单片机原理与应用范文

导语：如何才能写好一篇单片机原理与应用，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词： 《单片机原理及应用》 课程改革 教学实践

《单片机原理及应用》课程是一门面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程，在通信类专业整个课程体系中，单片机知识处于承上启下的核心地位，一般通信系统和智能仪器仪表的实现都离不开单片机。随着计算机相关技术的快速发展，以单片机为最小系统开发的产品层出不穷，为了适应新世纪对电子信息类人才的培养需要[1]，《单片机原理及应用》课程教学需不断更新。

本课程是一门综合性、实践性很强的课程，通常分为理论教学与实践教学两部分[2]。从理论教学来说，基本以教师课堂讲授为主，由于该课程接口芯片多、内容抽象、编程难度大，对初学者来说入门较难，学生无法深入理解芯片的原理和指令与程序的运行。从实践教学来说，实验内容多为验证性实验，学生只需要观察和分析实验结果，没有充分发挥自主学习能力，教学效果有限。

现依据多年来的教学实践过程，摸索出一套基于“理论讲授、实验练习、课程设计、电子实习”四阶段的教学新模式，现谈谈此模式下的改革措施。

一、改革课程内容

以知识为基础，以能力为核心，构建“基于应用对象的单片机硬件设计及编程”课堂教学新方法，确保教学内容的合理性、实用性和先进性。打破传统的循序渐进式的教学方法，以典型项目实例分解模块，以各个模块构建知识，前后连贯，层层递进。最后，将前述内容以应用实例进行综合，达到以“应用”为主线连接所学知识内容的目的，加深学生对教学内容的理解和运用。

对教材内容进行选择与结构优化，体现新知识、新技术、新方法，力求“适用、通用、实用、易用”。在突破传统教材框架的方面进行了一些尝试与探索，考虑了教材内容编排的基础性、系统性，引入了反映最新科技发展的知识。内容选材上，选用了STC89C52RC系列单片机作为介绍微处理器的重点，加深对单片机组成与工作原理的理解；在内容上淡化芯片内部组成，从编程所需角度介绍功能，强化其接口连线、应用及总线连接技术，为应用单片机硬件开发奠定基础；从实用的角度着重介绍了串行A/D、TLC2543、SED1330系列大屏幕LCD、全双工单片MODEM、高速并行USB接口芯片与单片机接口电路的设计和使用方法。

编写“单片机应用案例”讲义，将整个单片机工程开发的过程以案例形式进行讲解，从硬件电路的设计到开发工具、环境的使用方法，再到具体的应用案例，同时运用汇编语言和C语言的编程方法，系统培养了学生的单片机产品开发工程应用能力。

二、注重实验环节，培养创新能力

为了建立面向21世纪的通信专业教学新体系[3]，必须重新认识课堂教学与实验教学的关系。我们认为，课堂教学和实验教学是相辅相成的，二者都是学生学习与掌握知识的重要手段，其先后顺序也不是固定的。在课程设置上，我们不求按部就班，而求高效率地向学生传输知识，充分调动学生的积极性和主动性，变被动学习为主动学习。以课程内容中的案例为基础，开发“单片机教学、实验、设计系统板”，将理论知识的讲述和硬件电路的现场调试相结合，使学生对单片机的整个开发有了直观的认识，加强了对理论知识的理解。

实验过程[4]从软件和硬件两方面入手，软件实验通过编写程序，上机调试并运行，提高学生编程的能力；硬件实验能够实现学生设计硬件，编写接口程序，完成控制任务的目的。以单片机实习项目的开发和调试代替理论考试，系统考查学生的应用能力和解决实际问题的能力。

实验内容既要满足基本教学实验的要求，又要为课程设计和实习实训所用，通过这3个环节从基础到简单再到复杂的实践过程，从验证性实验向设计性实验过渡，提高学生独立思考解决问题的能力。

三、教学与科研相结合

要求教师能力双向发展。《单片机原理及应用》是一门面向实际应用的课程，要突出学生的工程应用能力。因此，要求教师尽可能做到双向发展，充实理论知识、发展教学能力；多动手实践，提高工程应用能力。

鼓励学生参与电子竞赛。通过这个创新性平台，使学生灵活运用所学知识，并了解设计开发项目的过程，为以后的学习和工作奠定良好基础。

鼓励学生参与科研[5]。在培养学生基本技能的基础上，鼓励学生参与老师的科研项目，在承担力所能及的工作的基础上，积极尝试难度更大的工作，锻炼学生的学习能力和解决问题的能力。

参考文献：

[1]谢斌，沈慧芳，李民生.电子信息工程专业应用型人才培养的几点思考[J].科技广场，2011（7）：254-256.

[2]艾德才.大学计算机硬件教学内容改革势在必行[J].计算机教育，2005（3）.

[3]樊杨祖.高职通信服务类专业定位及建设路径探究[J].职业与教育，2009，5：120-121.

[4]邹逢兴.创新教学是提升教学质量的永恒动力[J].中国高等教育，2004（22）：34-36.

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关键词：单片机；课程教学；探索

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）08-0078-03

单片机原理与应用是各高校电子信息类相关专业的一门很重要的课程[1-2]，其教学的质量直接决定了学生对单片机应用设计的水平，从而影响学生的就业结果。笔者多年来在国家经济改革与发展的前沿城市广州进行学习，并深入相关企业工作和进行技术交流，深刻感受到了近年来单片机发展的迅速，以及企业对单片机技术人才需求的发展趋势。因此，为进一步加强教学和实践的联系，和促进学生适应当前单片机电子技术发展的需要，笔者认为有必要对高校学生的单片机原理与应用课程教学进行思考，结合当前单片机技术发展的趋势，把握时展的特色，对单片机课程教学模式作进一步的探索和改革，最终实现学生学有所长，学以致用，培养出单片机应用开发的相关公司和企业急需的技术人才[3]。

