導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇單片機(jī)原理與接口技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞:單片機(jī)?搖教學(xué)方法?搖實(shí)踐

在1970年微型計(jì)算機(jī)研制成功后,單片微型計(jì)算機(jī)就隨之出現(xiàn)了。單片機(jī)具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、易于使用等優(yōu)點(diǎn),作為典型的嵌入式系統(tǒng),以單片機(jī)為核心構(gòu)成的智能化產(chǎn)品,成功應(yīng)用于各行各業(yè),如:工業(yè)自動(dòng)化、智能儀器儀表、家電產(chǎn)品、通信、航空航天、軍事等。單片機(jī)技術(shù)無(wú)疑是21世紀(jì)最為活躍的電子應(yīng)用技術(shù)之一。

《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是測(cè)控專業(yè)的一門專業(yè)必修課,又是課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要手段。該課程的特點(diǎn)是概念多、名詞多、邏輯性強(qiáng)、內(nèi)容抽象,對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)入門難,一個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握不好就影響到學(xué)習(xí)的效果和興趣。針對(duì)以上這些特點(diǎn),總結(jié)教學(xué)過(guò)程中遇到的一些問(wèn)題,進(jìn)行了深入的思考,得到了一些看法。

一、從感性入手,培養(yǎng)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣

《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程入門較難,如何提高學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣在教學(xué)過(guò)程中顯得尤為重要?！芭d趣是最好的老師”!只要學(xué)員們有了對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣,那么雖然課程較抽象,但是也能深入進(jìn)去,把它學(xué)好!筆者在開(kāi)課時(shí),將單片機(jī)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)帶到教室,給學(xué)員們演示實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,邊做邊講解其中的結(jié)構(gòu)組成,并結(jié)合實(shí)物芯片來(lái)解釋其功能,然后介紹本課程的內(nèi)容、特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)方法等。通過(guò)實(shí)物演示實(shí)驗(yàn)的方式,學(xué)員們表現(xiàn)出了極大的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)員們?cè)诟行陨蠈?duì)單片機(jī)系統(tǒng)有一個(gè)深刻的認(rèn)識(shí),這樣一來(lái),既提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,又為學(xué)好本門課程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

指令系統(tǒng)以及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)是軟件方面的知識(shí),需要上機(jī)調(diào)試驗(yàn)證。在講解本部分內(nèi)容時(shí),將課堂轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)室,講解完指令,然后就可以通過(guò)編寫(xiě)小程序去驗(yàn)證。幾個(gè)人一個(gè)小組,通過(guò)配合合作,既學(xué)到了知識(shí),又鍛煉了團(tuán)隊(duì)合作的能力。學(xué)員們一致反映,本來(lái)枯燥的程序設(shè)計(jì),通過(guò)上機(jī)編程實(shí)驗(yàn),變得有趣起來(lái),引發(fā)學(xué)員們求知探索的強(qiáng)烈欲望。

二、夯實(shí)基礎(chǔ),軟硬件有機(jī)結(jié)合

考慮到測(cè)控專業(yè)的士官學(xué)員基礎(chǔ)薄弱,參差不齊。雖然在開(kāi)課之前開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、脈沖與數(shù)字電路等課程,但對(duì)譯碼器、寄存器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器等器件不是很了解。所以對(duì)于一些基礎(chǔ)的知識(shí)還得進(jìn)行補(bǔ)充復(fù)習(xí),這樣當(dāng)用到這些基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),就不會(huì)茫然了。此外,對(duì)于單片機(jī)的一些基礎(chǔ)性的知識(shí),例如51系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、基本指令等進(jìn)行詳細(xì)的闡釋說(shuō)明。只有夯實(shí)了基礎(chǔ),才能對(duì)后續(xù)內(nèi)容更深入的學(xué)習(xí)。

單片機(jī)系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的統(tǒng)一整體。硬件的工作離不開(kāi)軟件,軟件沒(méi)有硬件也發(fā)揮不了作用。但是學(xué)員的興趣不一樣,就決定了他們有的喜歡硬件,有的偏愛(ài)軟件。在講課的過(guò)程中,注重軟硬結(jié)合,強(qiáng)調(diào)二者之間的相互關(guān)系,糾正某些學(xué)員的錯(cuò)誤觀念。例如在講到串行口通信時(shí),讓學(xué)員們自己編寫(xiě)程序,為了驗(yàn)證程序的有效性,再組織他們上機(jī)調(diào)試。這樣一來(lái),軟硬兼施,達(dá)到了很好的學(xué)習(xí)效果。

三、強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)動(dòng)手操作能力

單片機(jī)原理與接口技術(shù)的工程實(shí)踐性較強(qiáng),必須在重視理論教學(xué)的同時(shí),重視實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)員們的動(dòng)手操作能力。使學(xué)員們通過(guò)搭接電路、調(diào)試程序、檢查電路等操作,更好的掌握單片機(jī)的理論知識(shí)和應(yīng)用技能。

實(shí)驗(yàn)分為基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)三個(gè)層次,一般在相應(yīng)的理論課后安排實(shí)驗(yàn),做到實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)相輔相成。此外,以學(xué)?？萍紕?chuàng)新大賽和全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽為契機(jī),鼓勵(lì)學(xué)員們積極參加此類競(jìng)賽活動(dòng),在參賽過(guò)程中去學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在實(shí)踐過(guò)程中,不斷啟發(fā)學(xué)員尋找解決問(wèn)題的辦法,培養(yǎng)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,使實(shí)踐教學(xué)更具實(shí)用性。

四、利用多媒體手段,改革創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)

單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程是一門理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,既涉及硬件,又涉及軟件;既涉及電子技術(shù),又涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)等相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。在傳統(tǒng)的“黑板―粉筆”的教學(xué)方法上,學(xué)生難學(xué),老師難教,很難達(dá)到很好的教學(xué)效果。多媒體技術(shù)的出現(xiàn),給現(xiàn)在的教學(xué)方式提出了全新的思路。單片機(jī)教學(xué)中涉及到很多電路圖、邏輯圖、時(shí)序圖,如果將這些電路圖、時(shí)序圖等做成課件的形式,就能夠在圖上用不同的顏色標(biāo)出哪些屬于運(yùn)算器,哪些屬于控制器,還可以輔助以文字和聲音等形式介紹其功能,同時(shí)動(dòng)態(tài)地顯示各功能部件與CPU之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)方向等。這種方法能使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的注意力保持良好狀態(tài),有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效率。

利用多媒體手段,不用去實(shí)驗(yàn)室,就可以通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬硬件的實(shí)驗(yàn),這無(wú)疑是課堂教學(xué)的跨越式發(fā)展。在講解C51語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí),利用KeilC51單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)仿真軟件,可以進(jìn)行單片機(jī)最小系統(tǒng)的仿真調(diào)試。將預(yù)先寫(xiě)好的程序在KeilC51上運(yùn)行,學(xué)員們可以在編譯窗口中看到每一條指令的地址、機(jī)器碼和源代碼,從而了解各條指令占用的空間大小。通過(guò)單步執(zhí)行,還可以了解特殊寄存器內(nèi)容的變化以及中斷、程序指針等的響應(yīng)。從而可以更加直觀的解釋各種抽象概念。

制作CAI課件,提高教案和教輔材料的質(zhì)量和水平。目前,計(jì)算機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)的滲透使計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)成為一種先進(jìn)的教學(xué)手段。為此,本課程組成立了CAI課件研發(fā)組,CAI課件運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)問(wèn)題的情境,讓學(xué)生更易理解,利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高教學(xué)效率,擴(kuò)大信息量和受益面。同時(shí),CAI課件的制作,促進(jìn)了教員們之間的交流,促進(jìn)了本課程的教學(xué)改革。

利用好校園網(wǎng)絡(luò),豐富網(wǎng)上資源。通過(guò)豐富網(wǎng)上軟件資源,彌補(bǔ)了課堂教學(xué)時(shí)間的不足,推動(dòng)了師生的互動(dòng)交流,提高了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。學(xué)員和教員可以通過(guò)留言板、BBS、E-mail等形式展開(kāi)第二課堂的交流,形成了課堂的有效補(bǔ)充。

五、結(jié)束語(yǔ)

《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》是一門內(nèi)容豐富、理論抽象、實(shí)踐性強(qiáng)、發(fā)展較快的課程,是測(cè)控類專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程學(xué)習(xí)的好壞,直接關(guān)系到其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。在近幾年教學(xué)過(guò)程中我們體會(huì)到:不斷地改革教學(xué)方法,了解前沿動(dòng)態(tài),實(shí)時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容,采用先進(jìn)的教學(xué)手段,合理安排教學(xué)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié),把握全局邏輯,突出重點(diǎn),才能提高教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)2007、2008級(jí)測(cè)控專業(yè)學(xué)生的教學(xué)實(shí)踐表明,《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程的教學(xué)教法極大地提高了學(xué)生對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣,普遍反映單片機(jī)容易上手,課堂的發(fā)言和提問(wèn)明顯較以前踴躍。有不少學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)后,畢業(yè)設(shè)計(jì)選取了與單片機(jī)相關(guān)的課題。

單片機(jī)的教與學(xué)對(duì)于老師和學(xué)生都有一定的難度,但只要注意激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,注意教學(xué)方法,積極運(yùn)用現(xiàn)代教育手段,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)方案,以單片機(jī)最新發(fā)展為導(dǎo)向,注意實(shí)際開(kāi)發(fā)工具應(yīng)用能力的培養(yǎng),必定能使單片機(jī)的教與學(xué)躍上一個(gè)新臺(tái)階。

參考文獻(xiàn)

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[3]丁留貫.單片機(jī)原理與應(yīng)用.課程教學(xué)方法的探討.氣象教育與科技,2006(3).

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篇2

關(guān)鍵詞 二學(xué)位；單片機(jī)；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2014）14-0096-02

Teaching Reform and Exploration on Principle and Interface Technology of Single Chip Microcomputer for Second Degree Undergraduates//Li Zhanfang， Tong Junling

Abstracts According to different learning Backgrounds of the Second Degree Undergraduates， the author focuses on improving the teaching method， aiming to make the Second Undergraduates learning this course from their hearts. And this teaching reform has achieved good teaching effect， at the same time， there is valuable reference to teaching reform of other more abstract course.

Key words second degree； single chip microcomputer； teaching reform

1 引言

近年來(lái)，為適應(yīng)煤礦企業(yè)發(fā)展對(duì)人才的需要，許多原專業(yè)不對(duì)口的應(yīng)屆或往屆本科畢業(yè)生來(lái)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)攻讀第二學(xué)位，進(jìn)行為期兩年的與煤礦產(chǎn)業(yè)有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。他們大都是“半路出家”，且大部分都來(lái)自與所學(xué)專業(yè)無(wú)關(guān)的非理工類專業(yè)如英語(yǔ)、美術(shù)、體育等，基礎(chǔ)知識(shí)較薄弱。單片微機(jī)課程又是電氣專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，長(zhǎng)期以來(lái)，由于本課程存在概念多、專業(yè)名詞多、邏輯性強(qiáng)、系統(tǒng)性強(qiáng)、內(nèi)容抽象等特點(diǎn)，導(dǎo)致這些缺乏電氣專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)非常吃力，教學(xué)效果一直不很理想。然而單片機(jī)課程作為專業(yè)基礎(chǔ)課，還必須被學(xué)生掌握，因此，如何讓文史出身的二學(xué)位學(xué)生系統(tǒng)掌握本課程的知識(shí)是值得每位教師認(rèn)真思考的問(wèn)題。

2 教學(xué)方法探討

教學(xué)過(guò)程中穿插人文素質(zhì)的教育 先生說(shuō)：“教育是成就人格的事業(yè)?！苯處煹穆氊?zé)是“傳道，授業(yè)，解惑”，從中可以看出，教師在教授學(xué)生各種技術(shù)、理論知識(shí)的同時(shí)也要教授人文知識(shí)的重要性。而當(dāng)代大學(xué)生要想成為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)人才，因此，人文素養(yǎng)的不斷提高應(yīng)該滲透在學(xué)生學(xué)習(xí)、生活的各個(gè)環(huán)節(jié)中?，F(xiàn)今，我國(guó)高校在理工科學(xué)生的培養(yǎng)上過(guò)多地強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識(shí)的傳授和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，而人文素質(zhì)的培養(yǎng)則相對(duì)薄弱。雖然二學(xué)位學(xué)生中有文科生，但人文素質(zhì)教育不是單憑某幾門文科課程或理科課程能完成的。

