在單片機(jī)課程中如何引入C語(yǔ)言教學(xué)

蘇才冠

摘 要： 在中職課程中單片機(jī)屬于硬件教學(xué)，C語(yǔ)言是軟件教學(xué)，如何將二者結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生更好更快地掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，更熟悉掌握C語(yǔ)言的簡(jiǎn)單語(yǔ)法應(yīng)用。作者根據(jù)多年單片機(jī)教學(xué)實(shí)踐和體會(huì)討論如何在中職學(xué)校單片機(jī)課程中引入C語(yǔ)言教學(xué)。

關(guān)鍵詞： 單片機(jī) C語(yǔ)言 中職教育

很多中職學(xué)校已經(jīng)在電子專業(yè)開(kāi)設(shè)了單片機(jī)這門課程，在教學(xué)過(guò)程中都會(huì)使用匯編語(yǔ)言教學(xué)，但一些中職學(xué)生掌握單片機(jī)這門課程的難度較大。課堂枯燥無(wú)味，匯編語(yǔ)言難于理解，缺乏動(dòng)手能力，對(duì)本來(lái)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)就比較薄弱的中職生來(lái)講更是雪上加霜。那么如何讓單片機(jī)課堂更加靈動(dòng)呢？結(jié)合多年單片機(jī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為，中職學(xué)校單片機(jī)教學(xué)可以選擇C語(yǔ)言作為編程語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)教學(xué)。

一、在單片機(jī)課程中利用C語(yǔ)言教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)

C語(yǔ)言作為一種非常方便的語(yǔ)言得到廣泛支持，很多硬件開(kāi)發(fā)都用C語(yǔ)言編程，如各種單片機(jī)、DSP、ASM等。C語(yǔ)言程序本身不依賴于機(jī)器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改或僅做簡(jiǎn)單的修改就可將程序從不同的系統(tǒng)移植過(guò)來(lái)直接使用。單片機(jī)的C51編程與用匯編ASM-51編程相比，有如下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

1.對(duì)單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求有任何了解，就可以用C語(yǔ)言直接編程操作單片機(jī)。

2.寄存器分配、不同存儲(chǔ)器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)完全由編譯器自動(dòng)管理。

3.程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，使程序結(jié)構(gòu)化。

4.庫(kù)中包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，使用方便。

5.具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好的程序很容易移植。

C語(yǔ)言常用語(yǔ)法不多，尤其是單片機(jī)的C語(yǔ)言常用語(yǔ)法更少。C語(yǔ)言的這些優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于基礎(chǔ)較為薄弱的中職生來(lái)講學(xué)習(xí)單片機(jī)的難度大大降低。

二、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊制作

受2013年7月參加海南省省級(jí)電子骨干教師培訓(xùn)的啟發(fā)，我在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中要求學(xué)生統(tǒng)一購(gòu)買單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊開(kāi)發(fā)板進(jìn)行焊接組裝。在制作過(guò)程中，學(xué)生可以根據(jù)電子知識(shí)測(cè)量元器件、讀懂電路原理圖，起到鞏固之前所學(xué)電子制作課程的知識(shí)的作用。在中職學(xué)校單片機(jī)教學(xué)入門時(shí)讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)是開(kāi)展好教學(xué)的重要一步，通過(guò)讓學(xué)生親手焊接制作單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊開(kāi)發(fā)板，活躍思維，激發(fā)對(duì)單片機(jī)的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生對(duì)陌生的數(shù)碼管、發(fā)光二極管、液晶顯示器等元件，都有想迫切了解其功能和作用的心理，單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊制作中每個(gè)學(xué)生都非常用心地完成。

單片機(jī)屬于硬件，在之前的教學(xué)中一直都是使用仿真軟件在現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生缺乏動(dòng)手能力，與中職學(xué)校的教學(xué)理念相悖。只有把單片機(jī)硬件擺在學(xué)生面前，讓他們親自操作，才會(huì)有深刻體會(huì)，才能掌握它。

三、在單片機(jī)課堂上如何開(kāi)展C語(yǔ)言教學(xué)

1.合理刪減C語(yǔ)言課程內(nèi)容

在匯編語(yǔ)言的教學(xué)中，課程一開(kāi)始就講解較復(fù)雜的內(nèi)存、地址、存儲(chǔ)器，對(duì)于本來(lái)就基礎(chǔ)比較薄弱的中職學(xué)生來(lái)講更是感到不知所云、難于入門。在單片機(jī)中引入C語(yǔ)言教學(xué)，可以把之前較為復(fù)雜的內(nèi)存、地址、存儲(chǔ)器內(nèi)容刪減掉，只給學(xué)生講解單片機(jī)各個(gè)引腳的功能，簡(jiǎn)單了解寄存器，讓學(xué)生把更多的時(shí)間用于實(shí)踐，這才是關(guān)鍵，在實(shí)踐過(guò)程有不懂之處再查閱課本，這樣才會(huì)記憶深刻。

2.C語(yǔ)言案例教學(xué)

（1）案例的選取

在制作好的單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊上選取發(fā)光二極管、數(shù)碼管、獨(dú)立鍵盤和矩陣鍵盤等元器件設(shè)計(jì)教學(xué)案例，通過(guò)案例貫穿覆蓋單片機(jī)和C語(yǔ)言的知識(shí)點(diǎn)。教師在備課之前嘗試編程，在硬件實(shí)驗(yàn)板下載調(diào)試，以確保每個(gè)案例教學(xué)任務(wù)的完成。同時(shí)，案例要有啟發(fā)性，通過(guò)這些案例，可以引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，發(fā)展思維。

（2）案例教學(xué)的實(shí)施

首先，要講解案例實(shí)施的過(guò)程和效果，如怎樣讓發(fā)光二極管從左至右依次點(diǎn)亮，然后依次從右至左點(diǎn)亮。同時(shí)，要注意觀察學(xué)生心理的變化，他們對(duì)案例的效果是否興趣濃厚，否則要結(jié)合生活中如節(jié)日彩燈等案例進(jìn)行分析，活躍課堂氛圍，保持他們的學(xué)習(xí)自信心。

其次，通過(guò)講解案例實(shí)施效果結(jié)合單片機(jī)最小系統(tǒng)的硬件，給學(xué)生講解本次案例中所涉及的單片機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。

再次，圍繞這次案例實(shí)施的效果可以分小組進(jìn)行討論，試著在電腦上用Keil2軟件C語(yǔ)言編程。教師在討論過(guò)程中進(jìn)行引導(dǎo)，給出一些程序提示，提供可行的解決問(wèn)題方法。

最后，教師從各組中抽出學(xué)生編好的程序編譯下載調(diào)試，統(tǒng)一案例需要的正確的C語(yǔ)言程序，并且對(duì)案例適當(dāng)擴(kuò)展。

四、實(shí)踐教學(xué)體會(huì)

1.學(xué)生剛接觸C語(yǔ)言，要提高學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，多列舉分析生活中熟悉的例子引導(dǎo)入門。

2.記憶一些英語(yǔ)單詞，想想中文意思，從而聯(lián)想到C語(yǔ)言中的作用。

3.在Keil軟件中可利用計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)學(xué)習(xí)C語(yǔ)言程序。

教學(xué)實(shí)踐表明，在中職學(xué)校單片機(jī)課程中引入C語(yǔ)言的教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)單片機(jī)學(xué)習(xí)的興趣，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生單片機(jī)硬件制作和C語(yǔ)言軟件編程的能力，從而強(qiáng)化中職學(xué)校電子專業(yè)單片機(jī)課程教學(xué)效果。

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