一、单片机技术发展的趋势

当前单片机发展非常迅速，为了占领不同的应用领域市场，各单片机制造厂商根据自己的优势和市场需要进行定位，开发出具有自己特色的产品。因此，单片机种类繁多，各有特色，且主要发展的方向可以总结为以下几个方面[1-4]。

1.技术成熟，性能稳定。自从1976年9月美国Intel公司推出了MCS48系列的单片机以来，8位单片机经过近四十年的不断发展，淘汰和再发展的市场循环选择，适用于不同应用场合的单片机技术越来越成熟[1-5]。耐低温、耐高温和低功耗等技术的发展也使得单片机的应用领域范围得到不断的拓展。另一方面，越来越细化的应用也促使单片机技术向更高的要求和指标发展，经过多年的积累和改进，单片机技术也正更加完善和深化，性能也更为完善。

2.速度越来越快。由于精简指令集结构和指令处理流水线技术的提出和发展，单片机指令操作也出现了采用同步执行方式，大大缩短了单片机如取指等的运行时间。因此，单片机的运行速度得到了大幅提高，指令速度可高达100ns[2，5]。

3.接口资源丰富，功能更为强大。部分单片机厂商根据自己多年来在单片机制造方面的技术积累，对单片机的内部功能模块进行不断的强化和发展，掌握并形成了一系列高性能的接口设计技术，将之融入到单片机制造中，因此使得单片机的接口资源非常丰富，功能强大。比如，STM8系列单片机不但增加内部接口资源，而且对于特定的接口还考虑了不同应用模式。这类单片机的特点是应用领域比较通用，并且在具体应用中可以免除外接相应的功能模块，而直接使用其内部的功能模块，使得单片机应用设计更简单，稳定，且总体价格也更低廉。

4.功能单一化，价格更低廉。由于单片机市场的进一步细化和竞争加剧，针对具体应用领域，单片机厂商对单片机的功能进行了定制，裁剪了部分不需要的功能模块，强化了主要功能模块的设计，突出其在相关应用领域的优势，为其迅速占领市场/扩大市场份额奠定技术基础和价格优势。

5.功能专用单片机。为了更进一步细化单片机定位和突出其应用的专业性，单片机厂商在单片机内部捆绑特定的功能模块进行定向结合开发，形成了专用单片机，如无线单片机CC2510内部集成了无线RF收发器[6]。这类单片机特色在于简化相应的功能模块的设计和应用开发，操作简单方便，为项目开发缩短周期和节省资金。且由于就专用单片机，其性能得到了严格的验证和测试，为面向特定应用的单片机系统开发提供了技术保障。

二、单片机课程教学改革方向的构想

根据前述的单片机特点和对企业需求的分析，在教学中应该对学生进行因势利导，结合相关企业的情况给学生多讲讲单片机的发展，以及在同一种应用中如何对单片机进行正确选型。在具体内容的讲授教学中，要充分发挥学生的主动性，让学生多思考，相互之间多交流多讨论，并积极鼓励学生参加各种层次的电子设计比赛，以激发学生对单片机学习和设计的兴趣。在具体的学习和设计中，也要注意对学生进行正确引导，尽量规范学生的设计习惯和设计的布局。对于学生的设计也要仔细检查，并和学生进行分析和讨论，发现其中的不足和错误之处要及时指正，以确保设计的可行性。最后，可以多找一些在实际中应用较为广泛的设计例子来给学生参考和分析。

因此，根据上述的教学设想和思路，笔者认为可以从以下几个方面来对单片机课程教学进行探索和改进。

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关键词：合作学习；教学方法；创新意识

引言

《单片机原理与应用》是职业院校机电一体化等专业的核心技术课程，包括单片机的组成原理、系统指令、接口技术与应用，具有很强的理论性和实践性。依据高等职业教育的特点和要求，进行全面教学改革才能培养出符合企业要求的高级单片机技术人才[1]。

1.《单片机原理及应用》教改面临的主要问题

1.1 学习模式落后

随着微电子技术和计算机技术的飞速发展，现在信息化的浪潮已经席卷全球，人类社会正以惊人的速度走出工业文明而步入信息时代。必须改变过去那种老师教多少，学生学多少；老师与学生、学生与学生之间缺乏交流的落后学习模式，以适应信息时代的要求。

1.2 教学方法单一

《单片机原理与应用》的理论生涩难懂，传统的教学方法单一，容易使学生产生心理障碍，感觉特别难学，教学效果差，更谈不上灵活应用。

1.3创新能力不足

我们的学生在传统教育观念影响下，重视钻研书本理论知识，稳扎稳打，积累丰富的知识，在这样的教育方法和训练下的学生基本功扎实，善于考试，但缺乏勇于探索、求真务实和敢为人先的科学精神，难以自主创新。

2.《单片机原理及应用》 教改实践的探索

2.1 合作学习模式的推广

合作学习模式是指教师与学生之间、学生与学生之间在讨论、合作与交流的基础上对一些共同任务与问题进行合作，以获得最佳学习效果，充分利用现代信息技术和资源进行学习，现在师生合作学习模式逐渐在职业院校推行，师生合作学习模式的流程如图2所示，这些都为基于网络的合作学习模式在职业院校的构建打下了良好的基础[2]。

2.2 项目式教学方法的实施

通过表1传统教学与项目教学的比较，可以看出，不论从单片机课程本身还是从社会发展需求来说，对《单片机原理与应用》来说项目式教学都是一种很好的教学方式。学生由被动变为教学的中心，以工作任务为主体的教学内容，以自主探究学习和小组合作学习的教学组织形式，以基于项目的职业能力培养的教学方法，以培养综合职业能力的教学理念，必将培养出动手能力强的新型技术人才。

