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      單片機開發

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      單片機開發范文第1篇

      關鍵詞 單片機開發;仿真技術;應用;電子琴系統;軟硬件協同仿真

      中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)56-0180-01

      0 引言

      目前,單片機正以高集成度、高可靠性,體積小、控制功能強,低電壓、低功耗,便于生產便攜式產品、性價比高等優點廣泛應用于人們生活的各個領域。現如今,單片機的開發應用越來越受到重視。在單片機的開發應用中最突出的就是仿真技術,在開發過程中使用軟硬件協同仿真技術,模擬整個系統,能夠達到降低設計風險,節省開發時間和費用的目的。

      1 單片機仿真技術綜述

      單片機是采用超大規模集成電路技術把中央處理器、隨機存儲器、只讀存儲器、定時器等功能集成到一塊硅片上而構成的功能完善的高集成計算機系統。現如今它的開發應用已引起人們的高度關注和重視。雖然單片機技術的發展極大地推動了電子、計算機、通信等行業的飛速發展,成為當前科研和教學中的熱門技術。但是在單片機開發過程中,由于原理設計完成后需要反復調制電路,往往會增加單片機的開發成本,成為推廣單片機研發的最大障礙。

      近年來,計算機仿真技術已取得了突飛猛進的發展,這在一定程度上,也促成了單片機仿真技術。計算機仿真技術是一個多學科綜合技術,基于計算機的工具,通過建立模型來模擬,數據處理分析,核查程序,使用真實的測試環境系統的動態仿真模型。它具有高效、安全、受環境約束較少的特點。而軟硬件的協同仿真計算機仿真技術作為一個非常獨特的應用程序的分支,近年來得到迅速發展。它主要是在最終硬件沒有準備好之前就進行軟件和硬件的協同驗證。可以通過軟件和硬件的協同仿真技術的使用對虛擬模型進行早期調試,并提供了一個虛擬平臺軟件調試,從而對整個系統包括硬件在內,進行功能驗證,為準備硬件平臺大大節省了時間。

      可以說,軟硬件協同仿真技術的出現為單片機開發應用提供了一個很好的發展平臺,具有十分重要的推廣價值。

      2 仿真技術在單片機開發中的應用分析

      目前,軟件和硬件協同仿真技術對于低級別的模擬研究還比較完善,一般的模式是軟件調試環境、微處理器模型和硬件協同仿真RTL描述。在正常情況下,軟件環境和硬件環境有其自身的控制接口,通過一個總線周期由處理器和硬件交互發起的系列軟件。筆者在這里以電子琴的開發為例,介紹了軟硬件協同仿真技術在電子琴系統中的應用。主要是采用偉福單片機仿真器模擬電子琴,以實現單片機軟硬件同步仿真。

      2.1 系統總體設計

      在電子琴系統中,仿真板作為硬件仿真和調試界面,單片機仿真軟件負責系統執行、單步執行、監控斷點、內存和寄存器數據返回給硬件仿真板時產生和捕獲、內部功能模塊的運行等功能。電子琴系統的設計應包括AT89S51單片機、矩陣鍵盤、音頻模塊和顯示模塊。其主要目的是在該系統的硬件和軟件設計的前期驗證其正確性和性能效率。

      2.2 AT89S51單片機設計

      AT89S51單片機,其中有40個引腳,4K字節閃存芯片上的程序存儲器,128字節的隨機存取數據存儲器,32個外部雙向口,五個中斷優先級嵌套中斷,兩個16位可編程定時計數器,兩個全雙工串行通信端口,WDT電路,片上時鐘振蕩器,低功耗、高性能的8位芯片。芯片兼容標準MCS- 51指令集和80C51引腳結構,使用高密度,非易失性內存技術,可為許多嵌入式控制應用提供具有成本效益的解決方案。

