單片機原理及接口技術精選(九篇)

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第1篇：單片機原理及接口技術范文

關鍵詞： 《單片機原理與接口技術》 教學內容 教學方法 教學手段

《單片機原理與接口技術》是電子信息技術及自動化類專業的核心專業課程，是一門理論性與實踐性均很強的學科，它對培養學生的工程思維能力和解決問題的能力具有重要作用。傳統的教學和單片機教材都過分重視知識體系的演繹和推理，而在學習單片機時概念枯澀難懂，缺乏形象化的語言，無法從學習中找到與現實生活的結合點，因而大多數學生對單片機課程產生了畏懼心理，影響了學習的積極性。因此，為使學生更好地掌握《單片機原理與接口技術》這門課程，對單片機課程進行教學改革是十分必要的。

一、《單片機原理與接口技術》教學內容的選取

在單片機原理與接口技術這門課中，筆者首先以單片機考證的要求為導向選取相應的教學內容，同時在授課中根據大學生電子設計競賽的要求和學生的學習情況進行適當調整。筆者的最終目的是通過本課程的學習，使學生系統地掌握匯編語言的編程方法和C語言在這個領域的運用，掌握單片機的基本原理、接口和應用技術。筆者所用的單片機是8051系列，原因是筆者認為雖然其他系列單片機擁有著各自獨特的優勢和誘人的市場前景，但是51系列單片機借助廣泛的工程應用背景和眾多公司的不斷改進仍然會是市場上不可或缺的一款主流系列［1］。

當前為了單片機原理與接口技術而設計的實驗項目數量眾多，為了方便教與學，筆者只是選取流水燈實驗、十字路交通信號燈實驗、鍵盤與數碼管顯示實驗、液晶顯示屏顯示實驗、信號發生器和數字溫度計實驗、串行片外存儲器擴展實驗（I2C接口）等幾個重要而經典的實驗。之所以選取以上實驗是因為以上實驗具有代表性和易結合性。例如單片機原理與接口技術這門課程的一些基本內容如：單片機的I/O口、內部的程序和數據存儲器、單片機的指令和匯編程序的編寫、定時和計數器、中斷控制，這些都可以通過流水燈實驗根據不同的要求，編寫不同程序得以體現出來。以上這些實驗都可以覆蓋這些基本和常用的單片機原理與接口技術。在有限的時間內面對大部分學生將以上幾個實驗在課堂上講解清楚已經足夠，但是這并不意味著就已經完全掌握了單片機原理與接口技術這門課的所有內容。事實上，有一些優秀的課外書籍上的內容值得向學生推薦，如《51單片機應用實例詳解》、《新概念51單片機C語言教程》等書，這些書對于學生鍛煉自己在這方能的能力和增長自己的見識非常重要。

其次，適當增加單片機軟件開發平臺KeilμVision和Proteus仿真軟件的講解。在教學內容上，除了講解單片機匯編語言，還以KeilμVision為開發平臺，講解C51的開發流程。同時在實驗課上還引入Proteus仿真軟件來做單片機的仿真分析和設計。

最后，適當增加32位嵌入式系統應用的相關知識。從技術上考慮，目前所講授的MCS-51單片機定位在低端產品應用，而中高端的產品幾乎全部是32位嵌入式系統應用，在這樣的背景下，只講8位的系統是無法滿足未來技術發展要求的，也不利于學生的就業選擇［2］。由于課時數限制，僅對32位嵌入式系統的基本技術做一個概括講解，選擇ARM9作為對象。

二、綜合運用多種教學方法

在單片機原理與接口技術這門課程上，傳統的教學是按循序漸進的方式進行的。這樣的教學方法有助于學生理解和掌握單片機原理與接口技術這門課的基本原理和一般設計方法，同時也有利于教學的進行。但是由于單片機原理與接口技術這門課程的抽象性和應用性等特點，傳統的教學方法難以取得較好的效果。表現在：有較多的學生因這門課的抽象性而產生厭學情緒，放棄了對這門課的學習；還有就是因為這門課的知識點內容較多，而有些學生又不去總結歸納，以致學了后面的知識就忘記了前面所學，到最后學完這門課程也只是學了個大概。