2.3学生创新意识的培养

2.3.1 积极开展《单片机原理及应用》课程仿真设计

将仿真软件应用在教学的过程中，通过硬件设计与软件调试，给学生创造更多的动手机会，能帮助学生尽快理解单片机，以提高教学效果。在教学中引入Proteus仿真软件，可以弥补传统单片机教学方法的不足，使学生建立直观的仿真思想，增强学生的参与感与动手能力，利用仿真的形象、生动，过程跟踪、结果显示等特性，达到师生互动，理论教学与实际应用相结合，实现一体化教学的效果，对教学产生积极的影响[3]。

2.3.2 营造浓厚的创新教育氛围

我们应该构建一种适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围，加强校园文化建设，充分调动学生的参与意识与积极性、主动性。针对学生的求新求异心理特点，发展每个学生的特长。通过组织分级教学和开展各种学术性社团活动，提高学生的认同感、归属感。这有利于在整体环境熏陶下，让个性健康发展，使学生在活动中长见识、增才干，培养创新精神[4]。

3.结束语

基于项目式教学方法实施的《单片机原理及应用》，可以很好地培养学生合作学习能力，充分利用校园网络资源，加强师生交流环节，培养学生的创新意识，为社会培养急需的生产、建设、管理和服务等一线的技术应用型人才。（作者单位：商丘职业技术学院）

参考文献：

[1] 李云钢，邹逢兴，龙志强.单片机原理与系统设计[M].北京：中国水电力出版社，2007.

[2] 龙志强，李讯，刘建斌.计算机控制及网络化技术[M].北京：中国水电力出版社，2007.

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（1.吉林建筑大学电气与电子信息工程学院，吉林长春130021；

2.吉林省建筑电气综合节能重点实验室，吉林长春130021；

3.吉林建筑大学城建学院，吉林长春130022）

【摘　要】《单片机原理与应用》课程是在讲解硬件原理的基础上，利用汇编语言编写程序，涉及大量汇编语言的指令和语法等，同时要兼顾系统应用拓展，是一门实践性很强的课程。传统的教学方法，很难使学生有感性认识，多媒体课件的应用，一定程度上解决了传统教学过程种出现的种种问题。在笔者多年从事《单片机原理与应用》的教学工作基础上，对于在该课程中应用多媒体课件提出几点建议，希望对同行们能有一点帮助。

关键词 多媒体课件；汇编语言；传统教学

0　引言

多媒体课件是以现代教育思想、教学理论为指导，应用先进的计算技术，充分地考虑课程特点，针对某一门课程专门设计并制作的。

《单片机原理与应用》是一门实践性很强的工科课程。在教学过程中，教学内容组织不当或教学方法使用不当，都可能影响该课程的教学质量。传统的教学方法，限于理论性讲授较多，很难使学生有感性认识。多媒体课件的应用，较好地解决了传统教学过程种出现的各种问题。开发专业的《单片机原理与应用》多媒体课件并合理的利用可以弥补传统教学过程中存在的不足，使得该课程的教学取得较好的效果。

1　《单片机原理与应用》课程的多媒体课件

多媒体教学过程中所用到的电子课件和多媒体课件是不同的。电子课件是利用Powerpoint制作的PPT文件，制作电子课件一般不要求教师具备专业的工具语言编写程序的能力，可以根据需要随意修改，容易满足不同层次、不同类型的教学需要。而多媒体课件是计算机辅助教学系统CAI（ComputerAidedInstruction）的核心，一般是指单独运行的教学软件，由课件设计者根据教学要求用专业的语言工具编制而成，是用动画、仿真等技术讲解课程中的重点和难点，选择合适的教学事例模拟运行，辅助老师和学生完成教学任务，从而提高教学效果[1]。电子课件的应用比起传统教学方法的教学效率提高了很多，但是它只是把书本上的内容搬到了黑板上，并不能脱离课堂理论。经过多年的研究，在《单片机原理与应用》课程的多媒体课件的制作过程中，我们选择合适的能够演示的仿真实例，实现理论与虚拟实践的结合。仿真实例采用PROTEUS仿真软件来编制，由于实例多是基础的电子仿真，并以动态运行的方式呈现给学生，在一定程度上激发学生对这门课程的学习热情，让同学们对于一些简单的知识也很快能够记忆并应用，利用多媒体课件中形象的仿真实例使不能用语言表述清楚或是很难解释的一些知识更形象直观化，教学成效得到显著提高。

2　合理使用多媒体课件可以弥补传统教学的不足

传统的单片机原理与应用课程教学的课堂上，大多单纯依靠老师的讲解。老师为了把一些抽象的概念，难懂的知识点讲解清楚，往往需要花费大量时间。并且，即使花费了大量的时间，有时因为硬件设计、系统开发等内容，也不容易在简单的平面教学中清楚地讲解，不能使学生产生感性认识。

运用多媒体课件与传统教学相结合，把传统教学中难讲难理解的知识做成多媒体课件，不仅可以节省大量教学中板书的时间，还可以提高教学的质量和效率。同时老师在课堂上使用的多媒体课件一定要经过精心的准备，内容要选择难讲难理解的典型事例，通过仿真把结果动态演示出来，即能加深学生对问题的理解，又能激发学生的学习兴趣，灵活应用现代教学手段，突出解决该课程中实践性强的知识点，与传统教学相结合，对重点和难点内容进行透彻、清楚的讲解，使表现形式更加形象化，更容易理解，从而提高学生的学习兴趣。

除了课堂教学，还可利用网络资源来最大限度的丰富课堂外学习，建立大范围的教学资源平台—教学网站，尽量实现优质教学资源共享，避免不必要的人力物力的浪费。利用教学网站，给学生提供学习与应用单片机技术的网络平台，开成良好地互动，真正实现教与学的有效整合[2]。

3　选择合适的多媒体课件以满足教学需求

把多媒体课件应用到单片机课程的教学过程中，使得单片机教学不再枯燥，不仅可以使学生提高对理论知识的认识，而且通过仿真实例可以使学生熟悉单片机系统的开发方法，进而培养学生的动手和实践的能力。但是多媒体课件良莠不齐，必须选择合适的多媒体课件否则事得其反。

