單片機串行口項目教學研究

盧易楓

（河南工業貿易職業學院機電工程系 鄭州市 450032）

單片機的串行口通信看起來很復雜，主要是因為它用到很多的寄存器，這些寄存器的每一位的功能都需要牢記并且會靈活應用。如果采用項目教學法，單片機串行口通信通過講授、實例分析、實驗操作等方法，學生在教師的指導下親自處理單片機串行口項目全過程，在整個過程中學習掌握教學計劃內的教學內容。自然而然調動學生學習的積極性。最終達到學生掌握并靈活運用單片機串行口的相關知識。

一、單片機串行口傳統教學

往年單片機串行口學習是困擾教師和學生的一大難題，主要原因是單片機串行口內容復雜，難度較大，加上到了學期末尾，學習疲勞，學習態度松懈等，學生學習的效果不佳。還有一個重要原因也是導致學生學習單片機串行口不積極。就是傳統的單片機串行口教學。在傳統的單片機串行口教學模式中，教師是單片機串行口教學活動的中心，是活動的主體，是知識的傳授者，學生是知識的接受者，多媒體是教的工具，教材是教的內容，學生的成績是教師教學水平的反映，課堂作為教學的主要環境則是提供給教師表演的舞臺。整個單片機串行口教學活動和教學結構都是圍著教師轉的，教師的教學水平、教學技巧和教學藝術決定著學生的學習效果，在應試教育條件下表現為學習成績的高低。

傳統單片機串行口教學模式的缺陷是作為認知主體的學生在整個教學過程中都始終處于被動地接受知識的地位，學生學習的主動性被忽視，甚至被壓抑。顯然，這與現代社會對人才培養的要求是不相符合的。

二、項目教學在單片機串行口中的應用

項目教學法最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導、學生為主體”，改變了以往“教師講，學生聽”這一教學模式。同時，創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。

注重理論與實踐相結合。完成單片機串行口項目，必然涉及如何做串行口項。這就要求學生從串行口項原理開始入手，結合原理分析項目、設計硬件圖、焊接電路板、編寫相應的程序、調試硬件及軟件等一系列操作。串行口項目實踐所得的結論又反問學生：是否是這樣，是否與書上講的一樣等一系列問題。

首先，要引入單片機串行口的概念，為什么要學習串行口知識，在生活中哪些地方用到了串行通信。例如生活中的手機，現在幾乎每個人都離不開手機，盡管現在手機的功能越來越多，越來越強大，但是基本的手機通話，收發短息是最基本的功能。還有和進入太空的人對話等等。高中低端的通信在生活中應有盡有，有時候還離不開它，成為生活的一部分。

其次，在單片機串行口的相關知識中，有兩個寄存器必須認識，SCON和PCON。這個過程是學生剛接觸串行口，有印象即可，不必死記硬背，不然學生會感覺很難，枯燥，想放棄等念頭。

另外，單片機的全雙工串行口可編程有4種工作方式，每種工作方式可設置成一個任務。例如學習工作方式0時，只需讓學生知道還有3中工作方式即可，具體是什么本次內容不涉及。目的是減少新的知識量，太多學生也記不住。

工作方式0是移位寄存器輸入/輸出方式。可外接移位寄存器以擴展I/O口，也能外接同步輸入/輸出設備。8位串行數據者是從RXD輸入或輸出，TXD用來輸出同步脈沖。輸出串行數據從RXD管腳輸出，TXD管腳輸出移位脈沖。CPU將數據寫入發送寄存器時，立即啟動發送，將8位數據以fos/12的固定波特率從RXD輸出，低位在前，高位在后。發送完一幀數據后，發送中斷標志TI由硬件置位。輸入當串行口以方式0接收時，先置位允許接收控制位REN。此時，RXD為串行數據輸入端，TXD仍為同步脈沖移位輸出端。當（RI）=0和（REN）=1同時滿足時，開始接收。當接收到第8位數據時，將數據移入接收寄存器，并由硬件置位RI。操作單片機工作方式0的項目，單片機串行口分別與輸出移位寄存器74LS164或輸入移位寄存器74LS165相連，通過設計硬件圖、焊接電路板、編寫相應的程序、調試硬件及軟件等一系列操作。最終對學生進行客觀的評價。單片機工作方式0任務結束。單片機串行口的其他3種工作方式也和工作方式0類似即可。最后，讓學生總結自己的經驗，不足以及要改進的地方。

在整個單片機串行口項目教學過程中，學生的學習過程是人人參與的創造實踐活動，既注重最終的學習結果，也完成項目的過程。學生在串行口項目實踐過程中，理解和把握單片機串行口要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的思想和方法。實踐表明，單片機串行口項目教學可提高學生90%的積極性。

[1]盧易楓等.職業院校單片機教學心得[J].工業控制計算機，2010.6.

[2]盧易楓.項目教學在單片機教學中的應用研究[J].學園，2011.7.

[3]陳玉平等.單片機應用技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2008.