人文素養(yǎng)在一個(gè)人的成長(zhǎng)中起著非常重要的作用，能夠啟迪人的智慧、開(kāi)發(fā)人的潛能、調(diào)動(dòng)人的精神、激揚(yáng)人的意志、規(guī)范人的行為以及維護(hù)人的健康等。如果在教授專業(yè)知識(shí)的同時(shí)貫穿一些人文素養(yǎng)方面的知識(shí)，將會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性有巨大的促進(jìn)作用。而且這種主動(dòng)性和積極性將會(huì)逐漸固化成個(gè)人做事的習(xí)慣，不但有利于專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，還有利于他們今后工作的順利開(kāi)展。

在每次課前復(fù)習(xí)上次課所講內(nèi)容時(shí)，經(jīng)常會(huì)把之前講過(guò)的和本知識(shí)點(diǎn)有關(guān)的都串起來(lái)，比如可以把RAM作為主線，把講過(guò)的片內(nèi)工作寄存器組、可位尋址區(qū)以及特殊功能寄存器串起來(lái)等。在講的過(guò)程中說(shuō)明各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，進(jìn)而強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)過(guò)程中一定要細(xì)心，注意歸納總結(jié)掌握不同課程知識(shí)的規(guī)律，這樣才能真正學(xué)到很多通用的“道”，而不是只學(xué)到“術(shù)”。只有掌握了很多道理，才能會(huì)“舉一反三，觸類旁通”。

當(dāng)前正處在一個(gè)資訊相當(dāng)發(fā)達(dá)的時(shí)代，可以接收到各種各樣的訊息，同時(shí)也代表將受到更多的攪擾，產(chǎn)生更多的欲念。信息都是有能量的，因此當(dāng)這些信息天天出現(xiàn)在人們眼前的時(shí)候，意味著它也耗著人們的神，揪著人們的心。從而也導(dǎo)致了現(xiàn)在大學(xué)生普遍都比較浮躁，靜不下心去學(xué)習(xí)。因此，在課堂上實(shí)時(shí)地傳達(dá)一些讓內(nèi)心安定的信息，可能比教授知識(shí)更重要。比如課堂上做一些選擇題時(shí)，筆者會(huì)實(shí)時(shí)地給大家講解：當(dāng)面臨選擇比較多的時(shí)候，我們的心更容易迷惑，正如現(xiàn)今我們的生活需要做的選擇多而使我們的心很迷惑一樣。只有大家明確每一個(gè)階段應(yīng)該做什么，如何能做好，而且果斷地腳踏實(shí)地一步一個(gè)腳印去完成，才有可能成功，而且在通向成功之路的過(guò)程中是幸福和快樂(lè)的。只有大家的內(nèi)心是安定的，以自己的既定目標(biāo)激勵(lì)自己，才能學(xué)好大學(xué)期間的每門課程。

教學(xué)過(guò)程中注意讓學(xué)生轉(zhuǎn)換思維方式 很多理工科專業(yè)的一些基礎(chǔ)課程，比如工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)等，在學(xué)習(xí)過(guò)程中大部分知識(shí)是以“所見(jiàn)即所得”的方式被學(xué)生直觀地接受。比如說(shuō)，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)齒輪的相關(guān)知識(shí)時(shí)，那在多媒體課件上可以展示一個(gè)齒輪，學(xué)生，即使是文科生也能夠馬上學(xué)會(huì)什么是齒輪，同時(shí)齒輪的齒根、齒頂?shù)认嚓P(guān)知識(shí)都可以從中學(xué)會(huì)。

而單片機(jī)的學(xué)習(xí)和上述課程不同，它不是“所見(jiàn)即所得”的形式。比如講到單片機(jī)的復(fù)位電路，在多媒體上看到復(fù)位電路時(shí)，大家是不是就知道單片機(jī)是如何復(fù)位了呢？當(dāng)然不是，教師必須要講解其中電流及電壓的情況，而這些都是看不到的。再比如講到指令“MOV A， R0”時(shí)，同樣必須要知道是寄存器內(nèi)部數(shù)據(jù)發(fā)生了變化，而這些從表面上是看不到的。經(jīng)過(guò)幾次課的強(qiáng)調(diào)之后，學(xué)生的思維有所轉(zhuǎn)變，不再像以前一樣被動(dòng)地聽(tīng)教師講，而是會(huì)主動(dòng)動(dòng)腦筋思考，因?yàn)楸容^抽象，“所見(jiàn)并非所得”。

教學(xué)過(guò)程中注意讓專業(yè)知識(shí)貼近生活 單片機(jī)課程概念多，專業(yè)名詞多而且都很抽象，如果生硬地講解，學(xué)生不僅接受效果不好，而且會(huì)失去學(xué)習(xí)的興趣。教師在講解晦澀難懂的概念時(shí)可以時(shí)常用身邊的例子做比較，使學(xué)生在輕松的氛圍中學(xué)會(huì)理解并能使用單片機(jī)。比如在講解單片機(jī)的位數(shù)時(shí)，就可以和現(xiàn)在應(yīng)用比較多的電腦的位數(shù)進(jìn)行比較，而且可以把位寬比作馬路的寬度，馬路寬則車流量大，表明馬路處理車流量的能力強(qiáng)，而單片機(jī)位數(shù)寬則表明了它處理數(shù)據(jù)的能力。再比如還可以把單片機(jī)內(nèi)部RAM的每個(gè)地址比作教室中每排座位的編號(hào)，而每個(gè)字節(jié)中的位比作一拍座位中的一個(gè)位子，這樣會(huì)使得學(xué)生更形象理解單片機(jī)的存儲(chǔ)空間。再比如可以把麻袋裝東西和取出東西的過(guò)程類比為堆棧，而棧指針SP正好比作麻袋上封口的繩子。

總之，用身邊熟悉的東西做類比，學(xué)生更能深刻理解單片機(jī)的一些概念和原理。

教學(xué)過(guò)程中注意形式的靈活多樣 單片機(jī)知識(shí)偏重于應(yīng)用，而教科書(shū)中的內(nèi)容則偏重于理論介紹，學(xué)生學(xué)習(xí)會(huì)感到枯燥乏味。若在課堂上使用靈活多樣的教學(xué)手段，將會(huì)大大促進(jìn)課堂效果。比如在講“流水燈”控制程序時(shí)，若只對(duì)著課本或幻燈片講程序，學(xué)生尤其是文科生很難想象到流水燈的亮滅情況；如果在課堂上用虛擬單片機(jī)運(yùn)行軟件Proteus進(jìn)行演示，此時(shí)流水燈亮滅的動(dòng)態(tài)效果將一覽無(wú)余。通過(guò)此工具還可讓學(xué)生自己修改程序完成其他的演示效果。這種方法不僅可以使程序“動(dòng)”起來(lái)，而且通過(guò)學(xué)生自己動(dòng)手改程序，使得學(xué)生有一種成就感，從而更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

俗話說(shuō)：沒(méi)有規(guī)矩不成方圓。因此，在課堂上不僅要活躍氣氛，更要嚴(yán)格課堂紀(jì)律，比如上課提問(wèn)后排學(xué)生、上課禁止看手機(jī)等要求，使得被動(dòng)型的學(xué)生也能“被迫”變?yōu)橹鲃?dòng)型，從而有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)。

教學(xué)過(guò)程中注意引用實(shí)例 學(xué)校二學(xué)位學(xué)生畢業(yè)之后都要到煤礦上工作，因此，在講解單片機(jī)的應(yīng)用時(shí)應(yīng)圍繞煤礦現(xiàn)場(chǎng)單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)講，這樣更貼近實(shí)際。比如煤礦井下瓦斯?jié)舛?、風(fēng)速、溫度等的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，煤的稱重系統(tǒng)、運(yùn)輸皮帶跑偏的監(jiān)控、井上提升機(jī)的閘瓦間隙監(jiān)控等，將這些案例進(jìn)行收集整理，篩選出適合教學(xué)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)可以分解為硬件部分和軟件部分，硬件部分又分為電源管理模塊、顯示電路模塊、按鍵電路模塊等，對(duì)應(yīng)不同的硬件都要編寫(xiě)相應(yīng)的處理程序。因此，在設(shè)計(jì)過(guò)程中讓學(xué)生也參與到每個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和程序的編制過(guò)程中，這樣的項(xiàng)目式教學(xué)內(nèi)容更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3 總結(jié)

內(nèi)因通過(guò)外因起作用，因此，在教學(xué)過(guò)程中貫穿一些人文知識(shí)，能夠使得學(xué)生從內(nèi)心里主動(dòng)吸收知識(shí)。同時(shí)結(jié)合上述一些教學(xué)方法，使得教學(xué)效果明顯改善。這種學(xué)知識(shí)的同時(shí)也學(xué)做人的道理的方法不僅能夠使得學(xué)生成為技術(shù)人才，更能成長(zhǎng)為對(duì)社會(huì)有用的高素質(zhì)人才。

參考文獻(xiàn)

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篇3

Abstract: "Microcomputer Principle and Interface Technology" is an important foundation courses of electrical engineering major undergraduate, which is very important to cultivate students computer application ability. With the rapid development of computer technology, the system and the structure of microprocessors and computer systems have great changes, which need a new objective recognition about this course. This article describes the main ideas and specific measures of Microcomputer Principle and Interface Technology teaching in detail from curriculum, teaching content, experimental teaching and hours arrangement under the current curriculum reform background.

關(guān)鍵詞: 微機(jī)原理與接口技術(shù);課程設(shè)置;教學(xué)改革;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

Key words: microcomputer principle and interface technology;curriculum;teaching reform;experimental teaching

中圖分類號(hào):G40文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)23-0210-02

0引言

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是工科電類專業(yè)本科生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,也是一門主干和必修課程。但是由于當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)尤其是單片機(jī)及嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)微機(jī)原理課程的地位受到了較大挑戰(zhàn)。部分教師和學(xué)生將微機(jī)原理與接口技術(shù)課程與單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)等的課程混為一談,對(duì)微機(jī)原理課程的地位和作用產(chǎn)生了質(zhì)疑。本文將結(jié)合筆者多年從事微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),從多個(gè)角度闡述在新時(shí)期課程改革背景下本課程所應(yīng)擔(dān)負(fù)的作用,并詳細(xì)說(shuō)明課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及學(xué)時(shí)安排等方面的主要思路和具體措施。

1對(duì)微機(jī)原理與接口技術(shù)課程定位的再認(rèn)識(shí)

從目前國(guó)內(nèi)各工科高校的人才培養(yǎng)方案和課程規(guī)劃來(lái)看,微機(jī)原理與接口技術(shù)課程被看作是電氣、電子、自動(dòng)化等電類專業(yè)的一門專業(yè)平臺(tái)課程,其主要任務(wù)是使學(xué)生從理論和實(shí)踐的層面掌握現(xiàn)代微型計(jì)算機(jī)的基本組成、工作原理及典型接口技術(shù),建立微機(jī)系統(tǒng)的整體概念,使學(xué)生具有運(yùn)用現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)進(jìn)行軟、硬件開(kāi)發(fā)的初步能力。

為適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代需要,各高校微機(jī)原理與接口技術(shù)課程的課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容也做了相應(yīng)調(diào)整。主要可以分為以下四種情況:①將長(zhǎng)學(xué)時(shí)(90-100學(xué)時(shí))的微機(jī)原理與接口技術(shù)課程拆分為系列課程,如依次分為短學(xué)時(shí)的《計(jì)算機(jī)組成原理》、《匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》和《接口技術(shù)》課程;②先開(kāi)設(shè)一門微機(jī)原理課程,主要講授微機(jī)的基本組成、工作原理和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì),其后再開(kāi)設(shè)一門《單片機(jī)接口技術(shù)》或《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)》,主要從開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的角度講授接口技術(shù)的應(yīng)用;③同時(shí)開(kāi)設(shè)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》和《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程,分別從80x86系統(tǒng)和單片機(jī)應(yīng)用的角度講授系統(tǒng)的工作原理、程序設(shè)計(jì)和接口技術(shù);④近幾年隨著嵌入式系統(tǒng)在各應(yīng)用領(lǐng)域大放異彩,部分高校有將單片機(jī)類或嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程取代傳統(tǒng)微機(jī)原理課程的趨勢(shì),個(gè)別高校甚至直接取消了傳統(tǒng)的微機(jī)原理課程。以上的第三種情況中,兩門課程中有一些重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容可以合并;而第四種情況則有些偏頗和激進(jìn)了。因此,有必要重新思考和明確微機(jī)原理與接口技術(shù)課程在當(dāng)前工科電類專業(yè)人才培養(yǎng)和課程架構(gòu)中的作用和定位。