首先，电子课件的开发工具有很多种，每种工具软件有各自的特点，要合理选择。在单片机多媒体课件的开发过程中，笔者所在教学团队，结合了电子课件开发工具PowerPoint和单片机仿真软件PROTUES，使用PROTUES针对具体实例开发出仿真程序，同时把仿真结果动态的插入到PowerPoint制作的电子课件中，使得多媒体课件能够演示单片机工作的动态及结果，感性且直观，同时又增加了课件的趣味性。

其次，要及时更新多媒体课件以适应单片机技术的发展速度。《单片机原理与应用》是一门内容多且杂、实践能力要求高、发展迅速的课程，为了适应数字系统的不断发展，多媒体课件中动态仿真实例要尽可能的选择新事例，一方面能增加知识量，使课程和发展形势紧密结合，另一方面也能调动学生的学习兴趣，从而提高教学效果。

4　结束语

在《单片机原理与应用》课程中使用多媒体课件可以有效地提高教学水平、提高教学质量。多媒体课件是老师根据多年教学经验，精选能代表问题的事例而编制的。因此需要教师要有极高的能力，同时投入较多的精力，选择合适的事例进行课件编制，这就对教师提出了新要求，既要熟练掌握单片机知识，又要具备多媒体课件开发的能力，制作适合于《单片机原理与应用》的多媒体课件，才能发挥多媒体课件在教学中的作用，从而真正提高教学质量。

参考文献

［1］樊迎光,冯俊丽.利用多媒体课件提高单片机教学质量[J].考试周刊,2011.

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一、引言

《单片机原理及应用》是计算机、自动化、通信工程、机电一体化等专业的专业基础课。学习该课程，要求学生熟悉和掌握单片微型计算机的硬件组成及工作原理，会使用编程语言进行程序设计，熟悉典型的接口芯片和接口技术，综合培养学生单片机设计及应用能力，是一门理论性和实践性都较强的课程，具有一定的难度。

单片机课程的学习对学生的基本理论、设计方法和应用开发能力都提出了较高的要求，因而实验教学尤为重要。在实践教学中，传统方法多数是利用硬件实验箱来完成，这存在着实验内容固定、灵活性差；缺乏创新性和开放性；实验室资金投入大、维护费用高，且无法长期保持先进性的不足。

为了突破当前单片机教学中的诸多限制，将Proteus仿真软件应用于实验教学，使用Proteus软件进行仿真模拟和程序设计，可灵活的设计实验，方便的扩展实验项目，降低实验室的建设和维护成本，充分调动学生学习单片机的积极性，提高教学效果。

二、Proteus在单片机实验教学中的优势

Proteus软件是英国Labcenter公司开发的一款仿真平台，可以对多款单片机及相关接口芯片提供支持，还提供了示波器、信号发生器等虚拟仪表，支持Keil等第三方编译开发软件，是一个全开放性的仿真实验平台，相当于一个设备齐全的综合性实验室[1]。与传统实验方法相比，借助Proteus进行单片机虚拟实验教学具有如下优势。

1.灵活性。传统实验方法采用的硬件实验箱，由于实验箱的电线、芯片多已焊接固定，实验中学生一般进行课堂教学的验证性实验，不能灵活自主的进行设计[2]。而采用Proteus软件实验平台，改变了“教师说，学生连”的传统实验模式，学生可自由选择电路连接方式，调动了学生学习的主动性。

2.创新性。由于实验箱硬件的限制，实验步骤和内容常常很难扩展。由于实验课程安排有限，实验内容相对固定，学生很难在实验中进行创新应用。而采用软件仿真的实验平台，可以扩展实验项目，让学生根据兴趣和能力去选择，并且可以随时更新实验内容，培养学生的创新意识。

3.开放性。由于实验箱价格较为昂贵、设备维护困难等诸多因素的限制，使得实验室无法做到全面开放。而采用软件实验平台，只需定期维护安装仿真软件的计算机即可，降低了实验室的建设和维护成本，使全面开放实验室成为可能，促进了学生学习的积极性。

采用单片机仿真软件Proteus对传统教学实验进行补充，实现实践教学与理论教学紧密联系，解决实验教学中硬件条件与实验学时不足的问题，丰富实践性教学的手段，强化学生所学知识[3]。

三、Proteus仿真软件在单片机实验教学中的应用实例

为了让学生更好地掌握单片机，应从实用的角度出发，鼓励学生编写一些简单的小程序，通过实践指引理论知识的学习。本文通过单片机端口操作实验模拟汽车左右转向灯的控制来说明Proteus在单片机实验教学中的应用。

1.实验任务。单片机端口操作模拟汽车转向灯实验中，P1口作为输出口，P3口作为输入口，P3.4、P3.5接拨动开关K3、K4；P1口接发光二极管L1～L8。K3作为左转弯开关，K4作为右转弯开关，L1作为左转弯灯，L2作为右转弯灯。要求编程实现向上打K3时，左转弯灯L1以一定频率闪烁；向下打K4时，右转弯灯L2以一定频率闪烁[4]。

2.硬件和软件的设计。

模拟汽车转向灯的单片机端口操作实验电路原理图如图1所示。电路主要由单片机最小系统、LED发光二极管和拨动开关组成。电路通过P3.4和P3.5口读取拨动开关的状态，但要注意准双向口P3作为输入口时，需先向锁存器写入“1”才能读取；为了让接在P1.0和P1.7口的LED发光二极管亮，需使P1.0和P1.7口的电平为低电平，所以，在程序中点亮左右转向灯时，给P1口赋值分别为FEH和7FH；为了实现转向灯闪烁点亮，需在程序中加延时子程序，本实验所用的延时时间为1s，具体程序如下4：