      2.3 矩陣式鍵盤結構設計

      由于電子琴系統的按鍵數量較多,所以在本系統中將按鍵排列成矩陣形式。與直接連接式鍵盤結構相比,雖然矩陣式鍵盤結構要復雜些,識別方式也要復雜些,但它卻可以提高端口利用率。每個鍵的行和列,行線和列線通過電阻器的功率連接,每個鍵的狀態將成為數字“0”和“1”。輸出端行線,沒有按下按鈕時,產量高,意味著沒有鍵按下列線輸入連接到芯片,一旦按下一個鍵,在輸入端電壓低,這種閱讀狀態輸入線可以告訴一個鍵是否被按下,能夠大大提高系統的性能。

      2.4 音頻模塊及顯示模塊設計

      AT89S51的定時器使用音頻脈沖,每個反向輸出脈沖的時間,到時候再反向,因此產生了各種不同頻率的脈沖信號后,蜂鳴器發揮出來,我們可以形成一個優美的音樂,因而就形成了電子琴系統的音頻模塊。另外,將AT89S51單片機的P2端口的P2.0~P2.7連接到一共陰數碼管a-h的引腳上,可以實現電子琴系統的顯示模塊,能夠在數碼管上循環顯示數字0~9。

      總之,單片機仿真技術由于考慮到軟件的實際情況,模擬運行驗證可以更真實的應用環境,系統設計更容易早期發現問題,避免設計錯誤,克服芯片的開發成本高的缺點。模擬整個系統的軟件,可以降低設計風險,同時節省了開發時間和開發成本,在運行過程中,硬件連接和硬件仿真器是同出一轍。

      3 結論

      綜上所述,軟硬件協同仿真技術的使用,微控制器硬件將能夠不僅不需要模擬的全部功能,而且還能提高一個成功的系統設計信心。也就是說,軟硬件協同仿真技術可以方便系統設計調整,可以在設計前期評估性能,方便軟硬件的檢測。可以說它在單片機開發中表現出來的卓越的仿真能力使其成為當前最好的仿真工具之一,由此可見在單片機開發中仿真技術是一個十分值得推廣的技術。可以預言,隨著科學技術的不斷發展和計算機仿真技術的日益完善,單片機仿真技術定將得到更加廣泛的應用,最終實現單片機開發應用的最大效益。

      參考文獻

      [1]王衛東,孫福玉.淺談計算機仿真技術[J].赤峰學院學報,2006(2).

      [2]劉娜,孫美英,趙英.如何提高單片機開發水平[J].科技信息(機械與電子),2007(21).

      單片機開發范文第2篇

      【關鍵詞】AT89S52;單片機;開發板

      0.引言

      現狀之下,單片機技術有著極其廣泛的運用,例如:工業控制、軍事設施以及航空航天技術等方面都能夠運用到。然而單片機開發板的設計也具有一定的要求的,因此對單片機開發板進行設計,能夠實現很多的功能,例如:跑馬燈、數碼管顯示、液晶顯示以及電路擴展等[1]。鑒于此,本課題對“基于AT89S52的單片機開發板”進行研究具有尤為深遠的重要意義。

      1.基于AT89S52的單片機開發板系統分析

      1.1 單片機開發板的系統分析

      以設計的基本要求為依據,結合各個方面的因素,將AT89S52單片機當作主控器,電路的重要組成模塊有蜂鳴器、液晶顯示以及矩陣鍵盤等。在考慮到程序效率的提升,對ISP進行了設計,使用時只需要直接燒錄芯片[2]。另外,想要讓擴展功能得到方便,便需要對所有的I/O口進行開放。

      圖1 單片機開發系統框圖

      1.2 開發環境與軟件應用

      在51單片機系列中,KeilC51是最受歡迎的開發軟件。它能夠支持多方面的功能,例如:匯編、C語言開發以及軟件仿真等。并且,用戶群也相當龐大,資料也相當豐富。本設計便運用該軟件進行編程和編譯,進而形成HEX文件,最后運用ISP進行電路下載,再將其燒錄至單片機上進行運行,其燒錄的方式是直接性的。

      1.3 基于開發板典型模塊電路的設計

      基于開發板典型模塊電路的設計包括了主機電路、四位數碼管顯示電路以及液晶顯示電路。

      (1)主機電路

      MCS-51單片機具有十分廣泛的運用,并且教材極其豐富,是單片機進行學習的最佳選擇。AT89S52單片機則在軟件與硬件方面對MCS-51單片機進行了兼容。因此,AT89S52單片機具有更加強大的功能,其擦寫次數大約為一千次。因此,在本設計中,對于主機電路的控制,便使用了AT89S52單片機。主機電路在構成最小系統中的主要組成部分有振蕩,還有復位電路等。