微機(jī)原理與接口技術(shù)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,筆者認(rèn)為,開(kāi)設(shè)該課程有三大主要目的:一是使學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)微機(jī)系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)和工作原理;二是使學(xué)生掌握一門有用的低級(jí)語(yǔ)言;三是為微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)(包括單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng))的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)打下一定基礎(chǔ)。與此相對(duì)應(yīng),該課程的教學(xué)內(nèi)容包括微機(jī)基本組成及工作原理、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和典型接口技術(shù),主要強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性和整體性;而單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的課程往往是基于某一專用系統(tǒng),屬于專業(yè)技術(shù)課程范疇,更偏向于應(yīng)用,所涉及的接口技術(shù)方面的內(nèi)容較多,而課程所涵蓋的微機(jī)系統(tǒng)的范圍比較窄,對(duì)微機(jī)工作原理涉及較少。兩者在微機(jī)系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)中處于不同的層面,互不統(tǒng)屬。且前者是后者在知識(shí)結(jié)構(gòu)上的基礎(chǔ),后者是前者在應(yīng)用內(nèi)容上的進(jìn)一步延伸?？梢?jiàn),微機(jī)原理與接口技術(shù)課程與單片機(jī)或嵌入式課程并不是誰(shuí)替代誰(shuí)的問(wèn)題,而是應(yīng)加強(qiáng)聯(lián)系和互相促進(jìn)的關(guān)系。對(duì)于想在微機(jī)應(yīng)用控制方面進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用能力的高校,可以在開(kāi)設(shè)微機(jī)原理課程后,通過(guò)選修課或研究生課程的形式再開(kāi)設(shè)一門單片機(jī)或嵌入式系統(tǒng)的課程。

2對(duì)微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容編排和學(xué)時(shí)安排的幾點(diǎn)思考

雖然目前各高校對(duì)于微機(jī)原理與接口技術(shù)課程(以下簡(jiǎn)稱本課程)的開(kāi)設(shè)形式不盡相同,但從課程設(shè)置的角度來(lái)看,本課程均應(yīng)包括微機(jī)原理、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和典型接口技術(shù)的三大部分內(nèi)容,這也分別對(duì)應(yīng)著本課程的三個(gè)主要教學(xué)目的。對(duì)于非計(jì)算機(jī)類專業(yè)的本科生,本課程的內(nèi)容還是應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)用性,對(duì)不影響內(nèi)容完整性,且相對(duì)過(guò)時(shí)、學(xué)生今后工作也基本用不到的知識(shí)可以少講或不講。

2.1 微機(jī)原理部分可以將微機(jī)原理部分的內(nèi)容概括為三部分:①微處理器、微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用;②微型計(jì)算機(jī)的組成和工作原理;③計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)據(jù)類型和編碼,進(jìn)制轉(zhuǎn)換及補(bǔ)碼運(yùn)算。

其中第一部分主要為了解內(nèi)容,要求學(xué)生了解微處理器、微機(jī)及其應(yīng)用領(lǐng)域的主要發(fā)展情況和最新技術(shù)進(jìn)展。其教學(xué)目的是擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面,豐富知識(shí)結(jié)構(gòu)及拓寬專業(yè)視野。

第二部分則要求學(xué)員理解8086微處理器內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器組織等內(nèi)容,掌握8086微處理器寄存器結(jié)構(gòu)及常用寄存器,理解8086 CPU的工作模式和最小模式下信號(hào)引腳的功能、最小模式系統(tǒng)總線周期時(shí)序,掌握時(shí)鐘周期、總線周期、指令周期等基本概念。第二部分是微機(jī)原理部分的核心內(nèi)容,概念多,理解難度大。此部分內(nèi)容從微處理器的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)、引腳功能及工作模式出發(fā),其教學(xué)目的是使學(xué)生深入理解和掌握微處理器內(nèi)部的工作機(jī)制和原理。

第三部分內(nèi)容要求學(xué)生理解計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)據(jù)類型、計(jì)算機(jī)中的數(shù)和編碼的表示方法,掌握符號(hào)二進(jìn)制數(shù)的表示、補(bǔ)碼運(yùn)算及判斷溢出的規(guī)則。此部分內(nèi)容是微機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)部分,也是學(xué)生必不可少的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。

總的來(lái)說(shuō),微機(jī)原理部分的內(nèi)容重在理論和基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)體系和結(jié)構(gòu),以理論授課為主,其內(nèi)容既與計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)等課程有聯(lián)系,又具有自身的深度和廣度,是本課程教學(xué)難度較大的部分?？梢詫⒋瞬糠值睦碚摻虒W(xué)時(shí)數(shù)安排在14-20學(xué)時(shí)。

2.2 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)部分本部分的教學(xué)目的就是使學(xué)生能掌握一門低級(jí)語(yǔ)言――即匯編語(yǔ)言。學(xué)生有了這門低級(jí)語(yǔ)言的基礎(chǔ),在今后單片機(jī)知識(shí)的學(xué)習(xí)和科研工作中都能達(dá)到事半功倍的效果。

本部分的內(nèi)容又分為兩部分:即8086 CPU的指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。前者的教學(xué)重點(diǎn)在于尋址方式和主要指令的功能、用法和技巧。后者則側(cè)重于匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的步驟和方法,包括常用偽指令和程序結(jié)構(gòu)的介紹以及子程序設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)程序設(shè)計(jì)和模塊化程序設(shè)計(jì)的方法,重在使學(xué)生能夠理解和掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的完整過(guò)程、主要方法技巧和應(yīng)用環(huán)境。本部分的理論加實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)少于40學(xué)時(shí)。對(duì)于大部分單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng),8086 CPU的指令系統(tǒng)及其匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的方法均具有很好的參考作用。對(duì)于基于MCS-51內(nèi)核的微控制器,8086 CPU的指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)方法兼容性很高,可以使開(kāi)發(fā)者節(jié)省大部分的學(xué)習(xí)時(shí)間。這一點(diǎn)也正是工科學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的一個(gè)現(xiàn)實(shí)意義,也是部分高校在本科階段不額外開(kāi)設(shè)單片機(jī)類課程的重要原因。由于部分工科院校在開(kāi)設(shè)本課程之前,學(xué)生往往已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)一門高級(jí)語(yǔ)言的編程。因此,這些高校在本課程中分配給匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)部分的理論學(xué)時(shí)較少(有時(shí)甚至在10學(xué)時(shí)以內(nèi)),連系統(tǒng)講解8086指令系統(tǒng)、偽指令和程序設(shè)計(jì)方法的時(shí)間都不夠,更遑論講深講透了。在筆者的微機(jī)原理與接口技術(shù)課程教學(xué)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生如果沒(méi)有掌握好匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)部分,其接口技術(shù)部分往往也很難學(xué)好,對(duì)接口部分的實(shí)驗(yàn)更是難于動(dòng)手,其弊端在學(xué)生的課外科研或畢業(yè)設(shè)計(jì)中也暴露得非常明顯。

2.3 典型接口技術(shù)部分接口技術(shù)部分是本課程中的應(yīng)用部分,可以采用精講多練的形式,以典型接口芯片的原理和使用方法為重點(diǎn)。本部分的理論加實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以安排在約30學(xué)時(shí)左右。

這里需要把握好一個(gè)度,即不要過(guò)多地羅列芯片,而應(yīng)有所選擇,要做到少而精,以掌握一個(gè)典型接口芯片來(lái)帶動(dòng)學(xué)會(huì)這一類芯片的使用方法,達(dá)到“授人以漁”的目的。這樣做,一方面能使學(xué)生始終保持“新鮮感”和濃厚的學(xué)習(xí)興趣,達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率和實(shí)驗(yàn)效果的目的;另一方面,學(xué)習(xí)過(guò)多的接口芯片也沒(méi)有必要。筆者認(rèn)為,接口技術(shù)部分的教學(xué)目的應(yīng)側(cè)重于使學(xué)生具備微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的整體概念,熟悉設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)(含單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng))的一般步驟、方法和過(guò)程。更新的接口芯片或更深更多的內(nèi)容應(yīng)該在相關(guān)選修課、課外科研或者今后的工作中由學(xué)生自行學(xué)習(xí)。

存儲(chǔ)器技術(shù)重點(diǎn)在于存儲(chǔ)器的連接和擴(kuò)展,如數(shù)字電子技術(shù)課程中已涉及到,在本課程中可不講。微機(jī)的總線技術(shù)、人機(jī)交互設(shè)備及接口和微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)等內(nèi)容,可以根據(jù)課程教學(xué)的具體要求進(jìn)行選擇,應(yīng)側(cè)重于相關(guān)新技術(shù)、微機(jī)應(yīng)用新領(lǐng)域的進(jìn)展介紹,具體可以專題講座的形式展開(kāi)。

3本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性都要求較高的課程,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本課程中居于極為重要的地位。其擔(dān)負(fù)著三個(gè)主要作用:一是可以加深和提高對(duì)課程內(nèi)容的理解,為理論教學(xué)提供有力的支撐作用;二是能夠打牢學(xué)生匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ);三是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和提高學(xué)生的微機(jī)綜合應(yīng)用能力。具體可以從以下三方面做好本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.1 加大實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)比例,將理論課和實(shí)驗(yàn)課穿行、緊密銜接在本課程的理論和實(shí)踐結(jié)合最緊密的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、接口技術(shù)等章節(jié)中加大實(shí)驗(yàn)課的學(xué)時(shí)比例,使實(shí)驗(yàn)課與理論課的學(xué)時(shí)比例達(dá)到1:1。同時(shí)相對(duì)集中實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間以保證每個(gè)實(shí)驗(yàn)的需要,這樣就加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的時(shí)間保證。

3.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)類型,開(kāi)展任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綖橛行岣邔W(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,在本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)加大實(shí)驗(yàn)的難度,避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中“淺嘗輒止”?？蓪⒈菊n程的實(shí)驗(yàn)細(xì)化為基礎(chǔ)型、設(shè)計(jì)型和綜合型三大類,適當(dāng)降低基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的比例,加大設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比例,并開(kāi)設(shè)綜合型實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)型實(shí)驗(yàn)著重于教學(xué)內(nèi)容的驗(yàn)證和基本技能的掌握;設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)則是學(xué)生在充分理解課堂單元內(nèi)容的基礎(chǔ)上,著重考察其對(duì)單元內(nèi)容的掌握程度和獨(dú)立設(shè)計(jì)、應(yīng)用能力;綜合型實(shí)驗(yàn)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)研究探索,是檢驗(yàn)學(xué)生在階段學(xué)習(xí)中知識(shí)掌握的全面程度以及其是否具備靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)的綜合能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要開(kāi)展任務(wù)驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?即每次實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生都是一個(gè)明確的任務(wù),要求他們必須完成,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)必須調(diào)試通過(guò)后由指導(dǎo)教師審核并計(jì)入平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)。每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,指導(dǎo)教師明確提出具體的實(shí)驗(yàn)要求,不向?qū)W生提供實(shí)驗(yàn)電路或程序方面的具體指導(dǎo),由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序,并最終完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要體現(xiàn)梯度和層次,注重打牢基礎(chǔ),側(cè)重應(yīng)用,兼顧分級(jí)教學(xué)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排要體現(xiàn)梯度和層次。要循序漸進(jìn),先基礎(chǔ)、簡(jiǎn)單、局部,后擴(kuò)展、復(fù)雜和整體。即在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的組織上采用階段式結(jié)構(gòu),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程分為三個(gè)階段:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)階段、小型設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)階段和綜合性實(shí)驗(yàn)階段。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還要注重打牢基礎(chǔ),側(cè)重應(yīng)用,兼顧分級(jí)教學(xué)?；A(chǔ)型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)均為必做實(shí)驗(yàn),計(jì)入平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績(jī)。綜合型實(shí)驗(yàn)是為領(lǐng)悟力和學(xué)習(xí)能力出眾的學(xué)生開(kāi)設(shè)的,是選做實(shí)驗(yàn)。如匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的6個(gè)實(shí)驗(yàn)中,只有完成了前5個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生才可以選做第6個(gè)實(shí)驗(yàn),且實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)審核通過(guò)后由指導(dǎo)教師給予額外的實(shí)驗(yàn)成績(jī)獎(jiǎng)勵(lì)。這樣既可以保證大多數(shù)學(xué)生的正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度,又可以兼顧到少數(shù)學(xué)有余力的學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,做到因材施教,進(jìn)一步提升了他們的應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維。一些具體的實(shí)驗(yàn)安排可以參見(jiàn)下表。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)課中還是“吃不飽”、鉆研勁頭足的學(xué)生可鼓勵(lì)其參加課外科研活動(dòng),通過(guò)參加教研室的科研實(shí)踐學(xué)習(xí)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全部過(guò)程和方法。也可以通過(guò)課余時(shí)間開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,由學(xué)生自己完成一些更復(fù)雜的PCI接口實(shí)驗(yàn)或難度較大的Windows驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)驗(yàn)。