ORG 0000H

AJMP MAIN

ORG 0200H

MAIN：MOV P3，#0FFH

MOV A，P3

CJNE A，#0EFH，L1

MOV P1，#0FEH

CALL DELAY

MOV P1，#0FFH

CALL DELAY

L1：CJNE A，#0DFH，L2

MOV P1，#7FH

CALL DELAY

MOV P1，#0FFH

CALL DELAY

L2：AJMP MAIN

DELAY：MOV R5，#10

DE0：MOV R7，#200

DE1：MOV R6，#248

DE2：DJNZ R6，DE2

DJNZ R7，DE1

DJNZ R5，DE0

RET

END

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关键词：项目教学法；任务驱动法；中职学校；单片机

中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)21-5125-02

On the Task-driven Method and Project Teaching in Secondary Vocational Courses in "Principles and Applications"

DU Yan1,2

(1.Zhejiang University of Technology Education Science Technology, Hangzhou 310012,China; 2.Zhejiang Agriculture and Business College,Shaoxing 312000,China)

Abstract: "Principles and Applications" teaching in secondary vocational schools, to change the traditional teaching mode, the introduction of project pedagogy and task-driven method to stimulate students ’interest in learning through practical application cases, and develop stu dents’ sense of team, exploreawareness and ability to innovate, to improve the overall quality of students and practical skills.

Key words: project pedagogy; task-driven method; vocational schools; microcontroller

《单片机原理与应用》是电子专业一门重要的专业课，是理论与实践性都很强的一门课程。传统的单片机课程教学往往偏向理论讲授，缺乏实训环节，学生很少有动手实践的机会。课堂教学效果不理想，学生反映较差。在以能力为本位的现代职业教育思想指导下，我们需要进行课程教学内容的改革和课程教学方法的改革。以项目课程教学为中心，以任务分割实施为过程，通过理论知识的应用及实践教学的强化，充分体现职教课程的特色。

1中职电子专业现状

中职学校的学生底子薄、基础差，对专业学习缺乏兴趣，有的甚至存在厌学思想。而中职教学还不能完全抛弃传统的教学模式，学生对于理论知识只能简单机械的死记硬背，缺乏实践动手能力，职业技能水平较低。而电子专业的课程具有很强的理论性、技术性和应用性，这就要求我们来改变教学方法，培养学生的专业兴趣，提高课堂教学效果。我们以单片机课程为例，单片机教学内容以传统结构为主线，从单片机结构与原理、指令系统、汇编语言程序、接口设计等内容来进行安排。整个过程缺乏完整的单片机开发过程，学生不能接受甚至不理解单片机到底是干什么的。而考核评价方式也主要是以闭卷形式的理论考试，缺乏对单片机应用能力的训练。

2新型的教学方法

任务驱动教学法，是指教师将教学内容设计成一个或多个具体的任务，以某个实例为先导，力求以任务为驱动，提出问题引导学生进行思考，让学生通过学和做来掌握教学内容，从而实现教学目标，培养学生分析问题和解决问题的能力。项目教学法是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，教师将一个相对独立的项目交由学生自己去处理，包括收集信息、设计方案、实施项目以及评价，都由学生自己负责。在我们的职业教育课程中，如果只使用任务驱动法进行教学，基本可以提高学生的兴趣，大部分学生可以通过一个个任务的实施来掌握理论知识和基本技能，但对于部分基础较好的学生，可能会出现“吃不饱或者不过瘾”的现象，也就是说对这部分学生的要求可以更高一点。如果单纯的使用项目教学法，要求学生能够解决从未遇到过的新问题，从方案的选定到任务的实施都由学生去完成，而教师所起的作用主要是协助指导作用，学生在整个任务的确定与实施过程中都是主导作用。这对于中职学生的整体素质来讲明显是不现实也是不适用的。因此，将两种方法整合在单片机课程教学中，根据先易后难的教学原则，先使用任务驱动法使学生掌握新知识和新技能，在第二阶段再实施项目教学法，学生就能更精通对知识和技能的掌握。

3教学过程的实施

下面以“交通灯系统设计”来讲述任务驱动法和项目教学法的具体实施：

1）项目描述：利用单片机设计一个交通灯控制系统，信号灯分东西、南北两组，初始状态为四个路口的红灯全亮之后，东西路口的绿灯亮，南北路口的红灯亮，东西路口方向通车，延时一段时间后东西路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，东西路口红灯亮，而同时南北路口的绿灯亮，南北路口方向开始通车，延时一段时间后，南北路口的绿灯熄灭，黄灯开始闪烁，闪烁若干次后，再切换到东西路口方向，之后重复以上过程。

2）分析项目，确定任务：根据控制要求，将项目分割成几个任务进行实施，见表1。

表1

3）项目教学，提高要求。

教学第二阶段，在学生完成基本任务后，应适当地调动学生的创新欲望，进行相应的项目教学。具体的形式可以是在本次任务的基础上进行拓展提升，也可以发散性的设计新的项目。比如说可以在交通灯的控制要求上进行提升，增加行人通过的时间控制或增加左转右转向灯的控制。由学生通过上网搜索等方式收集相关资料来完成方案设计、硬件与软件的设计、系统的调试，并撰写设计报告。在项目的实施过程中，教师的作用不仅是一个可供学生利用的资料库，更是一名向导和顾问，帮助学生在独立研究的道路上探索前进，引导学生如何在实践中发现新知识，掌握新内容。

4）总结任务。

学生在完成整个项目后，教师要及时地组织交流、讨论、作出反馈和评价。教师和学生共同来完成本阶段的学结，表扬优点改进缺点，并将总结进行汇总记录，为后续工作做好坚实的基础工作。

4结论

将任务驱动法和项目教学两者应用于单片机课程的教学，根据先易后难的教学原则，通过一个个任务的实施来达到教学目标，引导并帮助学生在实施任务的过程中理解关键知识点，激发学生的学习兴趣，发现新知识，掌握新内容，提高了学生的理论分析能力、动手实践能力、综合运用能力。

参考文献：

[1]徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业,2008(11).