      (2)四位數碼管顯示電路

      數碼管是一種顯示器件,并且在單片機應用系統中能夠將其廣泛運用。基于內部電路的連接,一共分為兩種,分別是共陰極、共陽極。它的內部的組成成分是發光二極管。共陰極數碼管與共陽極數碼管,普遍上可理解為:每一個數碼管中的八個方管二極管的陰極均連接在一起的,為共陰極數碼管;每一個數碼管中的八個方管二極管的陽極均連接在一起的,為共陽極數碼管。

      (3)液晶顯示電路

      基于現如今工業設計的主要發展趨勢,大致上是朝向低功耗與高性價比等方向發展的。并且,由于目前對環境提出了很高的要求,所以特別注重低碳生活。故此,在設計上,所運用到的顯示電路也需要使用到低功耗的顯示設備,而液晶顯示電路則具備了低功耗的特點。現狀之下,單片機常常運用到的液晶顯示電路大致上有LCM1602、LCM12864以及LCM12232 等。在本次設計當中,所運用到的液晶顯示模塊為LCM1602電路。它和單片機接口具有非常簡單的特點,只需要把LCM1602中的供電電路連接上,其他數據、控制口之間和單片機的并行I/O相連接,在此基礎上,充分利用單片機編程對液晶顯示的字符進行控制。

      對于數碼管,它和單片機的接口具有較為方便的特點,所以只需要把單片機的八位并行I/O口和數碼管的段碼引腳進行連接便可。基于八位并行I/O口輸出的不同的斷碼,數碼管就能夠顯示出不相同的數字[3]。但在連接數碼管比較多的情況之下,便需要運用到動態掃描,進而將其連接至數碼管內。本次設計所使用的到數碼管有四個,為了能夠節省對I/O口的使用,便需要對I/O口進行拓展,拓展所運用到的為HC573芯片。該芯片主要是基于程序,對不同的數碼管進行控制,進而顯示出不同的數字。另外,為了讓數碼管顯示具有明亮醒目的優勢,便可以采用共陽極數碼管,也可以采用成本比較低的三極管用來當作驅動電路。

      2.基于單片機開發板軟件設計的建議

      剛入門的學者而言,對開發的流程以及開發的環境進行充分了解是非常有必要的,對本課題在設計過程中所提供的硬件從模塊至系統進行充分了解,進而對單片機進行認知與開發。基于硬件,想要讓單片機開發板的器件能夠進行工作,便需要軟件編程的充分支持。在本課題的設計中,所運用到的編譯軟件為KeilC51,運用到的計算機語言為C語言。鑒于此,筆者建議,對于初學者,需要對上述知識進行充分掌握,進而方可進行單片機開發板開發試驗。

      3.結語

      本課題所涉及到的設計中,單片機開發板還有非常多的電路,因為課題篇幅的局限性,所以無法將其整體性地進行介紹。但是,所有的電路模塊大致上都是具備I/O資源、穩壓電路以及抗干擾電路的特點的。在進行開發實驗時,這種開發板可在工作中實現準確、穩定的優勢。并且運用于實際,也非常具有價值。

      參考文獻

      [1]周麗榮.基于AT89S52的單片機開發板設計[J].科學之友,2011,11(25):12-15.

      單片機開發范文第3篇

      論文摘要:目前單片機滲透到我們生活的各個領域,本文介紹了單片機的應用并且根據自己的一些經驗談了單片機應用過程中應該掌握的幾個技巧。

      目前單片機滲透到我們生活的各個領域,幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置,飛機上各種儀表的控制,計算機的網絡通訊與數據傳輸,廣泛使用的各種智能IC卡等等,這些都離不開單片機。更不用說自動控制領域的機器人、智能儀表、醫療器械了。因此,單片機的學習、開發與應用將造就一批計算機應用與智能化控制的科學家、工程師。