4結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和課程教學(xué)改革的不斷深入,微機(jī)原理與接口技術(shù)課程的傳統(tǒng)地位受到了較大挑戰(zhàn),找準(zhǔn)其在工科電類專業(yè)課程改革背景下的定位非常重要。同時(shí),本著與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展原則,應(yīng)對(duì)本課程的傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)時(shí)安排進(jìn)行改革,使其既能適應(yīng)新形勢(shì)的客觀需要,又能繼續(xù)發(fā)揮其專業(yè)平臺(tái)課程不可替代的作用,這也是每一個(gè)相關(guān)任課教師需要深入探索的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn):

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篇4

【關(guān)鍵詞】單片機(jī)及接口技術(shù)；應(yīng)用型創(chuàng)新人才；學(xué)生主體；教學(xué)改革

1單片機(jī)及接口技術(shù)課程教學(xué)現(xiàn)狀

單片機(jī)及接口技術(shù)是高等學(xué)院計(jì)算機(jī)、通信等專業(yè)開(kāi)設(shè)的一門重要的專業(yè)課，是一門面向應(yīng)用、技術(shù)性和實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)課程。由于該門課程概念較多，內(nèi)容抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，既要理解抽象的單片機(jī)的硬件組成和工作原理，又要掌握匯編語(yǔ)言指令，還要應(yīng)用這些知識(shí)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，才能完成一個(gè)完整的應(yīng)用系統(tǒng)。以往的教學(xué)主要依靠理論課堂教學(xué)和有限的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很少能夠有機(jī)會(huì)運(yùn)用理論知識(shí)解決工程設(shè)計(jì)的實(shí)際問(wèn)題，這種教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題的能力和解決問(wèn)題的能力，也不利于具有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)專業(yè)人才的培養(yǎng)。因此，盡管學(xué)生完成了該門課程理論與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)任務(wù)，但在面對(duì)具體應(yīng)用時(shí)仍然存在知識(shí)運(yùn)用能力較差的現(xiàn)象[1]，其原因主要有：（1）授課方式單一，難提興趣目前單片機(jī)及接口技術(shù)教學(xué)仍然采用理論講授為主，實(shí)驗(yàn)為輔的傳統(tǒng)授課方式，形式單一，枯燥，學(xué)生覺(jué)得知識(shí)理解不到位，只能靠硬背，造成學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，難以建立學(xué)習(xí)興趣[3]。（2）教材偏重理論，工程知識(shí)不足目前大部分單片機(jī)及接口課程教材，偏重于理論知識(shí)的講解，很少提到在實(shí)際工程中的具體應(yīng)用方法，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)了解所學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的作用，學(xué)習(xí)缺乏成就感，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏興趣。（3）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊，缺乏創(chuàng)新課程配置的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，缺乏設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，缺乏生動(dòng)實(shí)例，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、新意和趣味性不足，不利于學(xué)生動(dòng)手能力和知識(shí)運(yùn)用能力的培養(yǎng)。（4）學(xué)生個(gè)體意識(shí)強(qiáng)烈，缺乏團(tuán)隊(duì)合作傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生都是以個(gè)體形式學(xué)習(xí)，教師很少組織學(xué)生開(kāi)展團(tuán)隊(duì)協(xié)作任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，難易建立良好的溝通交流能力。鑒于此，針對(duì)目前單片機(jī)及接口技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，在總結(jié)以往成功教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，全方位對(duì)單片機(jī)及接口技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)改革，從理論課的授課方式、內(nèi)容、手段到實(shí)驗(yàn)課的設(shè)計(jì)，從自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的構(gòu)建，到科學(xué)、合理的考核評(píng)價(jià)體系，讓學(xué)生從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施，開(kāi)展多種形式的學(xué)習(xí)活動(dòng)，注重學(xué)生運(yùn)用新知識(shí)、新技術(shù)的能力，強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新能力、交流溝通能力以及團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。通過(guò)該課程一系列改革實(shí)施，為推動(dòng)其他相關(guān)課程改革，培養(yǎng)具有應(yīng)用創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量計(jì)算機(jī)專業(yè)技術(shù)人才，將具有十分積極的意義和作用。

2單片機(jī)及接口技術(shù)課程教學(xué)改革措施

以培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為出發(fā)點(diǎn)，改革該課程傳統(tǒng)教學(xué)模式，積極探索新的教學(xué)方法和教學(xué)模式，堅(jiān)持以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力和增強(qiáng)實(shí)踐能力為目標(biāo)，以“夯實(shí)基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、開(kāi)拓思維、注重創(chuàng)新、面向應(yīng)用”為指導(dǎo)思想，強(qiáng)化理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、實(shí)踐與科研相結(jié)合、科研與工程實(shí)際相結(jié)合，構(gòu)建全新的單片機(jī)及接口技術(shù)教學(xué)改革新體系，下面，就提出的具體改革舉措進(jìn)行詳細(xì)探討。（1）注重創(chuàng)新引導(dǎo)，構(gòu)建一體化、靈活的教學(xué)新模式單片機(jī)及接口技術(shù)課程是一門應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)突出對(duì)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，主要措施有：①建立以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)原則，增加學(xué)生課堂活躍時(shí)間，讓學(xué)生積極參與到課堂活動(dòng)中，強(qiáng)烈的參與感能夠充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性，建立學(xué)習(xí)興趣[2]。②引入靈活多樣的教學(xué)方法：引入先進(jìn)的教學(xué)方法，如演示法、模仿法、對(duì)比法、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、案例法、團(tuán)隊(duì)協(xié)作法等，營(yíng)造輕松和諧的課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而增加教學(xué)效果。③優(yōu)化課堂授課內(nèi)容，通過(guò)引入實(shí)際工程項(xiàng)目，讓學(xué)生能夠了解如何運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，注重學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革①建立三級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系：按著基礎(chǔ)訓(xùn)練型綜合設(shè)計(jì)型研究創(chuàng)新型三級(jí)層次組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力[3]。②引進(jìn)科研項(xiàng)目：盡可能地將科研成果引入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)讓學(xué)生不同程度地介入科研課題，了解科研過(guò)程和科研方法，適應(yīng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要[4]。③培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神:設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)合作題目，采取組內(nèi)合作模式完成題目，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的參與感和自信心，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與溝通能力。④實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)放：可以充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的作用，調(diào)動(dòng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段探索新知識(shí)的積極性。實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放應(yīng)包括時(shí)間和內(nèi)容的開(kāi)放，不斷發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性。（3）搭建學(xué)生自主學(xué)習(xí)與課程管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)該網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)依托校園網(wǎng)，突破空間和時(shí)間的限制，不但可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)以及教師對(duì)課程的信息化管理，更重要地是為師生之間、學(xué)生之間的實(shí)時(shí)討論和交流提供了一個(gè)互動(dòng)平臺(tái)[5]。從理論知識(shí)的學(xué)習(xí)、課程安排、考勤、實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制、成績(jī)管理以及領(lǐng)域內(nèi)最新的技術(shù)、新應(yīng)用等前沿信息。（4）建立多元化的考核體系，突出綜合素質(zhì)將理論考核、實(shí)踐能力考核以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)等多種方式結(jié)合起來(lái)[6]，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)和創(chuàng)新能力做出綜合、科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)。并通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽、科研活動(dòng)、科技發(fā)明、論文寫(xiě)作等多種途徑為學(xué)生提供更多的獲得創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)，突出綜合素質(zhì)培養(yǎng)[7]。

3結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)基于應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式下的《單片機(jī)及接口技術(shù)》課程教學(xué)改革與實(shí)踐，取得了顯著的成果。首先，通過(guò)新的教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施，幫助學(xué)生建立學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。其次，通過(guò)單片機(jī)及接口技術(shù)自主學(xué)習(xí)與課程管理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，不但可以使學(xué)生強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)，而且可以學(xué)到更多的專業(yè)新知識(shí)，有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)；再次，利用該課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以加強(qiáng)學(xué)生與教師之間的溝通和聯(lián)系。

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篇5

The Study on the Experimental Teaching Reform Necessity of "Microcomputer Principles and Interface Technology" Based on Proteus Simulation

DONG Xian-fen

（Department of Information Engineering， Shandong Yingcai University， Jinan 250104， China）

Abstract： This paper introduces the study on the experimental teaching reform necessity of this course， microcomputer principles and interface technology by Protues simulation software. This research aims to replace the experiment made by experimental box with Protues simulation one to improve experiment teaching efficiency. Protues simulation experiment teaching method has been applied in my teaching practice， and its effectiveness has been verified.

Key words： Proteus； simulation； experiment； reform

1 改革的意義和必要性

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程是我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程等專業(yè)本?？频囊婚T專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程要求學(xué)生能夠掌握微機(jī)硬件的組成、原理及應(yīng)用，并且能夠應(yīng)用80x86指令系統(tǒng)進(jìn)行匯編語(yǔ)言源程序的設(shè)計(jì)，掌握各種常用接口芯片的原理及其在接口技術(shù)中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的軟硬件設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手和創(chuàng)新能力。

《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程中涉及的概念較抽象，涵蓋的知識(shí)點(diǎn)也較多，需要實(shí)踐操作的項(xiàng)目也很多，是一門理實(shí)相結(jié)合、軟硬相結(jié)合的課程。因此，在教學(xué)過(guò)程中除要重視理論教學(xué)外，還必須輔以高質(zhì)量的實(shí)踐教學(xué)。良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不僅可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)微機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言等知識(shí)的理解，還幫助學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作原理和常用接口芯片的工作過(guò)程有了更清晰地認(rèn)識(shí)[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力方面起著舉足輕重的作用。本文主要介紹利用Protues 仿真軟件實(shí)現(xiàn)微機(jī)接口實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐。

目前，多數(shù)接口電路實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱完成，我院使用的是EL型微機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱。實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要包括匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和接口電路設(shè)計(jì)兩部分。主要的實(shí)驗(yàn)有： 簡(jiǎn)單的I/O口擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)、存儲(chǔ)器讀寫(xiě)實(shí)驗(yàn)、8255A并行接口實(shí)驗(yàn)、8251A串行接口實(shí)驗(yàn)、8253A定時(shí)/計(jì)數(shù)器接口實(shí)驗(yàn)、LCD顯示實(shí)驗(yàn)、A/D和D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)等。

EL型微機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示：

采用實(shí)驗(yàn)箱完成實(shí)驗(yàn)存在著一定的局限性：

1）實(shí)驗(yàn)設(shè)備局限性。實(shí)驗(yàn)箱價(jià)格較高，一經(jīng)購(gòu)買幾年之內(nèi)很難再更換，不能緊跟專業(yè)的發(fā)展；相比較實(shí)驗(yàn)箱而言，電腦的數(shù)量也更充裕，安排上課時(shí)間和地點(diǎn)更靈活；實(shí)驗(yàn)箱的器件也容易損壞，維護(hù)較困難，且必須有專門的人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行維護(hù)管理。

2）實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所局限性。實(shí)驗(yàn)箱需放在固定的實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生只能在上課時(shí)間或?qū)嶒?yàn)室開(kāi)放時(shí)間去做實(shí)驗(yàn)，假期或?qū)W生外出實(shí)習(xí)期間不方便開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

3）實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新局限性。實(shí)驗(yàn)箱的線路和芯片多數(shù)已固化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)既定的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，基本上沒(méi)有自己設(shè)計(jì)創(chuàng)造的部分，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

