。 2
其功能。
学时。
掌握键盘中断功能的应
2
用。
汽车单片机应用系统的工作
原理
采用多媒体, 结合实物、 动
画和视频进行教学,其中: 汽车单片机应用系统的工 作原理, 2 学时。
2
了解汽车单片机系统的
基本要求、 总体结构, 各汽车
汽车单片机
8
应用系统
生产厂家汽车单片机应用实 例。
汽车单片机应用(实
训项目)利用实训室进行
2
掌握汽车单片机对信息
实践教学。 2 学时。
处理的工作原理, 单片机系统
的输出驱动器和执行器的工
作原理。
采用多媒体, 结合实物、 动画和视频进行教学,其中:车载网络技术概述、 CAN的
车载网络技术概述
CAN的基本知识
6
CAN技术规范的基本内容CAN应用系统
控制器局域
9
网( CAN)
基本知识, 2 学时; CAN技术规范的基本内容, 2 学时;CAN应用系统, 2 学时。
了解车载网络技术的发展,车载网络的特点和总体结构和车
北京现代伊兰特 CAN 网
载网络应用现状, 总线的发展,络检测(实训项目)利 现场总线特点。
2
用实训室进行实践教学。 2 学时
掌握 CAN的工作原理、 车身网络的基本结构。
6
---
---
CAN的基本硬件结构
独立 CAN控制器 SJA1000 CAN微控制器
了解组成 CAN 节点的主
要器件、各器件的主要功用和 常用类型, SJA1000 的基本特
采用多媒体, 结合实物和动
CAN节点的
10
主要器件
本操作原理、 存储器结构、 标 识符过滤的基本过程、 位定时 的基本概念, 寄存器的定义及 其功能 。
掌握 MSCAN模块初始化
的步骤。
机动
性、引脚功能及电气参数、 硬
画进行教学,其中: CAN的 基本硬件结构, 2 学时;独
立 CAN控制器 SJA1000、CAN
微控制器, 2 学时。
件结构, MSCAN的功能及其基 4
4
合计
复习、考试
学时
合计学时
56
4 实施建议
4.1 教学组织建议
1 、教学方法
( 1 ) 启 发 式 和 研 讨 式 教 学 法 。 在讲授理论性较强的内容时,以启发式和研讨式课堂教学为主,注重学生智力开发,促进学生自主学习,加深领会。
( 2 )直 观 和 现 场 教 学 法 。 在教学中,尽可能使多媒体动画与现场教学(实物、示教板等)相结合,使教学直观明了; 再通过实训教学巩固和加深。 对于实践性较强的教学内容,则采用现场教学和实训教学相结合的教学方法,让学生能亲眼看到,亲手做到,使感性
认识与理性认识有机结合,引导学生进行探究性学习。
( 3 ) 案 例 教 学 法 。 在教学过程中,选择合适的案例来进一步加深教学内容。 2、教学手段
( 1)、对于理论部分的教学内容,应尽可能采用多媒体图画、动画教学手段,以提高教学效果。
( 2)、有实训内容的模块应尽可能采用“一体化教学模式”教学。
4.2 教学评价建议
7
---
---
1、期末考核评价及方式
考核方式原则上以教务处公布的要求为标准。
一般考核形式:本课程为考试课,课程结束即进行书面考试。
采用期末综合考试的方式对学生对本课程掌握情况进行考核,占总评成绩
60%。
2、教学过程评价
采取平时考核(包括平时考勤、作业)
、能力考核(包括课堂提问、课堂实践) ,占总
评成绩 40%。
3、课程成绩形成方式
3.3 教材选用
1)、教材选用的原则
以项目或任务为载体 , 将课程的知识、技能、态度三者融入教材内容
, 强调理论与实践
结合、教材与实际结合、操作与管理结合的理论实践一体化教材.
2)、推荐教材
( 1)、《汽车单片应用技术》
黄鹏 主编
侯树梅
机械工业出版社 2015
( 2)、《汽车单片机及局域网技术》 3.4 课程主讲教师和教学团队要求说明
主编 高等教育出版社 2015
本课程的主讲教师和教学团队要求教学经验丰富且有一定的一线企业的工作经验,
本门课的知识实践有独到的安排,因材施教。
对
3.5 课程教学环境和条件要求
1、多媒体课室
有功能比较齐全,能够播放动画、视频等的多媒体课室。
2、汽车电控与电器实训室
具有多台汽车电控发动机实验台, 汽车车身电控实验台、
汽车底盘电控实验台,汽车
CAN局域网实验台、汽车空调实验台等等功能齐全的实训室。
3.6 教学资源的开发与利用
1、多媒体资源:有完善的多媒体课件及试题库。
2、实验(训)室利用:课内教学实训项目均在实训室安排完成。
3.7 其它
1、先修课程:
汽车电工电子技术、汽车电器、汽车电控发动机技术等课程,在学好这些课程的基础
上才能学好本课程。
2、参考的教学资料:
( 1)、《电子控制技术和车内局域网》
吴诰圭 主编 电子工业出版社 2015
2014
( 2)、《汽车单片机及车载网络技术》
于万海 主编 西安电子科技大学出版社
8
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编制人:
编制单位:
编制日期:
审核人:
教学团队负责人:部、系主任:
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