单片机原理及其应用课程以ARM Cortex-M3内核的STM32系列单片机为学习目标，课程内容包含微型计算机的基本原理和先进技术、计算机中的数值概念、ARM微控制器的体系结构、STM32单片机的结构、功能和编程技术、STM32单片机的接口技术和应用系统设计等，在教学内容上既涵盖微机原理的通识教育基础知识，又结合专业实际需要，使学生对微型计算机的基本概念和理论、STM32单片机的内部结构、控制方法、接口技术和软硬件设计有比较完整的理解和掌握，为工程设计和应用开发下坚实基础，适合于大专院校学生课堂学习、课后复习或专业技术人员自学参考。

通过本课程学习，达到以下目标：

熟练掌握并理解计算机中的数值概念，包括各类数据编码与存储方式；通过学习微型计算机的基本原理和组成结构，掌握微型计算机的工作原理，对计算机建立从软件到硬件、从宏观到微观的正确认知；了解ARM系列处理器内核的发展历程和技术特点，建立嵌入式系统的基本概念；掌握Cortex-M3的体系结构，了解其先进技术及对性能的影响，掌握其操作模式、寄存器内容及功能。掌握Thumb-2指令集；深入掌握STM32F10X单片机的内部结构、核心技术、功能部件、内部资源以及编程方法，掌握其接口技术。通过应用实例的讲解与讨论，让学生进一步巩固所学知识，提高分析和设计技能，并促进综合素质的培养。

课程的主要知识点如下：

1. 微机原理与数值基础：微型计算机的基本原理、组成结构、先进技术，各类进制数的转换方法、定点数与浮点数的存储格式、无符号数和带符号数的编码方法、ASCII码、BCD码、汉字编码的基本技术。

2. Cortex-M3体系结构，包括微处理器核结构、处理器的操作模式及状态。Cortex-M3的寄存器、总线矩阵和系统地址映射方法，Cortex-M3处理器的指令集，指令执行的流水线技术和中断处理方法。

3. STM32F10X的电源、时钟及复位电路，包括电源电路、时钟树结构、复位电路和启动设置。

4. STM32F10X的最小系统与开发环境，包括STM32F10X最小系统运行条件、STM32F10X最小系统设计规范、STM32开发的基本要求和编程技能。

5. STM32F10X的功能部件与内部资源，包括：GPIO、中断和事件、高级定时控制器、通用定时控制器、串行外设接口USART收发器、模拟／数字转换ADC等。

6. 基于STM32的应用系统设计，针对设计目标及应用需求，分析芯片具备的功能和实现方法，完成设计验证，构造完整的功能系统，锻炼设计和创新能力。