Protues仿真軟件處理器模型支持80C51單片機(jī)、8086微處理器、MSP430超低功耗混合信號(hào)處理器、ARM處理器等一系列常用的單片機(jī)或微處理器，Protues也可用于模擬與數(shù)字電路教學(xué)實(shí)驗(yàn)，單片機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)【2】。另外，在學(xué)生的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用也非常廣泛。采用Protues開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，建立Protues仿真軟件實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是突破《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀中諸多限制的一種可行的教學(xué)改革方法。另外，還可借助網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能使該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)具有更高的推廣使用價(jià)值，發(fā)揮出最大的教學(xué)效益?；赑rotues仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，僅需一臺(tái)安裝了Protues軟件的電腦，這方便了學(xué)生在宿舍、教室、機(jī)房等地不受時(shí)間和空間的限制開(kāi)展實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等環(huán)節(jié)。而且，通過(guò)Protues仿真軟件，可以開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)量多、內(nèi)容廣，實(shí)驗(yàn)過(guò)程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，即從較簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)到較復(fù)雜的設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。目前使用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)都能利用Protues仿真軟件開(kāi)展，而反之則不行。

總之，基于Protues仿真的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)為本課程的實(shí)踐教學(xué)提供了教改思路，不僅有助于提高教學(xué)質(zhì)量，改善實(shí)踐教學(xué)效果，而且有助于改善學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和提高學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的積極性和趣味性。熟練掌握Protues仿真軟件的使用，對(duì)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力的提高有很大幫助。

2 改革研究的內(nèi)容、目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

2.1 研究?jī)?nèi)容

1）《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)狀分析；最大地發(fā)揮Protues仿真軟件應(yīng)用功能研究；（利用Protues仿真軟件進(jìn)行《微機(jī)原理與接口技術(shù)》設(shè)計(jì)性、綜合性仿真電路編制策略研究；

2）修正仿真電路設(shè)計(jì)和實(shí)施教學(xué)過(guò)程中存在問(wèn)題的策略研究；

3）研究如何將本方法推廣到電子、單片機(jī)等相關(guān)課程中去。

2.2 研究目標(biāo)

本項(xiàng)目的主要研究目標(biāo)是將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。研究利用Protues 仿真技術(shù)進(jìn)行《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教改新方法，建立適合我院本?？茖W(xué)生的《微機(jī)原理與接口技術(shù)》課程所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的全部仿真電路和內(nèi)部使用的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，克服實(shí)驗(yàn)箱既看不到芯片也看不到內(nèi)部電路的缺點(diǎn)，發(fā)揮仿真實(shí)驗(yàn)由電路編制者自己選擇芯片，自己設(shè)計(jì)電路，自己規(guī)劃地址的靈活功能。

2.3 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

1）提高學(xué)生設(shè)計(jì)電路的能力。通過(guò)利用Protues仿真軟件，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。

2）克服學(xué)生用實(shí)驗(yàn)箱完成實(shí)驗(yàn)受時(shí)間和地點(diǎn)限制的問(wèn)題。利用Protues仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以不受時(shí)空限制開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

3）解決尚無(wú)適合我校本?？茖W(xué)生《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)課教學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的問(wèn)題。

3 改革的特色、創(chuàng)新點(diǎn)及推廣價(jià)值

3.1 改革的特色

通過(guò)本改革，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成了設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)。

3.2 改革的創(chuàng)新點(diǎn)

克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱既看不到芯片也看不到內(nèi)部電路的缺點(diǎn)，發(fā)揮仿真實(shí)驗(yàn)由電路設(shè)計(jì)者自己選擇芯片，自己設(shè)計(jì)電路、自己規(guī)劃地址的靈活功能。

3.3 推廣價(jià)值

基于Protues仿真軟件進(jìn)行《微機(jī)原理與接口技術(shù)》實(shí)驗(yàn)，方便經(jīng)濟(jì)。通過(guò)不斷完善和搜集資料，可以開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)很豐富，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由簡(jiǎn)到繁、由淺人深、循序漸進(jìn)，既可以進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也可以進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。

目前，雖然利用Protues仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)已在我院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程本?？莆C(jī)接口課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中良好運(yùn)行，但能非常熟練使用這個(gè)軟件的教師人數(shù)還有待增加，通過(guò)本研究的開(kāi)展，希望讓更多的教師重視仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用，進(jìn)一步提高自身的教學(xué)和科研能力。

4 小結(jié)

本方法中的每個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)都需要用到本課程任課教師提前設(shè)計(jì)好的主板電路和譯碼電路【3】，學(xué)生在此基礎(chǔ)之上再設(shè)計(jì)出每個(gè)實(shí)驗(yàn)的其他電路部分，并針對(duì)電路設(shè)計(jì)程序。

篇6

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；教學(xué)；工程能力

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）13-0149-02

一、目前單片機(jī)教學(xué)在工程能力培養(yǎng)上存在的問(wèn)題

隨著單片機(jī)在社會(huì)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，企業(yè)對(duì)單片機(jī)領(lǐng)域的人才有較大的需求[1]。但在高校人才培養(yǎng)計(jì)劃中，與單片機(jī)人才培養(yǎng)密切相關(guān)的是《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》和《單片機(jī)原理與應(yīng)用》等相關(guān)課程，也逐步在探討與開(kāi)展“理論教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)”的單片機(jī)教學(xué)模式，并已有多個(gè)高校為單片機(jī)安排了專門的實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)，該教學(xué)方法從一定程度上改善了學(xué)生的動(dòng)手能力，但實(shí)驗(yàn)與工程應(yīng)用相對(duì)脫節(jié)，學(xué)生并未掌握單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法[2]，同時(shí)在教學(xué)過(guò)程中缺乏對(duì)學(xué)生工程概念的培養(yǎng)以及企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程的指導(dǎo)，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生缺少綜合開(kāi)發(fā)能力，與企業(yè)所需要的具有工程能力的人才有很大差距。因此，本文探討了一種基于工程能力培養(yǎng)的單片機(jī)課程教學(xué)方法，即在教學(xué)過(guò)程中有步驟有計(jì)劃地引入企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的基本流程，并指導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)流程來(lái)開(kāi)展項(xiàng)目開(kāi)發(fā)工作，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念以及工程能力，與企業(yè)的用人需求相一致。

二、單片機(jī)教學(xué)中工程能力的具體體現(xiàn)

工科學(xué)生的工程能力包括知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力，思維判斷與分析能力，工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，表達(dá)與交流能力以及創(chuàng)造與創(chuàng)新能力[3]。對(duì)于單片機(jī)課程而言，注重培養(yǎng)的工程能力主要體現(xiàn)在：一是對(duì)單片機(jī)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)及將其應(yīng)用到單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中的能力；二是可根據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)需求說(shuō)明書(shū)，結(jié)合單片機(jī)理論知識(shí)，設(shè)計(jì)出符合工程需求的單片機(jī)系統(tǒng)的能力；三是在前期積累基礎(chǔ)上的升華，對(duì)專業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通，并可在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中，具有優(yōu)化系統(tǒng)的能力――創(chuàng)新能力。

三、單片機(jī)教學(xué)中培養(yǎng)工程能力的具體措施

我校電子信息專業(yè)在第五學(xué)期開(kāi)設(shè)《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》課程，該課程特點(diǎn)是硬件與軟件并重，理論與應(yīng)用相結(jié)合，同時(shí)還涉及多個(gè)學(xué)科，信息量大且課時(shí)少[4]。根據(jù)單片機(jī)課程的特點(diǎn)，結(jié)合我校電子信息專業(yè)學(xué)生從前期已學(xué)習(xí)課程而具有的知識(shí)儲(chǔ)備（前期學(xué)習(xí)儲(chǔ)備課程詳見(jiàn)表1），以及單片機(jī)的教學(xué)與實(shí)踐，同時(shí)從課堂理論教學(xué)環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)以及課后指導(dǎo)環(huán)節(jié)，采取相應(yīng)的措施來(lái)培養(yǎng)學(xué)生工程能力。

1.理論教學(xué)環(huán)節(jié)工程能力的培養(yǎng)。通過(guò)改變教學(xué)策略―將傳統(tǒng)的以教為主的理論教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)榻台D學(xué)―做一體的教學(xué)模式，增強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用能力，提升實(shí)際工程問(wèn)題的分析與解決能力。在教學(xué)過(guò)程中，除了教師對(duì)理論知識(shí)的講解，并引入相關(guān)案例，使學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解外，還引導(dǎo)學(xué)生如何自己著手來(lái)設(shè)計(jì)具有一定功能的單片機(jī)系統(tǒng)。促使學(xué)生有效融入本課程的學(xué)習(xí)，提升動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力。具體實(shí)施步驟如下：首先，在課堂教學(xué)初始階段，可結(jié)合單片機(jī)系統(tǒng)在我們實(shí)際生活中的一些應(yīng)用實(shí)例，同時(shí)通過(guò)講解應(yīng)用實(shí)例中的單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟，并引入企業(yè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的流程。使學(xué)生對(duì)本課程有一個(gè)較為全面的認(rèn)識(shí)，了解本課程的學(xué)習(xí)方向以及今后的就業(yè)方向，減少職業(yè)陌生感，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。另外，還鼓勵(lì)學(xué)生將之前在《電子系統(tǒng)仿真技術(shù)》中關(guān)于protues軟件平臺(tái)的使用知識(shí)，以及在《電子電路工程實(shí)踐》中學(xué)習(xí)的如何制作與調(diào)試PCB板的知識(shí)，與在本門課程中學(xué)習(xí)的單片機(jī)系統(tǒng)知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通，積極動(dòng)手設(shè)計(jì)單片機(jī)硬件系統(tǒng)，并在protues上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)的仿真，增強(qiáng)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)硬件的理解，特別是整個(gè)硬件系統(tǒng)的工作機(jī)制和如何根據(jù)所設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)的需求，來(lái)設(shè)計(jì)符合系統(tǒng)硬件性能的單片機(jī)系統(tǒng)。其次，在課堂教學(xué)時(shí)，除了遵循教學(xué)大綱教學(xué)要求外，將企業(yè)單片機(jī)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的實(shí)際使用的技術(shù)，與本課程所學(xué)知識(shí)進(jìn)行對(duì)比討論，并對(duì)在企業(yè)工作所需的，但在教學(xué)大綱中未涉及或涉及較少的知識(shí)，進(jìn)行有效補(bǔ)充。比如在講到指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)時(shí)，可補(bǔ)充如何使用keil軟件來(lái)開(kāi)發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)的軟件，以及如何在keil中驗(yàn)證自己所寫(xiě)的代碼是否正確，并可通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部寄存器和單步執(zhí)行來(lái)查看一下執(zhí)行一些指令過(guò)程中，寄存器內(nèi)部信息的變化，使學(xué)生更為深入了解單片機(jī)指令系統(tǒng)，指令系統(tǒng)的工作過(guò)程以及匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)與運(yùn)行過(guò)程。另外由于匯編語(yǔ)言本身的局限性，目前企業(yè)在開(kāi)發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，普遍采用單片機(jī)c語(yǔ)言，為了學(xué)生知識(shí)可與企業(yè)需求同步，在教學(xué)中結(jié)合學(xué)生前期所學(xué)的《c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》課程，指導(dǎo)學(xué)生如何將c語(yǔ)言與單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生采用單片機(jī)c語(yǔ)言來(lái)開(kāi)展單片機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，并在實(shí)踐課上進(jìn)行運(yùn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通。

