基于電子信息技術的單片機技術知識體系構架研究

朱念 謝智英

摘? ? 要：單片機已成為電子信息時代的重要開發(fā)工具，對于單片機技術的學習有些學生無章可循，僅局限于基礎項目的開發(fā)，缺乏實際開發(fā)經(jīng)驗所必須的知識和技能，理論知識落后，無法實現(xiàn)與時俱進的項目開發(fā)。根據(jù)作者多年的單片機理論和實踐教學經(jīng)驗，結合目前單片機在行業(yè)中的應用及開發(fā)情況，分析了單片機技術學習所需的系統(tǒng)知識體系，為教學和學習提供一定的指導意義。

關鍵詞：單片機;電子信息技術;知識體系;行業(yè)

前言

現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中，電子信息技術的應用占據(jù)了重要地位，可以說沒有電子信息技術就不能成為現(xiàn)代化工業(yè)。而單片機因其特有的優(yōu)勢，在電子信息技術的發(fā)展上起到了舉足輕重的作用。單片機課程已成為控制類、電氣類等學科的專業(yè)基礎課程，但在學習該門課程的過程中，會遇到一些瓶頸，例如單片機技術知識延展學習，實際應用中的編程語言學習及其他相關技術的學習難度大等問題。本文將根據(jù)現(xiàn)階段工業(yè)化電子信息技術中單片機的應用，理清單片機及相關技術的知識點，希望本文能對單片機教學和學習起到一定的指導意義。

一、電子信息技術的現(xiàn)狀

智能生活的到來與電子信息技術的發(fā)展密不可分，電子信息技術已成為科技前沿領域中的璀璨新星，世界各國科技競爭主要集中在電子信息技術的競爭。電子信息技術和產(chǎn)業(yè)對國民經(jīng)濟的重要作用，正如有篇文章中提到的：應該把“兩彈”成功的基本經(jīng)驗，用于規(guī)劃電子信息技術和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須要有一個電子信息技術和產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展戰(zhàn)略。

進入21世紀以來，我國電子信息技術發(fā)展速度極快，并且已經(jīng)與科研領域、生產(chǎn)領域實現(xiàn)了深度融合，依托電子信息技術所打造的工業(yè)生產(chǎn)體系，更是逐步從粗放型的生產(chǎn)模式向集約型的生產(chǎn)模式轉變。工業(yè)生產(chǎn)因此在逐步的轉變?yōu)橹悄芑a(chǎn)模式。

二、單片機技術在電子信息技術中的重要性

單片機相當于一個微型的計算機，和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。單片機廣泛應用于智能儀器、工業(yè)控制、家用電器、網(wǎng)絡和通信、設備領域、模塊化系統(tǒng)和汽車電子等電子信息技術領域。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機，就能起到使產(chǎn)品升級換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機等。單片機因其體積小、質(zhì)量輕、價格低等優(yōu)點被技術開發(fā)者廣泛應用，小到兒童玩具，大到航空航天都有單片機的身影。

三、單片機技術知識體系構架分析

單片機技術不是單純的《單片機原理與應用》課程中單片機結構、匯編語言程序設計和C語言程序設計的知識，前期必須具備《電工電子技術》所包含的數(shù)電、模電相關技術知識。目前高校單片機技術的學習過程中，存在該門技術知識體系單一、混亂等問題，教師和學生無法系統(tǒng)性的完成單片機技術的教學和學習，僅僅知其一，而不能緊跟時代發(fā)展，應用到企業(yè)開發(fā)中，主要靠學生進入企業(yè)以后自學完成。

1.學習單片機的準備思想

有些學習者認為單片機主要運用在低檔產(chǎn)品上，ARM微處理器才是針對高端產(chǎn)品的，不愿意學習單片機，直接學習ARM微處理器。接觸以后發(fā)現(xiàn)學習過程十分困難，難以學懂，從而中途放棄。其實兩者從本質(zhì)上是一類東西，都是嵌入式應用方面的主力，沒有優(yōu)劣之分。

要成為嵌入式軟件工程師，其核心競爭力不是你會用什么芯片，應該是具備良好的編程習慣，編程思路，還應該具備扎實的數(shù)學功底。只有把握核心的東西，才能掌握一種芯片進而擁有其他芯片的學習能力。也許你認為電子行業(yè)的研發(fā)太累，待遇又不是很好。但是你要清楚學好單片機你就掌握了一門技術，雖然累，隨著經(jīng)驗的積累，未來的路會越走越寬。

2.其他課程體系支撐

《電工電子技術》課程是單片機技術學習準備知識很重要的一部分，整個課程電工部分和電子部分對于學生來說都比較重要，電子部分的數(shù)字電路和模擬電路尤其重要，因為在單片機的應用過程中你就會發(fā)現(xiàn)，芯片它不是獨立存在的，要做成一個項目就必須把單片機作為核心控制部件放入到電路中，才能真正發(fā)揮它的作用。有些院校限于課時緊張，對于該門課程的學習壓縮在半個學期完成，課程內(nèi)容無法有質(zhì)量的完成，對學生后期的單片機學習造成很大的困難。在《單片機技術》課程完成或者正在進行時，可以加入C語言或者C++等高級語言的學習，而且該語言的實踐部分要融入應用于單片機的高級語言編程。

3.《單片機技術》課程體系

學習單片機的過程中，除了單片機結構和引腳的學習，很重要的一個環(huán)節(jié)就是編程語言的學習，由于編程語言大多以C語言、C++為主，所以很多教材跳過匯編語言的學習，直接學習高級語言。這樣就加大了單片機的學習難度。匯編語言的學習可以方便我們了解單片機的結構和工作原理，因為匯編語言的編程過程就是對單片機內(nèi)部結構最好的學習，單片機內(nèi)部如何執(zhí)行程序，如何形成我們所要的結果，在匯編的學習過程中一目了然。其他高級語言可以脫離單片機而存在，無法再學習過程中更加深刻的了解單片機結構。所以單片機的學習最初還是要以匯編語言為準，后期可以單獨開設高級語言的學習。或者單片機的學習分為兩個學期完成，從匯編到高級語言的循序漸進學習。

掌握了單片機硬件結構、工作原理、編程方法等理論知識后，實踐成為真正掌握這門技術的關鍵，這也是檢驗你是否具備開發(fā)單片機的能力、能否進入相關行業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，項目式開展單片機實踐是非常重要的。Keil C51是開發(fā)單片機的重要工具，可用于匯編語言、C語言等其他高級語言。

四、結論

單片機技術的掌握是一個循序漸進的過程，需要有一定的基礎才能繼續(xù)下去。當然理論學習的同時，實踐才是目的，在實踐中才能了解單片機的開發(fā)過程，才能更快的掌握語言的應用。

參考文獻：

[1]甄久軍，王曉勇，楊戰(zhàn)民.單片機與嵌入式系統(tǒng)課程模塊化教學方案在高職本科教

[2]馮新剛，譚盧敏，陳峙龍.新工科背景下電氣信息類專業(yè)單片機技術課程改革研究[J/OL].輕工科技，2019（11）：150-151[2019-11-19].

[3]陳思，楊偉.基于智能機器人設計的高職單片機技術與應用課程改革[J/OL].中國教育育中的實施[J/OL].中國教育技術裝備：1-3[2019-11-19].技術裝備：1-3[2019-11-19].