學習者快速理解中斷控制過程探究

王麗麗

摘 要：在單片機原理與接口技術中，中斷控制這部分內容是一個重點知識點，同時也是難點，怎樣使學生快速簡捷地理解中斷控制過程是教師在講課過程中難以突破的教學點。文章將介紹怎樣以生活化的形式幫助學生快速牢固地理解這部分內容，同時介紹了針對教學內容的不同應該采用不同的教學方式以提高學生的學習效率。

關鍵詞：單片機原理與接口技術;中斷控制;教學方式

單片機原理與接口技術是電子技術應用專業的一門核心專業課程，在學習了“電工基礎”“模擬電子技術基礎”及“數字電子技術基礎”等電子專業基礎課后，“單片機原理與接口技術”對這些課程做了一個綜合應用，通過設計不同外圍硬件電路及相關程序編寫可以制作出現實生活隨手可見的電子產品，具有很強的應用價值。本課程還銜接后續可以把電子產品生產化的“表面組裝技術”。這一系列課程學習完以后學生便能夠設計制作出一個完整的智能電子產品。因此“單片機原理與接口技術”相當于把電子專業所學課程貫穿到一起，起到承上啟下的作用，是核心課程。而中斷控制是單片機原理與接口技術這門課程的核心及難點，因此學好中斷控制這一節內容對電子技術應用專業學生來說是至關重要的。筆者通過多次講解本節內容提煉出一種對比學習方法，通過與生活例子相聯系，使學生對中斷控制這部分內容不再恐懼，以下是講授方法，簡單易懂。

一、中斷控制概念解析

所謂中斷，就是CPU暫時停止現在執行的程序，而轉去執行子程序，當子程序處理完后，繼續執行原來程序。顧名思義，中斷控制主要涉及兩個方面：一是是否執行中斷行為，二是按什么樣的順序執行中斷行為。

二、控制過程解析

在對中斷行為控制的過程中，涉及三個核心部件，一是中斷源，它負責發出中斷信號;二是IE，它負責決定是否執行中斷行為;三是IP，它負責決定執行中斷行為的先后順序。通常教師會以語言的形式把中斷控制的過程描述出來，但是對沒接觸過中斷概念的學生來說很難理解其中的重要信息，筆者經過多年教學經驗將中斷控制的過程以生活化的語言及圖片來進行講解，學生表示很容易接受，教學效果良好。針對不容易理解的教學內容，可以加入生活化的信息幫助學生理解，中斷控制講解過程如下：假如周末小明正在家看電視，這時有五個朋友分別打來電話對小明發出不同的邀請，打來電話的先后順序依次為一起去爬山、借書、吃飯、游泳及看電影。如下圖1所示，小明在看電視的過程中被電話打斷了，五位朋友分別發來五個不同的邀請，從上到下依次列出打來電話的順序。

對于這些事情小明到底是接不接受呢？這就由中斷允許寄存器IE來決定。如果小明今天心情好這些事情都想去做，那么這些事情的先后順序應該怎樣安排呢？這就由中斷優先級寄存器IP來控制。比如，小明最想先去“借書”，那么“借書”的優先級是最高的，“借書”就應該最先做，而其他事情可以依次去做，見圖2。

我們可以把這個例子與中斷控制聯系起來：單片機執行主程序相當于小明看電視的過程，五個中斷源相當于打來電話的五個邀請，對于邀請的接受或拒絕相當于對中斷的允許或禁止，那么，中斷允許還是禁止通過中斷允許寄存器IE控制;五個中斷源的執行的先后順序，就相當于小明先去做哪件事后去做哪件事，可以通過中斷優先級寄存器IP的設置決定，中斷源的優先級的順序依次為：INT0、T0、INT1、T1、串行口。從中斷源的優先級可以看出INT0的優先級是最高的，無論INT0第幾個發來的中斷請求，只要掃描到有INT0的中斷請求，中斷都要停止其他幾個中斷源的請求轉而去執行INT0的請求。同樣串行口的優先級是最低的，即使是第一個發過來的請求，只要后面有其他中斷源，都要停止串行口的中斷操作，轉去執行另外優先級別高的中斷請求。總的來說，中斷控制就是CPU對中斷源打斷主程序這件事是否允許？通過中斷允許寄存器IE去控制中斷源的執行什么樣的先后順序？由中斷優先級寄存器IP去控制。這就是中斷控制的核心，見圖3。

三、教學方式選取

在多年教學過程中，教師對學生的理解能力有了基本了解，在對不同知識點進行講解時，會采用不同的講解方式。比如上面介紹的中斷控制會引入生活中完成工作的先后順序進行講解;而在講解CPU時序這個知識點時，會通過分段的形式，即將振蕩周期、狀態周期、機器周期、指令周期CPU四個定時單位按周期長短畫出來，讓學生直觀感受周期的大小;在講解程序控制流程圖時，會以流程圖真實流向做動畫，為后續學生編寫程序應該采用哪種流程控制方式打好基礎。因內容選取教學方式有助于學生清晰明了地理解課程的難點內容，不單是單片機原理與接口技術這門課程因內容選取教學方式，其他的電子技術應用專業課程都應以學生能夠理解接收的形式講解，這樣才能讓學生充分理解課程的教學內容，才能做到將知識融會貫通。

參考文獻：

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