2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)工程能力的培養(yǎng)。目前我校單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)僅為12學(xué)時(shí)，在后續(xù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，考慮到各個(gè)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的掌握程度不同，在單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)采取驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與自主設(shè)計(jì)相結(jié)合的方式來(lái)開(kāi)展實(shí)踐課――實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)采用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分來(lái)構(gòu)成，加強(qiáng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力。國(guó)內(nèi)大多數(shù)院校的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都在實(shí)驗(yàn)箱上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)箱的接線操作比較古板，無(wú)法給學(xué)生提供足夠的設(shè)計(jì)空間，學(xué)生只能單純地對(duì)實(shí)驗(yàn)代碼進(jìn)行運(yùn)行，觀察實(shí)驗(yàn)箱對(duì)應(yīng)的硬件。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我校自行開(kāi)發(fā)了一套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板可供安排各種綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生還需要根據(jù)教師的要求，對(duì)代碼進(jìn)行相應(yīng)的修改，并能清晰說(shuō)明整個(gè)代碼的運(yùn)行流程以及修改依據(jù)，有效鍛煉學(xué)生分析代碼的能力以及表達(dá)能力。自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)仍然是在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)板上進(jìn)行，但教師在上相應(yīng)的實(shí)踐課之前，需要對(duì)該次課所用的源碼進(jìn)行有效梳理，刪減掉一些功能性代碼，同時(shí)對(duì)需要學(xué)生自行增加的代碼，提供必要的注釋，提前提供給學(xué)生，使學(xué)生能有較為充裕的時(shí)間來(lái)復(fù)習(xí)理論知識(shí)，并可充分思考如何解決實(shí)踐課的問(wèn)題。這樣，學(xué)生不僅能更深領(lǐng)會(huì)該實(shí)踐課要實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能，并能在通讀已經(jīng)提供的代碼和結(jié)合系統(tǒng)功能，對(duì)缺少的代碼補(bǔ)充完整。而且在上實(shí)踐課時(shí)，學(xué)生是有備而來(lái)，可以盡快地投入到實(shí)驗(yàn)中，如果有深思已久，卻仍然無(wú)法解決的問(wèn)題，可與老師一起探討如何解決問(wèn)題，直到問(wèn)題解決，增加學(xué)生成就感的同時(shí)，還可以提高學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力，促進(jìn)師生的溝通與交流，提高學(xué)生的表達(dá)與交流能力。

3.課后指導(dǎo)環(huán)節(jié)中工程能力的培養(yǎng)。通過(guò)加強(qiáng)《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》與電子信息專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，可有效彌補(bǔ)單片機(jī)課程本身信息量大但課時(shí)偏少的問(wèn)題。本專業(yè)第2學(xué)期開(kāi)始，陸續(xù)開(kāi)設(shè)了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)（第二學(xué)期）、電子電路工程實(shí)踐（第三學(xué)期），對(duì)后續(xù)的單片機(jī)學(xué)習(xí)提供了相關(guān)的知識(shí)儲(chǔ)備，并與單片機(jī)課程開(kāi)設(shè)的同一學(xué)期，開(kāi)設(shè)了智能電子儀器設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)踐，學(xué)生可參考單片機(jī)課堂上學(xué)習(xí)的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程來(lái)開(kāi)展實(shí)踐環(huán)節(jié)的智能電子儀器設(shè)備的需求分析與軟硬件的設(shè)計(jì)，同時(shí)，在該實(shí)踐中對(duì)于具體產(chǎn)片的硬件設(shè)計(jì)與制作，數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，以及數(shù)據(jù)顯示等部分內(nèi)容，可幫助學(xué)生在單片機(jī)學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)單片機(jī)硬件系統(tǒng)，A/D、D/A轉(zhuǎn)換接口、顯示接口的理解，并通過(guò)該實(shí)踐，學(xué)生可根據(jù)產(chǎn)品的需求，對(duì)產(chǎn)品功能以及性能的實(shí)現(xiàn)方式有極大的自由，學(xué)生可根據(jù)自己的想法以及對(duì)當(dāng)前產(chǎn)品資料的查閱，然后對(duì)需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行自主創(chuàng)新，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí)第五學(xué)期學(xué)習(xí)的單片機(jī)課程知識(shí)以及工程能力，可很好地服務(wù)于第六、第七學(xué)期開(kāi)設(shè)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新與實(shí)踐、先進(jìn)電子制造實(shí)踐與生產(chǎn)實(shí)習(xí)，乃至學(xué)生最終的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)。

通過(guò)在《單片機(jī)原理及接口技術(shù)》理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及課后指導(dǎo)三個(gè)環(huán)節(jié)加強(qiáng)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)，學(xué)生不僅可以更好地掌握理論知識(shí)，還可以將理論知識(shí)有效地運(yùn)用到具體的單片機(jī)系統(tǒng)的分析中，同時(shí)在設(shè)計(jì)具體的單片機(jī)系統(tǒng)時(shí)，不再忙亂無(wú)章，而是有意識(shí)地根據(jù)單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本流程，來(lái)逐步開(kāi)展系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。學(xué)生的工程觀念以及實(shí)際工程項(xiàng)目開(kāi)發(fā)能力顯著提高，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)未來(lái)就業(yè)的信心，為將來(lái)的就業(yè)打下一定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]吳定會(huì)，紀(jì)志成.單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)的改革與實(shí)踐創(chuàng)新[J].江南大學(xué)學(xué)報(bào)（教學(xué)科學(xué)版），2008，6（28）.

篇7

（福建工程學(xué)院 信息科學(xué)與工程學(xué)院，福建 福州 350108）

摘 要：要真正提高《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程的教學(xué)效果，必須改變?cè)瓉?lái)的課程教學(xué)和課程設(shè)計(jì)兩個(gè)體系.《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程“設(shè)計(jì)導(dǎo)向型”教學(xué)模式，即將理論課、實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)有機(jī)融合在一起，將課程教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和整合，引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)知識(shí)逐步過(guò)渡到復(fù)雜接口設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，自然就逐步熟悉了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力與鉆研精神，還可以積累一定的創(chuàng)新與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這對(duì)于電子信息類專業(yè)本科學(xué)生，具有非常重要的意義.

關(guān)鍵詞 ：微機(jī)原理及接口技術(shù)；設(shè)計(jì)導(dǎo)向型；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-260X（2015）01-0215-02

1 設(shè)計(jì)導(dǎo)向型教學(xué)模式的意義

單片機(jī)主要應(yīng)用于測(cè)控領(lǐng)域，在工業(yè)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、家電控制、智能儀器儀表等諸多領(lǐng)域都有廣泛的用途.《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程是電子信息類專業(yè)的重要專業(yè)課程.是一門軟硬件技術(shù)結(jié)合緊密，理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，本質(zhì)上是基礎(chǔ)一門應(yīng)用型的工程技術(shù)課程.該課程已在我院電子信息類專業(yè)開(kāi)辦多年，積累了一定的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們將理論課、實(shí)驗(yàn)課和應(yīng)用設(shè)計(jì)統(tǒng)一起來(lái)，將單片機(jī)本身各功能模塊的原理性分析與實(shí)驗(yàn)板電路的硬件設(shè)計(jì)及程序設(shè)計(jì)進(jìn)行了較好的結(jié)合，從應(yīng)用的角度與實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)很好地融合，顛覆傳統(tǒng)的教學(xué)方法.

2 設(shè)計(jì)導(dǎo)向型教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程

2.1 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)立下規(guī)矩

在第1次課中，我們會(huì)對(duì)單片機(jī)的有關(guān)概念以及它的用途做一個(gè)全面詳實(shí)的介紹，除了簡(jiǎn)要列舉圖文并茂的應(yīng)用案例外，還把歷年學(xué)生的設(shè)計(jì)優(yōu)秀作品帶進(jìn)教室，介紹它們的功能及操作使用，通過(guò)形象生動(dòng)的演示介紹，讓學(xué)生真切地感受到單片機(jī)系統(tǒng)無(wú)所不在，與學(xué)習(xí)生活很貼近，第1次課就創(chuàng)建一個(gè)“單片機(jī)系統(tǒng)不僅有用而且有趣”的場(chǎng)景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在培養(yǎng)學(xué)生興趣的同時(shí)，對(duì)這門課的學(xué)習(xí)方法和態(tài)度提出要求，在課堂，要求學(xué)生準(zhǔn)時(shí)到堂、專注聽(tīng)課、勤做筆記、積極互動(dòng)、大膽提問(wèn)；在課外，應(yīng)廣泛閱讀、扎實(shí)溫習(xí)、認(rèn)真練習(xí)、多做實(shí)踐、討論請(qǐng)教.并且告知學(xué)生考核成績(jī)由期末考試，平時(shí)學(xué)習(xí)、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)考核構(gòu)成及每部分所占比例.這樣，在第1次課激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)就立下規(guī)矩，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)有法可依，讓學(xué)生有一定的敬畏之心，自覺(jué)主動(dòng)的投入到該課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中.

2.2 理論課、實(shí)驗(yàn)課和課程設(shè)計(jì)的有機(jī)統(tǒng)一

課程的學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，我們?cè)诮虒W(xué)上是通過(guò)實(shí)驗(yàn)電路板將各部分有機(jī)地串接起來(lái)，課程設(shè)計(jì)也是借助它的電路完成控制程序的設(shè)計(jì).該實(shí)驗(yàn)板是由本課題組成員自行開(kāi)發(fā)制作的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，特點(diǎn)是：體積小，攜帶方便，在實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等各實(shí)踐環(huán)節(jié)中，學(xué)生人手一機(jī)，可以在課余時(shí)間完成擴(kuò)展的實(shí)驗(yàn)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，效果與開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是相同的.以該實(shí)驗(yàn)板作為教學(xué)案例，我們編寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)板測(cè)試程序，作為實(shí)驗(yàn)板功能檢測(cè)與程序示例提供給學(xué)生閱讀使用，對(duì)每個(gè)模塊、每條指令功能都進(jìn)行了注釋，極大的方便了學(xué)生的閱讀理解.在介紹有關(guān)章節(jié)的理論知識(shí)時(shí)，我們就會(huì)以實(shí)驗(yàn)板相應(yīng)部分的接口電路作為例子進(jìn)行硬件電路的分析并介紹測(cè)試程序的有關(guān)模塊，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)一個(gè)完整應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件如何設(shè)計(jì)有深刻的理解.實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)程中必不可少的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具的使用、程序設(shè)計(jì)與調(diào)試的方法；掌握常用接口電路與單片機(jī)的連接方法；培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、操作等能力，從而為兩周的課程設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).在第1次課我們就會(huì)把有關(guān)的學(xué)習(xí)資料，包括單片機(jī)開(kāi)發(fā)工具、Keil軟件的使用、測(cè)試程序、實(shí)驗(yàn)板原理圖等提供給學(xué)生，要求他們逐步的去理解并掌握如何使用.針對(duì)該課程，我們共安排了7次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有設(shè)計(jì)性、綜合性、創(chuàng)新性的“三性”特征，內(nèi)容由易到難、循序漸進(jìn)，每一次的實(shí)驗(yàn)都包括三部分：首先是與知識(shí)點(diǎn)配合的基本實(shí)驗(yàn)；其次是使用測(cè)試程序，在閱讀理解的基礎(chǔ)上編程運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的功能或者通過(guò)修改參數(shù)運(yùn)行程序以觀察現(xiàn)象并分析；再有是擴(kuò)展性實(shí)驗(yàn)部分，通過(guò)這樣的過(guò)程使學(xué)生在知識(shí)和能力等諸方面得到全面提高.要求學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)做好預(yù)習(xí)工作，在理解知識(shí)點(diǎn)、消化實(shí)例的基礎(chǔ)上去編寫(xiě)程序，撰寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程中對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)有效地幫助學(xué)生分析、解決問(wèn)題，保證了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的順利完成，并要求學(xué)生做詳實(shí)的記錄，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)子項(xiàng)預(yù)備內(nèi)容后預(yù)留的空檔位置記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、出現(xiàn)問(wèn)題、解決辦法、實(shí)驗(yàn)效果，本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析，撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)總結(jié)，當(dāng)堂上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告.兩節(jié)課實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是相當(dāng)?shù)某鋵?shí)，許多標(biāo)準(zhǔn)化的程序模塊就可以被課程設(shè)計(jì)直接利用或具有重要的參考價(jià)值.經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期有效的訓(xùn)練，為應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，兩周的課程設(shè)計(jì)就可以輕松應(yīng)對(duì).