      一、單片機的特點應用

      單片機的特點主要有 :高集成度,體積小,高可靠性 ;控制功能強;低電壓,低功耗,便于生產便攜式產品 ;易擴展;優異的性能價格比。目前,單片機的應用領域 主要包括:辦公自動化設備;單片機在機電一體化中的應用;在實時過程控制中的應用;單片機在日常生活及家用電器領域的應用;在各類儀器儀表中引入單片機,使儀器儀表智能化,提高測試的自動化程度和精度,簡化儀器儀表的硬件結構,提高其性能價格比;在計算機網絡和通信領域中的應用;商業營銷設備;單片機在醫用設備領域中的應用;汽車電子產品;航空航天系統和國防軍事、尖端武器等領域,單片機的應用更是不言而喻。

      二、單片機開發中的幾個基本技巧

      在單片機應用開發中,代碼的使用效率問題、單片機抗干擾性和可靠性等問題仍困擾著。現歸納出單片機開發中應掌握的幾個基本技巧。

      1、如何減少程序中的bug。對于如何減少程序的bug,應該先考慮系統運行中應考慮的超范圍管理參數如下。物理參數:這些參數主要是系統的輸入參數,它包括激勵參數、采集處理中的運行參數和處理結束的結果參數。資源參數:這些參數主要是系統中的電路、器件、功能單元的資源,如記憶體容量、存儲單元長度、堆疊深度。應用參數:這些應用參數常表現為一些單片機、功能單元的應用條件。過程參數:指系統運行中的有序變化的參數。

      2、如何提高C語言編程代碼的效率。用C語言進行單片機程序設計是單片機開發與應用的必然趨勢。如果使用C編程時,要達到最高的效率,最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗一下每條C語言編譯以后對應的匯編語言的語句行數,這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時候,使用編譯效率最高的語句。各家的C編譯器都會有一定的差異,故編譯效率也會有所不同,優秀的嵌入式系統C編譯器代碼長度和執行時間僅比以匯編語言編寫的同樣功能程度長5-20%。對于復雜而開發時間緊的項目時,可以采用C語言,但前提是要求你對該MCU系統的C語言和C編譯器非常熟悉,特別要注意該C編譯系統所能支持的數據類型和算法。雖然C語言是最普遍的一種高級語言,但由于不同的MCU廠家其C語言編譯系統是有所差別的,特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對這些特性不了解,那么調試起來問題就會很多,反而導致執行效率低于匯編語言。

      3、如何解決單片機的抗干擾性問題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑,但往往很難做到,所以只能看單片機抗干擾能力夠不夠強了。在提高硬件系統抗干擾能力的同時,軟件抗干擾以其設計靈活、節省硬件資源、可靠性好越來越受到重視。單片機干擾最常見的現象就是復位;至于程序跑飛,其實也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復位狀態;所以單片機軟件抗干擾最重要的是處理好復位狀態。一般單片機都會有一些標志寄存器,可以用來判斷復位原因;另外你也可以自己在RAM中埋一些標志。在每次程序復位時,通過判斷這些標志,可以判斷出不同的復位原因;還可以根據不同的標志直接跳到相應的程序。這樣可以使程序運行有連續性,用戶在使用時也不會察覺到程序被重新復位過。

      4、如何測試單片機系統的可靠性。當一個單片機系統設計完成,對于不同的單片機系統產品會有不同的測試項目和方法,但是有一些是必須測試的:測試單片機軟件功能的完善性;上電、掉電測試;老化測試;ESD和EFT等測試。有時候,我們還可以模擬人為使用中,可能發生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機系統的接觸端口,由此測試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機系統工作,由此測試抗電磁干擾能力等。

      綜上所述,單片機已成為計算機發展和應用的一個重要方面,單片機應用的重要意義還在于,它從根本上改變了傳統的控制系統設計思想和設計方法。從前必須由模擬電路或數字電路實現的大部分功能,現在已能用單片機通過軟件方法來實現了。這種軟件代替硬件的控制技術也稱為微控制技術,是傳統控制技術的一次革命。此外在開發和應用過程中我們更要掌握技巧,提高效率,以便于發揮它更加廣闊的用途。