[2]张文昭.任务驱动法和项目教学法整合在单片机课程中的实践[J].湖南科技学院学报,2010(12).

[3]葛华.任务驱动教学法在《单片机原理与应用》课程中的应用[J].电脑知识与技术,2009(6).

[4]邢华刚，钱丽英.项目教学的思考——以模拟电子技术课程为例[J].科技信息,2010(14).

[5]谭禾丰.正确选择教学方法,激发学生学习动力[J].科技信息,2009(2).

[6]丁富贤.浅谈中职电子专业课程改革[J].中国科技信息,2009(14).

[7]刘国联.任务驱动教学法在《单片机原理及应用》教学中的实施[J].职业教育研究,2007(12).

[8]姚正喜，向志军.项目教学法在《单片机原理与应用》课中的应用[J].湖南农机,2008(7).

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【关键词】单片机 作用原理 接口技术

新时代背景下，社会的发展和科技的进步，使得各类先进的科学技术被应用于众多的生产与生活领域，作为电子信息工程中重要的组成部分，单片机也得到了广泛的应用与普及，可以说，在现阶段的众多领域中，都能够发现单片机应用的身影。而对于单片机而言，若想在更多的生产与生活领域中应用到单片机技术，则需要对单片机的作用原理及接口技术等做深入的探讨和分析，以此来掌握单片机所能够应用到的领域和范围。同时，通过对单片机的原理及接口技术的灵活掌握与运用，才能使单片机技术得到更深程度的技术发掘和运用。因此，对于“单片机的原理及接口技术”的研究，就具有极大的现实意义。

1 单片机的原理

对于单片机而言，是一类集成芯片的总称，也可将其理解为能够独立工作的微型计算机。在此单片机的芯片上，会涉及到CPU、ROM、RAM等通过I/O接口进行结合的独立运转系统。而针对不同的应用范畴和领域，还应在单片机上添加相应的部件，以此来确保单片机各种功能的应用于实现。而单片机的设计思路，应追溯到上个世纪的80年代，专家和学者们，希望通过一块较小的继承芯片，来容纳单片机中的处理系统及众多设备，这将使得此类集成系统的效果更佳的优良，并同时能够使单片机内的系统等得以相应的收缩。可以说，对于单片机来讲，其主要的功能，即是进行实时控制功能的实现，并能够做到在线操控。而单片机芯片内由于部件的收缩与削减，使得其并无较好的抗干扰能力，这便需要针对单片机所应用的领域与所实现的具体功能，来对其抗干扰能力进行必要的加强。此外，单片机能的程序也可通过不同的功能而做出相应的调整，并配以相应的辅助部件，以达到较为特殊功能的实现。有时在完成较为大型的功能及任务时，还可将单片机中用作不同处理与运行功能的芯片进行整合，这不仅加强了单片机的智能化程度，还在很大程度上提升了单片机的工作效率。

2 单片机的接口技术

现阶段，在投入应用的众多类型控制器中，均使其智能化水平得到较高的发展与提升。直至现阶段为止，众多新型的设备，已经逐步取代了以往较为落后的输入与输出设备。伴随着时代的发展和科技的进步，越来越多外形各异，且价格低廉的USB存储设备，受到人们的普遍关注与喜爱。并且，此种带有USB接口的存储设备随着技术的革新，变得愈加的符合人们的需求，不仅内部的存储空间增大，其体积也在随之减少。同时，此类USB接口的存储设备，逐渐发展成为能够随身携带的U盘或移动硬盘，在功能性上较之传统的软盘，从各个方面都体现出碾压性的优势。而且，由于其能够与计算机接口直接连接，进行数据信息的读写功能，使之应用范围愈加深入与广泛。其接口原理为：通过SL8HHS芯片及相应的USB协议，使其能够通过芯片所涵w的双任务端口，将由芯片读取的各类信息，写入U盘之中。因此，SL8HHS芯片能够达成单片机与多种USB之间的相互连接及数据传输功能。并且，依据单片机的功能，其能够操控所收集到的数据信息；USB控制其则能够操控U盘及其起到连接作用的接口，并进行数据的接收与传输；RAM则可进行数据信息的临时缓冲存储。通过此种接口技术，并配以其他配件芯片，实现了单片机的各类信息读取、传输、以及写入等功能。

3 单片机所应用到的领域

根据上述单片机的作用原理，可将其应用于众多电子信息设备与仪器之中。例如：单片机在工业操控技术中的应用、在各类仪器与仪表上的应用、服务设施中的应用、以及众多为人们生产与生活提供便利的领域等等。由于单片机自身所具备的特点为体积小、能耗低，但功能性与可操控性方面则较为强大，这使得将其应用于智能化的操控设备与仪器中，将会发挥其极为明显的功用。若将其应用于智能化的仪器或仪表之中，则能够对仪器设备中所涉及到的各类数据：温度、湿度、运转速率、额定功率、以及最大功率等数据信息，进行准确的测算及控制。同时，由于将单片机应用于此类具有智能化的仪器或仪表之中，也能够使此类仪器仪表的自动化水平得以进一步提升，从而真正实现其自动化水平增强。若将单片机应用于工业化的机械或设备操控上，则能够促使工业化机械及设备在操控效率和便捷程度上得以提升。现阶段，由于科学技术的改良与完善，使得单片机技术逐步进入人们生活的视野，为人们的日常生活提供多样化的服务与便利。例如：我们在日常生活中应用到的电视、冰箱、洗衣机、热水器、空调、以及其他家用电器设备，都含有单片机作用的功劳。而随着互联网+时代的进入，使得单片机在接口技术上有了全新的发展与突破，即能够通过所增加的通信接口来逐步满足计算机及网络通信间的数据传输功能。此外，在航天、医疗、国防、以及科研等领域里，单片机都在不同程度的发挥着其巨大的作用。