2.3 應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)貫穿課程的始終

2.3.1 課程設(shè)計(jì)題目的擬定

課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過(guò)小型微機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程，運(yùn)用《微機(jī)原理及接口技術(shù)》課程所學(xué)的基本知識(shí)，在設(shè)計(jì)中加以應(yīng)用，進(jìn)而得到理解、鞏固和提高，學(xué)習(xí)掌握分析與解決實(shí)際問(wèn)題的方法與手段，提高設(shè)計(jì)、編程與調(diào)試的實(shí)際動(dòng)手能力，作為工程技術(shù)工作的一次基本訓(xùn)練.針對(duì)課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)，在課程開(kāi)始之初，依據(jù)學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)，以能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，充分分析電子信息類專業(yè)應(yīng)用技術(shù)能力的具體要求，科學(xué)合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)課題的規(guī)劃，擬定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)課題.課題既要將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合在一起，又要能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，符合學(xué)生能力水平及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)條件的課題，典型課題如多路溫度巡檢儀、簡(jiǎn)易音樂(lè)播放器、可編程控制器、小區(qū)樓道開(kāi)門控制系統(tǒng)、解題鬧鐘等等，課題在每個(gè)學(xué)期都會(huì)進(jìn)行更新，課題新穎有趣，融合了微機(jī)接口技術(shù)的各部分的內(nèi)容，包括中斷系統(tǒng)、定時(shí)計(jì)數(shù)器、鍵盤(pán)接口、顯示器接口、A/D接口等等.過(guò)往的課題的設(shè)計(jì)資料可以提供給學(xué)生閱讀，讓他們領(lǐng)悟應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想和方法.兩周的設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生掌握這門課程綜合知識(shí)的考量，更是對(duì)他們應(yīng)用知識(shí)駕馭設(shè)計(jì)系統(tǒng)的能力的檢驗(yàn).在課程學(xué)習(xí)的早期就告知學(xué)生課程設(shè)計(jì)的題目及內(nèi)容，讓學(xué)生學(xué)習(xí)有個(gè)目標(biāo)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性.由于學(xué)生的水平能力各不相同，我們對(duì)所要設(shè)計(jì)的內(nèi)容進(jìn)行分解，分為基本的設(shè)計(jì)要求和功能選做擴(kuò)展兩部分，那么在兩周的設(shè)計(jì)中我們要求學(xué)生應(yīng)先完成基本要求，對(duì)大部分學(xué)生而言都能做到，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和信心.在完成基本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，有能力的學(xué)生再去選做功能擴(kuò)展部分，給學(xué)生較大的發(fā)揮空間，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力和成就感.這樣讓各個(gè)層次的學(xué)生從設(shè)計(jì)中都能夠得到鍛煉，學(xué)到設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試的方法并在原有的基礎(chǔ)上都能夠得到提高.

2.3.2 設(shè)計(jì)過(guò)程的掌控

設(shè)計(jì)任務(wù)是貫穿了課程學(xué)習(xí)的始終，學(xué)生從學(xué)期初就要了解單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制步驟和方法，從分析系統(tǒng)入手，需經(jīng)過(guò)總體設(shè)計(jì)－硬件系統(tǒng)－軟件系統(tǒng)－仿真調(diào)試－固化程序等整個(gè)流程，在一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)過(guò)程的同時(shí)學(xué)生有充足的時(shí)間去了解該設(shè)計(jì)的內(nèi)容與功能，查閱資料，并在每個(gè)學(xué)習(xí)階段去思考有關(guān)的功能如何實(shí)現(xiàn).如硬件電路的設(shè)計(jì)在平時(shí)就可以逐步進(jìn)行的，在期初介紹完片內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)就可以讓學(xué)生先設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)、指示燈電路、報(bào)警電路，輸入輸出外設(shè)接口電路講授后就可以設(shè)計(jì)顯示接口電路和鍵盤(pán)接口接口電路等，最終焊接電路板并調(diào)試完成.兩周的設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)我們會(huì)對(duì)課題進(jìn)行更為具體詳實(shí)的布置，目的是讓學(xué)生在老師的引導(dǎo)下掌握規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展化的設(shè)計(jì)思想與方法，尤其是軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生再次明確任務(wù)并介紹總體方案設(shè)計(jì)，引入分模塊設(shè)計(jì)和進(jìn)程碼的概念，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)任務(wù)進(jìn)行分解，從易到難，并通過(guò)進(jìn)程碼把各個(gè)功能模塊有機(jī)地串接在一起，最后才是程序綜合聯(lián)調(diào)和軟、硬件的綜合調(diào)試及功能完善、擴(kuò)展.同時(shí)，在學(xué)生設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要不斷地給予指導(dǎo).要充分肯定每一位學(xué)生的努力和取得的成績(jī)，學(xué)生在剛開(kāi)始設(shè)計(jì)的時(shí)候必然會(huì)很茫然，這時(shí)，教師一定要做好指導(dǎo)工作，避免學(xué)生在一開(kāi)始工作時(shí)受到挫折，不利于項(xiàng)目的順利進(jìn)展.在兩周的設(shè)計(jì)中，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行討論，交換對(duì)某個(gè)功能實(shí)現(xiàn)的想法，以強(qiáng)幫弱，多鼓勵(lì)基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，給他們?cè)O(shè)計(jì)的信心，一點(diǎn)一滴讓他們了解設(shè)計(jì)的思想，逐個(gè)模塊地去理解掌握，最后大多數(shù)也都通過(guò)了驗(yàn)收和答辯，較好的完成了課程設(shè)計(jì)的任務(wù).答辯也是課程設(shè)計(jì)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，答辯時(shí)，要求學(xué)生能夠流暢的敘述系統(tǒng)的功能、操作使用、設(shè)計(jì)思想等，并對(duì)老師提出的問(wèn)題解釋說(shuō)明，通過(guò)答辯可以對(duì)學(xué)生的能力層次、設(shè)計(jì)狀況了如指掌，同時(shí)還能夠提高學(xué)生的表達(dá)能力、鍛煉心理素質(zhì).

3 設(shè)計(jì)導(dǎo)向型教學(xué)模式的效果

設(shè)計(jì)導(dǎo)向型教學(xué)模式的重要思想就是將單片機(jī)理論課、實(shí)驗(yàn)課和應(yīng)用設(shè)計(jì)有機(jī)融合在一起，理論知識(shí)與應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、調(diào)試緊密結(jié)合起來(lái)，以模塊化的方式組織課堂教學(xué).這種將理論和實(shí)踐融合在一起，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用類課程“學(xué)以致用”的教學(xué)理念.

3.1 提高學(xué)習(xí)效率

項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)模式實(shí)施時(shí)，教師在課程教學(xué)之初便告知學(xué)生將要完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，因而學(xué)習(xí)的目的性強(qiáng)、效率高.而傳統(tǒng)教學(xué)中，教師在課堂上講，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，是一種典型的“填鴨式”教學(xué).相比之下，項(xiàng)目導(dǎo)向型教學(xué)極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性.

3.2 培養(yǎng)創(chuàng)新精神

為完成設(shè)計(jì)，需要從各種途徑獲得與項(xiàng)目有關(guān)的信息和資源，尋找解決問(wèn)題的方法并最終制定項(xiàng)目實(shí)施方案.在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，不受傳統(tǒng)課堂框架的束縛，相互討論，集思廣益，新思想，新觀念，新方法不斷涌現(xiàn)，學(xué)生創(chuàng)新能力不斷增強(qiáng)，

篇8

關(guān)鍵詞：獨(dú)立學(xué)院嵌入式課程設(shè)置課程改革優(yōu)化

中圖分類號(hào)：G423.04

引言

以我校（武漢長(zhǎng)江工商學(xué)院）為例，電子信息工程專業(yè)主要培養(yǎng)能在信息通信、電子技術(shù)、智能控制、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域和行政部門從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝制造、應(yīng)用開(kāi)發(fā)和技術(shù)管理的應(yīng)用型工程技術(shù)人才，因此，我們以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)制定了培養(yǎng)方案。

課程設(shè)置現(xiàn)狀

在我們的培養(yǎng)方案中，除了專業(yè)基礎(chǔ)課程（C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、電路分析、電工基礎(chǔ)、數(shù)字電路、模擬電路）外，有兩條主線：嵌入式方向與信號(hào)處理方向。其它方向如微電子、射頻、無(wú)線電等方向，考慮到我們學(xué)生的基礎(chǔ)以及培養(yǎng)方案總課時(shí)的要求，最終選擇了嵌入式與信號(hào)處理兩個(gè)方向，當(dāng)然，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，以后的培養(yǎng)方案可能會(huì)考慮微電子等較新的方向。

之所以選擇嵌入式硬件方向?yàn)槲覀兊囊粭l主線是因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)是當(dāng)前很熱門而且很有發(fā)展前景并且對(duì)于學(xué)生而言也是比較好就業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)在智能化家居、家電，汽車電子、醫(yī)療、交通等各個(gè)方面都有應(yīng)用，我們的生活已經(jīng)離不開(kāi)嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是軟硬結(jié)合的技術(shù)，我們以硬件設(shè)計(jì)為主設(shè)置了我們的課程如下：

表1：嵌入式方向的課程設(shè)置

圍繞ARM嵌入式技術(shù)這門課，還有微機(jī)原理、單片機(jī)、EDA、DSP等課程及相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

學(xué)習(xí)了微機(jī)原理和單片機(jī)這兩門課后再學(xué)習(xí)嵌入式，學(xué)生更容易入門，因?yàn)榍度胧奖旧硎菑膯纹瑱C(jī)發(fā)展而來(lái)，并且在微機(jī)原理與單片機(jī)這兩門課程中，我們以匯編指令為主，主要是考慮到做嵌入式系統(tǒng)除了了解ARM處理器工作原理和接口技術(shù)還要了解ARM的匯編指令系統(tǒng)。

考慮到嵌入式開(kāi)發(fā)的發(fā)展方向與相關(guān)領(lǐng)域，我們還設(shè)置了EDA技術(shù)與DSP技術(shù)兩門課。數(shù)字圖像壓縮技術(shù)是嵌入式的應(yīng)用領(lǐng)域之一，主要是掌握MPEG編解碼算法和技術(shù)和DSP技術(shù)，另外，為追求更高速的信號(hào)處理速度，現(xiàn)在一些速度要求較高場(chǎng)合，有不少公司是將一些DSP算法用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，這就涉及到HDL數(shù)字電路設(shè)計(jì)技術(shù)及其FPGA/IP核實(shí)現(xiàn)技術(shù)。這也是我們將EDA技術(shù)與DSP技術(shù)這兩門課作為這個(gè)方向的專業(yè)課程的原因。

課程改革思路

首先是微機(jī)原理與單片機(jī)這兩門課，目前我們開(kāi)設(shè)《微機(jī)原理與接口技術(shù)》理論課54課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課18課時(shí)，《單片機(jī)原理及其應(yīng)用》理論課54課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課18課時(shí)，課程設(shè)計(jì)36課時(shí)。微機(jī)原理課程主要是幫助學(xué)生理解一款微型計(jì)算機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言編程及其接口電路，為以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)不同的CPU以及計(jì)算機(jī)應(yīng)用打下基礎(chǔ)。目前我們的教學(xué)還是以8086/8088作為微機(jī)原理主講芯片，其難度較大，與實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生在課外的實(shí)際應(yīng)用（如參加電子設(shè)計(jì)系列競(jìng)賽、制作小作品、畢業(yè)論文、課程設(shè)計(jì)等）脫節(jié)，教學(xué)效果不理想。

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，處理器從單核時(shí)代進(jìn)步到了多核時(shí)代，并且將來(lái)處理核的數(shù)目將會(huì)越來(lái)越多。隨著多核技術(shù)的發(fā)展，可能不久的將來(lái)大多數(shù)的軟件開(kāi)發(fā)都將以多核芯片為基礎(chǔ)硬件平臺(tái)，隨之而來(lái)的是編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法理論、軟件工程等都將隨著多核的出現(xiàn)而進(jìn)行修訂，對(duì)我們專業(yè)而言，要考慮的主要是計(jì)算機(jī)硬件方向的課程設(shè)置要進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)多核時(shí)代的到來(lái)。經(jīng)過(guò)調(diào)研與研討，我們決定將上述兩門課整合優(yōu)化為《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》54課時(shí)及《多核架構(gòu)與編程技術(shù)》54課時(shí)。前瞻性的將多核架構(gòu)及編程技術(shù)引入到獨(dú)立學(xué)院電子信息工程本科培養(yǎng)方案中，將培養(yǎng)方案中的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行綜合與升華，幫助學(xué)生，順應(yīng)市場(chǎng)格局變化，接受新技術(shù)新理念，建立系統(tǒng)、完整的專業(yè)基礎(chǔ)理論體系，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力與創(chuàng)新型思維，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，開(kāi)拓學(xué)生的專業(yè)學(xué)術(shù)視野。使我們的學(xué)生能順應(yīng)時(shí)代的變化，在硬件、軟件方面能夠更好地了解多核思想及編程技術(shù)，以適應(yīng)高新技術(shù)的飛速發(fā)展的需要。