      參考文獻:

      [1]何立民.MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術.北京:北京 航空航天大學出版社,1990

      單片機開發范文第4篇

      關鍵詞:模塊化;單片機;實驗裝置

      單片機課程是電氣自動化專業的一門重要專業課,具有很強的綜合性與實踐性,能較好地培養學生解決實際工程問題的能力,因此需要一種實用性強的單片機實驗裝置。在傳統的單片機實驗教學中,普遍采用單片機實驗箱,實驗箱將各種單元電路設計在一塊大印刷電路板上。它的優點是結構簡單、技術成熟。其缺點主要有:(1)電路連接線很多,學生容易接錯;(2)實驗電路固定,難以升級和更新,無法滿足新技術、新實驗的要求;(3)靈活性和擴展性差,不利于培養學生的綜合實驗能力和創新能力。

      針對實驗箱的缺點,結合電氣自動化專業特點,筆者設計了一種新型的模塊化單片機實驗裝置,既能滿足單片機課程的實驗教學和課程設計要求,又能滿足大學生課外創新活動的需要。該實驗裝置主要由單片機最小系統模塊、基本模塊、A/D和D/A轉換模塊、電機驅動模塊、繼電器控制模塊等組成。

      1 單片機最小系統模塊

      單片機最小系統模塊是單片機系統的核心模塊,主要由3部分組成:電源部分、單片機最小系統電路和下載電路。為方便起見,電源部分采用USB供電和外部電源供電2種方式。單片機最小系統部分(如圖1所示)。由單片機、電源、復位電路、時鐘電路、存儲器選擇電路組成。為便于單片機芯片的插入和卸載,該模塊采用鎖緊卡座設計;復位電路包括上電復位和手動復位2種方式;時鐘電路的晶振部分采用排針插座,便于使用者更換不同頻率的晶振。

      為了降低開發成本,該模塊選用STC單片機,其內部集成了ISP在線下載模塊,配合下載電路即具有在線下載程序的功能,下載電路如圖2所示。在下載電路中,采用PL2303芯片及其電路實現USB-UART的電平轉換。

      2 基本模塊

      基本模塊是單片機系統的基本功能實現模塊,主要包括LED燈電路、數碼管電路、液晶顯示電路、獨立按鍵電路和矩陣鍵盤電路。LED燈電路由8個LED燈組成。數碼管電路采用4位數碼管,為簡化電路,采用動態掃描方式,提供了4根位選線和8根段選線。液晶顯示部分包括1602液晶顯示電路和12864液晶顯示電路,2個顯示電路共用數據口,使用時選用不同的插座。獨立按鍵電路采用4個按鍵,每個按鍵都提供了獨立的接口。矩陣鍵盤電路實現4×4共16個按鍵的矩陣。

      3 A/D和D/A轉換模塊

      A/D轉換模塊如圖3所示,該模塊采用ADC0832芯片。ADC0832芯片是一種8位分辨率、雙通道A/D轉換芯片,其最高分辨可達256級,能夠滿足一般的模擬量轉換要求。芯片的模擬電壓輸入范圍是0~5 V。芯片轉換時間僅為32 μs,數據轉換誤差小,轉換速度快、穩定性強。

      D/A轉換模塊如圖4所示,該模塊采用TLC5615芯片。TLC5615芯片是具有3線串行總線接口、10位CMOS電壓輸出型的數模轉換器,芯片工作電壓為+5 V,轉換后最大輸出模擬電壓是基準電壓值的兩倍,輸出電壓和基準電壓極性相同。

      4 電機驅動模塊

      步進電機驅動電路如圖5所示。單片機的輸出引腳驅動能力很小,而驅動步進電機需要較大電流,所以筆者采用ULN2003芯片放大驅動電流。通過單片機引腳輸出的脈沖序列和方向控制信號,被直接送入ULN2003芯片進行功率放大,達到步進電機所需的驅動電流和電壓時,驅動步進電機工作。