4 单片机研发的主要方面

首先，是将单片机的抗干扰能力通过研发得以加强。现阶段，单片机进行干扰排除的方式主要为外部操作，即将干扰源或干扰路径切断。虽然也能够起到防止干扰的作用和效果，但却无法做到真正意义上的抗干扰。对此，应从单片机的硬件方面入手，逐渐将其抗干扰能力加强。其次，是要将单片机编程效率提升。在对单片机进行编程的过程中，所应用到的语言类型大多为C语言，若要提升单片机编程效率，则应在不断加强C语言编程效率的同时，还要尽量找寻出效率更高的编程语言类型，以此来提升单片机编程过程中的实际效率。

5 结语

综上所述，文中通过对单片机的作用原理及接口技术的分析与研究，总结出单片机所能应用到的领域。并通过分析得出，若要将单片机进行深入的应用，则应当从提升单片机的抗干扰性、以及加强编程语言的效率等方面入手，唯有如此，才能使单片机技术在更多的领域内得以应用，并对社会的生产和人们的生活，产生更为多样的效用。

参考文献

[1]陈杰.论单片机的原理及接口技术[J].电子世界，2014（12）：387.

[2]朱建光，郑浩，刘本伟.单片机原理与接口技术教学改革与实践[J].武汉大学学报（理学版），2012（S2）：188-190.

[3]凌震乾.论单片机原理与接口技术课程设计性实验的开设[J].教育与职业，2011（09）：164-165.

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关键词：教学改革；单片机

单片机易入门，而且技术先进，有着广阔的应用前景。只要采用合适的教学方法，高职学生就能掌握，将成为高职学生的一项高级技能。为此，我们将单片机原理及应用课作为电子专业的特色课重点学习。

一、单片机课程传统教学方法存在的问题

单片机虽小，但是却集成了很强的功能，可学的内容其实也不止一般教学大纲要求的这些。对一般学生而言，一口气把这些内容学完，并且把大部分内容消化理解也并非易事。单片机指令系统一共有128条之多，如果对单片机的硬件结构不很了解，很容易让人似懂非懂。在实验环节，我们使用的是成套的学习机，大部分学生并不清楚其工作原理。从我们教学的实践情况来看，对于高职层次的学生而言，此教学方法无法提高教学效果。

二、教学方法的改进

对于初学阶段，我们本着教学内容“少而精”，教学方法由浅入深，先接触后认识，立足应用的原则，先介绍给学生单片机最简单的应用系统，其实只有一块芯片。在教学中注意提醒学生运用在数字电子技术和模拟电子技术中的概念和电路，鼓励运用学到的单片机知识自主设计单片机扩展电路。让这方面基础较好的学生能够体会到学好专业基础课的甜头，让他们产生积极的影响。在初学的阶段按照“少而精”的原则。这样也有利于接受能力较弱的学生跟上学习进度，防止学习成绩两极分化，保持整体学习热情的饱满。要尽一切可能让学生体会到学习的成就感，最大限度地调动学生学习的主观能动性。

教得浅、教得少总会好学一点；练得多体会必然会深一点。新的教学方法包含两点，一是在教学内容上进行大量的删减，如指令系统中，我们从应用的角度出发，先教学生简单程序的设计方法，以及与该方法有关的指令，并在实验课中进行进一步的训练和巩固。对于一些不经常使用的指令，我们暂时不要求学生掌握。二是在“用”字上狠下工夫。首先要让学生体会学习这门技术的必要性和重要性，在教学中通过讲解应用实例让学生有强烈的学习愿望。现在我们的单片机技术教学分三个阶段：第一阶段是单片机简单应用和基础理论，课程的名称还叫单片机原理；第二阶段的教学是单片机应用训练，进行基本功能训练，通过简单典型的应用电路和应用程序，让学生先学后练，逐步提高；最后是提高阶段，通过开放实验室，给对单片机有兴趣的学生自由发展的空间。

三、新方法的具体实施

第一阶段是单片机原理课，学习单片机基础理论和简单应用。主要目的是引导同学入门，教会学生单片机基本结构及原理，单片机简单应用系统的组建与调试。教学方法上采用以应用实例为主线，通过以实例教学的方法，不但使学生学会了单片机技术，还会使学生了解单片机技术的实用价值，增强了学生的学习兴趣和自信心。同时，我们改变以往使用单片机学习机进行实验教学的传统方法，让学生自己焊接实验用的单片机电路。这样既锻炼了学生的焊接能力，也让学生对单片机简单系统以及单片机系统最基本的组成设备有了实际的认识，有助于学生对单片机及其系统的了解。

第二阶段是单片机应用训练。本阶段的主要目的是进一步提高学生的单片机应用能力，通过实验课中先结合实验内容讲相关理论再做实验的方法，通过边讲、边练提高教学效果。学习内容结合了当前流行的单片机电路的发展情况，适当变更了教学内容。训练内容主要是学习单片机接口和芯片的扩展，如I/O扩展电路、时钟电路及软件、语音电路设计，A/D和D/A转换器件，I2C、SPI总线技术及器件的扩展。从实用的角度训练学生的应用技能，为以后工作中应用单片机打下一个良好的基础。

第三阶段是提高。学生进入开放实验室，做自己感兴趣的产品。在开放实验室，学生可充分发挥自己的潜能，以老带新，以高带低，教师适当指导，自主完成具体开发任务，逐步培养学生自主设计、独立完成工作的能力。

经过单片机课程的教学调整与改革，不少学生掌握了单片机的应用技术，达到了毕业就能参与智能电子设备开发的培养目标。培养的学生获得了全国大学生电子设计竞赛高职组决赛一等奖，同时，大部分学生从事了与单片机开发相关的技术工作。结果表明，在单片机教学环节中采用这样的教学方式后，实现了我们“培养实用性应用技术人才”的培养目标。

参考文献：

[1]张迎新.单片机原理及应用[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2]刘华东.单片机原理与应用[M].北京：电子工业出版社，2003.