其次是EDA技術(shù)與數(shù)字電路的整合。目前我們開(kāi)設(shè)《EDA技術(shù)》理論課34課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課18課時(shí)，課程設(shè)計(jì)18課時(shí)，《數(shù)字電路》理論課54課時(shí)，實(shí)驗(yàn)課18課時(shí)，課程設(shè)計(jì)36課時(shí)。這兩門課在實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容上有一定的重復(fù)。我們可以將這兩門課整合成一門課《數(shù)字電路與VHDL》，理論課72，實(shí)驗(yàn)課18，課程設(shè)計(jì)36課時(shí)，改變?cè)械慕虒W(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容，建立新的實(shí)驗(yàn)體系，讓學(xué)生感受2種不同的設(shè)計(jì)方法，擺脫傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)方法與思維模式，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與競(jìng)爭(zhēng)能力，適應(yīng)市場(chǎng)的需要。

最后是ARM嵌入式技術(shù)，目前我們以ARM7進(jìn)行理論教學(xué)，以LPC2000系列ARM7微控制器及ADS1.2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，理論課36學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)課18學(xué)時(shí)，只能滿足低端教學(xué)任務(wù)。在最初制定教學(xué)計(jì)劃，大部分ARM系統(tǒng)都是基于ARM7處理器，但是隨著更多應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)向著更高級(jí)、更復(fù)雜的方向發(fā)展，現(xiàn)在基于ARM9處理器的產(chǎn)品越來(lái)越多，我們的教學(xué)要與時(shí)俱進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容也要進(jìn)行升級(jí)為以ARM9進(jìn)行教學(xué)。從ARM體系結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容上看，ARM9的指令集完全兼ARM7，教學(xué)上沒(méi)有任何區(qū)別。并且學(xué)生們面對(duì)的編程模型和架構(gòu)基礎(chǔ)也保持一致。

總結(jié)

本校電子信息工程專業(yè)實(shí)行3+1培養(yǎng)模式，所有課程安排在大一到大三完成，大四學(xué)生全部參加實(shí)習(xí)，現(xiàn)有培養(yǎng)方案中，專業(yè)基礎(chǔ)課排在第三、四學(xué)期，專業(yè)課基本壓縮在第五、六學(xué)期，比如上面提到的微機(jī)原理安排在第五學(xué)期，單片機(jī)、EDA技術(shù)、ARM嵌入式技術(shù)安排在第六學(xué)期。通常在第六學(xué)期，一部分學(xué)生忙于考研，一部分學(xué)生忙于找工作，精力沒(méi)有全部用于學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)上，但是，經(jīng)過(guò)上面的整合后，我們可以將單片機(jī)以及ARM嵌入式技術(shù)提前一個(gè)學(xué)期，再將EDA技術(shù)提前兩學(xué)期，讓學(xué)生們?cè)谡麄€(gè)大學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，盡早的接觸到專業(yè)課程，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，這不僅可以讓一部分想?yún)⒓与娮釉O(shè)計(jì)系列競(jìng)賽的同學(xué)可以盡早的進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)，也可以讓準(zhǔn)備考研和找工作的同學(xué)投入更多精力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī) 發(fā)光二極管 閃爍

0 引言

單片機(jī)由于體積小、價(jià)格低廉、功能強(qiáng)、可靠性高、面向控制和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，不僅成為工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域使用的智能化控制工具，而且已滲入到人們工作和生活的各個(gè)角落。在工科學(xué)校中基本都開(kāi)設(shè)有《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課，而對(duì)所有學(xué)習(xí)單片機(jī)的人來(lái)說(shuō)最入門的就是對(duì)發(fā)光二級(jí)管LED的控制。

1 發(fā)光二級(jí)管的工作原理

發(fā)光二極管Light-Emitting Diode簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)ED，由鎵（Ga）與砷（As）、磷（P）的化合物制成的二極管。發(fā)光二極管與普通二極管一樣是由一個(gè)PN結(jié)組成，也具有單向?qū)щ娦?。?dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從P區(qū)注入到N區(qū)的空穴和由N區(qū)注入到P區(qū)的電子，在PN結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與N區(qū)的電子和P區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數(shù)字顯示。磷砷化鎵二極管發(fā)紅光，磷化鎵二極管發(fā)綠光，碳化硅二極管發(fā)黃光。

LED只能往一個(gè)方向?qū)?，發(fā)光二極管的反向擊穿電壓約5伏。它的正向伏安特性曲線很陡，使用時(shí)必須串聯(lián)限流電阻以控制通過(guò)管子的電流來(lái)控制LED的亮度。限流電阻R可用下式計(jì)算：

R=（E-UF）/IF

式中E為電源電壓，UF為L(zhǎng)ED的正向壓降，IF為L(zhǎng)ED的一般工作電流。

2 LED的編程方法

假設(shè)LED的連接電路圖如圖1所示，八個(gè)紅色發(fā)光二極管通過(guò)限流電阻分別接到單片機(jī)P1端口的8個(gè)引腳上，單片機(jī)選用AT89C51。

2.1 單個(gè)發(fā)光二極管的控制

在圖1中，如圖所示，如果要使發(fā)光二極管D1點(diǎn)亮，由于D1的正極通過(guò)電阻R1接到電源VCC上，那么D1要正向?qū)ū仨毷笵1的陰極為低電平，也就是P1.0引腳為低電平，這個(gè)可以通過(guò)軟件可以控制，完整的C51程序如下：

同樣的，如果要使發(fā)光二極管D1一亮一滅不停地閃爍，則工作原理是讓D1點(diǎn)亮并延時(shí)一段時(shí)間，接著使D1熄滅并延時(shí)一段時(shí)間并不斷的循環(huán)，這樣就可以觀察到D1一亮一滅不停地閃爍。延時(shí)可以采用軟件延時(shí)或者定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)延時(shí)兩種方式，本文采用軟件延時(shí)，其工作原理是利用每條指令運(yùn)行都需要一定的時(shí)鐘周期，運(yùn)行一定數(shù)量的時(shí)鐘周期可以實(shí)現(xiàn)延時(shí)的功能，本圖中晶振為12MHz，那么12個(gè)振蕩周期為1us，延時(shí)1ms的延時(shí)程序如下：

2.2 多個(gè)發(fā)光二極管的控制 多個(gè)多個(gè)發(fā)光二極管的控制原理與單個(gè)發(fā)光二級(jí)管的控制原理一樣，在圖1中，如果要控制8個(gè)發(fā)光二極管同時(shí)一亮一滅的閃爍，那么只需要同時(shí)使8個(gè)發(fā)光二級(jí)管點(diǎn)亮延時(shí)一段時(shí)間，再同時(shí)使8個(gè)發(fā)光二級(jí)管熄滅并延時(shí)一段時(shí)間，周而復(fù)始不斷循環(huán)就可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)LED不停地閃爍，完整的C51程序如

下：

2.3 花樣流水燈的控制 對(duì)于花樣流水燈，工作原理和前面多個(gè)發(fā)光二極管的控制原理一樣，只需要把不同狀態(tài)下燈所對(duì)應(yīng)端口的值送到相應(yīng)的控制端口并延時(shí)一定的時(shí)間就可以實(shí)現(xiàn)，編程時(shí)可以把所以對(duì)應(yīng)狀態(tài)的端口值放在一個(gè)數(shù)組里存放，不停循環(huán)地取數(shù)組的值，每取一個(gè)值延時(shí)一段時(shí)間，即可以實(shí)現(xiàn)，程序略。

3 總結(jié)

單片機(jī)在各行各業(yè)中使用越來(lái)越多，文中對(duì)單片機(jī)中發(fā)光二極管的使用和編程方法進(jìn)行總結(jié)，并給出各種方法的工作原理和完整的程序。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李廣軍等.實(shí)用接口技術(shù).成都：電子科技大學(xué)出版社，1997.

篇10

【關(guān)鍵詞】STC89C51；直流電機(jī)；無(wú)線遙控；光敏傳感器

1.引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)家庭生活舒適性的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。遙控電動(dòng)窗簾在最近幾年得到迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于智能大廈、高級(jí)公寓和別墅等領(lǐng)域，只要遙控器輕按一下，窗簾就自動(dòng)開(kāi)合（百葉窗可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)），非常方便。在本次設(shè)計(jì)中，主要研究的是利用STC單片機(jī)的無(wú)線遙控窗簾電路的設(shè)計(jì)。

2.系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原理

本設(shè)計(jì)主要由單片機(jī)最小系統(tǒng)、無(wú)線發(fā)射、接收模塊、按鍵部分、電機(jī)控制執(zhí)行部分和限位開(kāi)關(guān)組成，采用8位的STC89C51單片機(jī)做控制器，程序采用C語(yǔ)言編程。利用直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)控制窗簾的開(kāi)關(guān)。無(wú)線遙控是由SC2262/SC2272 編碼解碼芯片組成的無(wú)線發(fā)送接收模塊，通過(guò)SC2272接收輸出端D0、D1、D2、D3輸出信號(hào)控制單片機(jī)，再利用單片機(jī)控制L298N來(lái)控制直流電機(jī)。利用限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制窗簾停止，防止過(guò)卷。系統(tǒng)框圖如圖1所示：

3.硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 光敏智能識(shí)別模塊

在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，該器件的輸出電流與外界光照強(qiáng)度有良好的線性關(guān)系，這樣我們就可以方便地通過(guò)一個(gè)三極管將其轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，具有良好的靈敏度。

3.2 按鍵設(shè)計(jì)

常用的按鍵有三種：機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵、導(dǎo)電橡膠式和柔性按鍵（又稱觸摸式鍵盤(pán)）。機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵是利用機(jī)械彈性使鍵復(fù)位，手感明顯，連線清晰，工藝簡(jiǎn)單，適合單件制造。但是觸點(diǎn)處易侵入灰塵而導(dǎo)致接觸不良，體積相對(duì)較大。

但是由于客觀條件與經(jīng)濟(jì)能力有限，本系統(tǒng)采用機(jī)械觸點(diǎn)式按鍵。

3.3 無(wú)線發(fā)送、接收設(shè)計(jì)

SC2272是一款用以解碼的芯片，編碼芯片SC2262發(fā)出的編碼信號(hào)由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字，解碼芯片SC2272接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過(guò)兩次比較核對(duì)后，VT腳才輸出高電平，與此同時(shí)相應(yīng)的數(shù)據(jù)腳也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會(huì)連續(xù)發(fā)射。當(dāng)發(fā)射機(jī)沒(méi)有按鍵按下時(shí)，SC2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，SC2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號(hào)，當(dāng)17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號(hào)，當(dāng)17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全受控于SC2262的17腳輸出的數(shù)字信號(hào)，從而對(duì)高頻電路完成幅度鍵控（ASK調(diào)制）相當(dāng)于調(diào)制度為100%的調(diào)幅。無(wú)線接收模塊R02A與單片機(jī)的接線圖如圖3所示。

3.4 正反轉(zhuǎn)狀態(tài)指示

本功能采用在直流電動(dòng)機(jī)兩側(cè)并接發(fā)管二極管實(shí)現(xiàn)，正轉(zhuǎn)時(shí)綠燈亮，反轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮。

顯示模塊接線電路圖如圖4所示。

3.5 系統(tǒng)總原理圖（如圖5所示）

4.軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)按鍵采用高電平有效模式。當(dāng)有按鍵按下時(shí)，無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)出信號(hào)，接收模塊解碼后響應(yīng)相應(yīng)功能，當(dāng)限位開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，說(shuō)明窗簾已經(jīng)到達(dá)指定位置，停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

本設(shè)計(jì)的程序采用的是“狀態(tài)機(jī)”的思想，它分為四個(gè)狀態(tài)：電機(jī)正轉(zhuǎn)狀態(tài)，電機(jī)反轉(zhuǎn)狀態(tài)，窗簾打開(kāi)狀態(tài)，窗簾關(guān)閉狀態(tài)（程序的默認(rèn)狀態(tài)）。如果光照強(qiáng)度高于參考值，同時(shí)窗簾處于關(guān)閉狀態(tài)，電機(jī)正轉(zhuǎn)，從而打開(kāi)窗簾；如果光照強(qiáng)度高于參考值，但是窗簾已經(jīng)處于打開(kāi)狀態(tài)，則電機(jī)不轉(zhuǎn)。如果光照強(qiáng)度低于參考值，同時(shí)窗簾處于打開(kāi)狀態(tài)，電機(jī)反轉(zhuǎn)，從而關(guān)閉窗簾；如果光照強(qiáng)度低于參考值，但是窗簾已經(jīng)處于關(guān)閉狀態(tài)，則電機(jī)不轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)

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