      5 繼電器控制模塊

      繼電器控制電路如圖6所示。單片機的一個輸出引腳經過電阻與三極管T1基極相連,電流通過三極管放大后,驅動控制繼電器。通過三極管的基極電平可以控制繼電器的開和關。當單片機引腳輸出高電平,三極管T1截止,繼電器不工作;反之,當單片機引腳輸出低電平,三極管T1導通,繼電器得電吸合。

      6 結束語

      模塊化單片機實驗裝置中的各個模塊獨立分開,學生可以根據實驗需要自由選擇模塊構建單片機系統,還可以自行設計其他的擴展功能模塊,與現有模塊一起使用構建新的單片機系統,具有很好的靈活性、開放性和可擴展性。該單片機實驗裝置投入應用以來,大大提高了學生的單片機系統應用開發能力和創新能力。

      參考文獻

      [1] 董李江.多模塊單片機實驗系統設計[J].中小企業管理與科技,2011(16):237-238.

      [2] 王君,裴喜平,朱翔.“單片機原理及應用”教學實驗裝置的開發[J].實驗技術與管理,2008,25(1):52-53.

      單片機開發范文第5篇

      論文摘要:“C程序設計”課程是電子類專業基礎必修課,主要是為單片機編程服務,該課程的教學效果直接影響到后續單片機課程的學習。本文結合單片機系統開發的特點,探討了C程序設計教學方法,為后續單片機課程的學習打下基礎。

      隨著微電子技術的發展和廣泛應用,基于單片機上的系統開發,C語言作為一種高級的編程語言,越來越受到人們的關注。現在,無論是嵌入式系統開發企業還是電子設計競賽、畢業設計等,一般都以C語言為主要開發工具。結合單片機的系統資源,用C語言開發符合實際工程需要的單片機系統,對于編程者來說就有重要的意義。

      1.C在單片機教學中的地位

      C語言作為一種結構化的程序設計語言,它是程序開發工具中使用最廣泛一門編程語言。C語言具有很強的功能性、結構性、可移植性。用C語言編寫程序比匯編更符合人們的思考習慣,程序開發者可以擺脫與硬件不必要的接觸,更專心地考慮程序的功能和算法而不是考慮一些細節問題,這樣就減少了開發和調試的時間。由于它具有良好的程序結構,適用于模塊化程序設計,因此采用C語言設計單片機應用系統程序時,采用結構化的、自頂向下、逐步求精的程序設計方法,將功能模塊化,由不同的模塊完成不同的功能。這樣可使整個應用系統程序結構清晰,易于調試和維護。

      2.單片機教學現狀

      單片機技術是現代電子工程領域一門飛速發展的技術,是現代電子技術中的一項不可缺少的重要技術。隨著技術的不斷進步和日益普及,單片機技術已滲透到各個領域,影響著我們的日常生活和工作。因此電子技術及相關專業的學生學習單片機技術越來越成為社會發展的需求。當前,各大高校的電子、計算機類專業均開設單片機課程。

      《單片機》是我院電子系一門實踐性極強的專業主干課程,是我校電子系重點建設課程之一,是本專業學生的必修課程。為了提高我系單片機教學效果,我們對單片機教學進行了大膽改革,使用C語言開發單片機,且課程的設計打破了學科體系的框架,將單片機和C語言的相關知識和技能按“項目”進行整合,并將《C程序設計》課程列為電子類專業核心基礎課程之一。因此,《C程序設計》課程教學效果的好壞,將直接影響學生后續專業課程的學習。

      從近幾年我系《C程序設計》課程的教學效果來看,學生普遍反映該課程的學習比較困難,課程的語法知識較多,理解和記憶都不太容易,即使記住了語法知識也不能靈活應用;不知道學習C語言究竟有何用處,學完C后不能很好地利用C進行單片機小型系統的開發,缺乏知識的靈活應用能力。因此,根據以往單片機教學所得經驗,我覺得教師有必要在《C程序設計》課程的教學過程中在以下幾個方面引起足夠的重視,并在教學中加以改進,為后續單片機課程的學習打下堅實的基礎。