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关键词：单片机教学；改革

中图分类号：G718.5 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）032(C)-0222-01

一、引言

单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。单片机具有体积小、可靠性高和价格便宜等优点，在工厂自动化各控制领域、仪器仪表、家用电器等应用广泛，在职业教育中是一门重要的专业技术课。

二、单片机的工作过程

单片机自动完成赋予它的任务的过程，也就是单片机执行程序的过程，即一条条执行的指令的过程，所谓指令就是把要求单片机执行的各种操作用的命令的形式写下来，这是在设计人员赋予它的指令系统所决定的，一条指令对应着一种基本操作；单片机所能执行的全部指令，就是该单片机的指令系统，不同种类的单片机，其指令系统亦不同。为使单片机能自动完成某一特定任务，必须把要解决的问题编成一系列指令（这些指令必须是选定单片机能识别和执行的指令），这一系列指令的集合就成为程序，程序需要预先存放在具有存储功能的部件――存储器中。程序通常是顺序执行的，所以程序中的指令也是一条条顺序存放的，单片机在执行程序时要能把这些指令一条条取出并加以执行，必须有一个部件能追踪指令所在的地址，这一部件就是程序计数器PC（包含在CPU中），在开始执行程序时，给PC赋以程序中第一条指令所在的地址，然后取得每一条要执行的命令，PC之中的内容就会自动增加，增加量由本条指令长度决定，可能是1、2或3，以指向下一条指令的起始地址，保证指令顺序执行。

三、传统单片机原理与应用课程中教学的特点

（一）课程单元内容设置不合理。传统教学注重知识体系的传授，老师花大量时间讲解单片机的结构原理、指令系统、中断系统和定时器，其都是以单片机本身的工作原理为主线讲解，学生对单片机的学习局限于一个个模块，理论与实际联系差，综合运用知识能力差，继而形成对单片机“抽象、难学”的思维，学生学习兴趣下降，教学效果差。（二）硬件与软件脱节。传统单片机教学采用先理论后实践的方法，并且实践教学采用实验板或实验箱来完成，学生按照实验指导书编写代码、下载程序和观察效果。这种方法学生不清楚单片机程序的编写流程，对整体电路感到迷惑，难以深入的理解程序及单片机工作原理，看上去鲜活的实例，却难以激发学生的学习兴趣，软件与硬件的脱节，学生并不能真正理解到单片机的工作原理。（三）缺少综合能力的训练。对单片机的实践学习局限于一个个模块，缺少综合性的项目，将各个模块串联起来，使得学生往往学到后面忘了前面，综合运用知识、创新能力差，不利于学生的可拓展发展。

四、改进单片机原理与应用的教学方法

单片机是一门实践性要求很高的课程，将理论学习与实践结合起来，充份调动学生的兴趣和学习积极性，将理论学习嵌入到实践教学中，调动学生的创造性，综合运用知识能力，借助PROTEUS和实验箱，将硬件电路设计与编程实践结合起来，使理论活起来。

（一）内容设置改革。给合项目化来改革课程单元教学内容，将单片机原理寄托于项目任务中，从诱导学生兴趣着手，开设教学内容。设计跑马灯的设计、秒表的设计、可调电子钟的设计、电子密码锁、数字温度计等项目来组织教学。

（二）教学方法改革。在高职单片机教学中，减少理论的讲解，加强实践的引导对学生的学有裨益。因而将Proteus仿真软件和单片机开发板引入到单片机的教学课堂，充分实现理论与实践一体化，硬件与软件一体化，首先利用仿真软件学习单片机电路基本原理，程序的实现与调试。然后到实物（开发板）进行验证。

五、教学情境设计研究

下面以电子钟设计为例讲述单片机原理与应用的教学方法。

第一步：项目引入：电子钟的设计。要求：利用数码管显示一个能够调时的电子钟。第二步：学生讨论：分析任务要求包括数码管显示，按键调时。第三步：教学讲解知识。按键的检测原理，数码管的显示原理，定时器的工作原理，中断的工作原理。第四步：课堂分模块搭建电子钟的实现电路，并编程实现电子钟效果。

结束语：改革单片机教学的内容和传授的方法，对提高学生的学习兴趣、课程的教学效果有很大的好处，提高了学生综合运用知识的能力，解决问题的能力，为深入学习嵌入式打下了良好的基础。

作者单位：湖南科技职业学院软件学院

参考文献：

[1]孙亮.单片机课程的教学改革[J].实验室与探索.2008.9.

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>> 单片机原理“开放式”模块化实验教学模式的构建 高职单片机开放式项目化教学模式研究与实践 单片机课程一体化开放式教学模式研究 单片机实践课的项目化开放式教学改革研究 浅析讨论式教学在单片机应用技术教学中的应用 项目式教学在高校单片机实训课程教学中的应用 项目式模仿教学法在单片机教学中的应用 在单片机教学中应用“边学边做”的教学模式实例 4MAT教学模式在单片机教学中的应用 “任务驱动”教学模式在单片机原理与应用课程中的应用 Proteus在单片机教学中的应用 PROTEUS在单片机教学中的应用 浅谈Proteus在单片机教学中的应用 岗位教学在单片机教程中的应用 Proteus软件在单片机教学中的应用 仿真软件在单片机教学中的应用 项目化教学在单片机中的应用 音乐在单片机教学中的应用 Proteus在单片机教学中的应用 Proteus仿真在单片机教学中的应用 常见问题解答 当前所在位置：l.

②国务院办公厅.国务院常务会通过中长期教育改革和发展规划纲要, [EB/OL].2010-05-06./ldhd/2010-05/06/content_1600544.htm.

③联合国教科文组织. 学会生存[M] . 北京:教育科学出版社, 1996 :108.

参考文献:

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[3]杨志龙.重视开放式教学的教育价值[J].甘肃高师学报,2000,(02):124.

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