      3.《C程序設計》課程教學方法探索

      3.1上好每堂課,激發學生的學習興趣

      語言程序設計教學被認為是一種需要師生雙方改進的一門課程,因為大多數語言教材中通常先給出一般的語法格式,然后逐步講解語法要點,再給出實例。這種順序灌輸會使學生失去學習的興趣,所以我認為在課堂教學環節應采取以學生為主體、以教師為主導的教學模式,要求學生自己先看有關知識點,并識記。教師采取精講實例,在這過程中引出相關知識點,然后再舉一類似實例讓學生自己分析,鞏固知識點。教師應把主要精力放在算法的分析和各語句語法的具體應用上,同時培養學生自學能力,采取互動機制,迫使學生主動學習。

      3.2注重演示,強化實驗,提高實踐操作能力

      因為授課對象是一年級新生,所以教師多用通俗易懂的語言進行講解,多舉實例,使學生容易理解和消化。在教學過程中,盡量采用講解、演示方法,如在講解經典算法后,按照理論方法所述,用DEV C++軟件進行編程演示,從而加深學生對教學內容的理解。

      在教學過程中,教師應將理論知識與實驗內容進行整合,根據教學內容并結合實際應用設置實驗題目,讓每個學生獨立完成。遇到學生不能解決的問題,教師應利用多媒體進行演示解決問題的過程,從而加深學生對教學內容的理解并提高實踐操作能力。  3.3培養良好的編程風格

      3.3.1優化程序

      由于在許多工業測控領域中的嵌入式系統都采用單片機開發,它們所需要的計算和控制工作日趨復雜,其中軟件的設計是最復雜和困難的,工作量大,特別是對于控制系統,設計人員需要考慮單片機的軟硬件資源分配,但是單片機系統是一種資源十分有限的系統。這主要表現在CPU和片內結構簡單、程序存儲器資源的不足。因此在用C語言進行單片機開發時,如何使用好這些有限的資源就顯得十分重要。雖然C語言具有許多的優點,但是生成的代碼相對要長,基本多占用存儲空間20%—50%。因而,在“C程序設計”課程教學中,教師不僅要教會學生如何編寫程序,而且應在教學過程中向學生灌輸優化代碼的思想,讓學生從大一開始就有開發項目的一些經驗。

      3.3.2合理選用數據類型

      C語言在程序開發中提供了的豐富的數據類型,尤其是關于用戶界面開發和一些動畫與圖像技術的實現。但是在開發單片機系統時,我們要按照實際需要,合理地選用數據類型。C語言中有Char等少數的數據類型是機器語言直接支持的數據類型,用此類數據類型的語句所生成的代碼較短,而其它的數據類型如整型、浮點型等數據要有一定的內部程序或內部函數的支持,相對來說較復雜的數據類型的語句生成的代碼也復雜,不利于轉化成單片機的代碼。因此,在“C程序設計“教學過程中,要向學生適當說明選擇合適數據類型的好處,并盡可能地減少程序中使用的數據類型的種類,為以后學生的單片機學習打好基礎。

      3.3.3灌輸模塊化程序設計思想

      在普通微型計算機上進行C語言程序開發設計時,只需考慮程序功能實現,而不必考慮程序代碼的長短。但是在單片機上進行C語言程序設計就必須考慮系統的硬件資源,要求設計的軟件程序結構是合理、緊湊和高效的。同一任務,有時用主程序完成是合理的,但有時需子程序效率最高,占用資源最少;有時并不是程序的算法越簡單、長度越短越好,由于有一些算法要調用一些內部的子程序和函數,生成的機器代碼質量反而較低。不同的算法對程序代碼效率影響很大。因此,在進行“C程序設計”教學時,教師應適當向學生灌輸模塊化程序設計的思想,在不影響程序功能實現的情況下可以采用一些優化算法,并且把程序分成若干個功能獨立的模塊,為學生今后的單片機項目開發做好鋪墊。

      4.結語

      單片機系統采用C語言開發與設計,極大地促進了單片機在生產、生活各個領域的應用,提高了程序開發效率。因而,C語言學習效果的好壞,對今后單片機課程的學習具有深遠的影響。除了講解C語言的基本語法外,更重要的是改善教學方法,利用各種方法培養學生的學習興趣,并向學生灌輸良好的編程風格與編程方法,為今后的單片機課程的學習打下良好的基礎。

      參考文獻

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