第2篇：單片機原理及接口技術范文

［論文摘要］文章分析了電子信息工程專業單片機原理與接口技術課程教學的現狀，認為提高設計性實驗開設的質量是教學改革的重點，指出設計性實驗開設中要注意理論與實驗的銜接、驗證性實驗與設計性實驗的銜接、課堂與課外的銜接，并不斷完善適合設計性實驗的評價體系，提高人才培養的質量。  

電子信息工程專業作為實踐性、應用性非常強的理工科專業，學生必須具備扎實的基礎理論知識，具有較強的實驗技能，今后才能順利地從事電子設備和信息系統的維護和研發。要實現這個目標，必須十分重視相關課程的建設，搞好實驗教學改革。而單片機原理與接口技術課程作為電子信息專業的一門專業主干課程，其應用性非常強，設計性實驗開設質量對于學生今后就業、工作至關重要。

一、教學現狀

單片機原理與接口技術課程是電子信息工程專業核心課程之一，理論的重要性不言而喻，但在實驗教學方面大都還是停留在傳統的實驗模式上，離培養學生實踐動手能力和創新精神還有差距。很多學生反映，課程學習下來理論基本掌握了，驗證性實驗也能順利完成，但要真正完成一個實際項目時，卻無從入手。出現這種現象原因是多方面的，筆者認為主要有：

1.教學模式方面的原因。傳統教學方式中，教師主要注重于理論的完整性和知識結構的完備性。理論上從單片機的結構講起，然后講匯編指令和c語言編程，再講硬件接口及相關的程序編寫，最后講一兩個實例，課時也就差不多用完了，再想講其他東西就沒有時間了。實驗也注重基本原理和基本方法的訓練，為了讓學生認識單片機的基本組成和基本指令，所開出的實驗就占了大部分實驗課時，最后只能做幾個綜合性實驗或做一個簡單的設計，這樣就結束了整個課程的學習。

2.教師方面的原因。自從高校擴招以后，學生的數量劇增，而教師并沒有同比例增長，教師承擔的課時量太大，教學壓力過重。具體到單片機原理與接口技術這類專業性和實驗性都非常強的課程，存在著精力投入不夠的問題。如果要改革實驗教學的模式，以設計性實驗為主的話，教師就要投入非常多的精力。

3.評價體系方面的原因。就評價體系而言，目前通行的仍然是以分數的高低來評價學生學習成績的好壞。一般采用平時成績、實驗成績、考試成績各占總成績的一定比例來得到學生課程的最后得分。對有些課程來說這種方法是比較科學的，但對單片機原理與接口技術課程，就會存在這些問題：學生成績不低，但一旦面臨實際問題時，無從入手，沒有達到本課程的教學目標。

二、解決對策

為提高單片機原理與接口技術課程教學質量，培養學生解決實際問題的能力，筆者認為，提高設計性實驗開設的質量是教學改革的重點，應該從以下幾點來改革：

1.教學模式。提出和采用新的教學模式，實驗開設要特別注重開出的設計性實驗質量。新的教學模式主要包含理論教學和實驗教學兩個方面。在理論教學中，單片機的結構和基本指令講解要精，應通過實例來將相關的知識串起來，力求通過具體實例的講解達到以較少的理論課時就讓學生真正掌握單片機的結構和指令的目的。在實驗方面，則采用以開設設計性實驗為主、驗證性實驗為輔的方法，并提高實驗課的課時數。適量開設驗證性實驗，在課堂內只做1～2個，而將大部分實驗內容放在課堂外，由學生通過開放實驗室單獨完成。增加較多的設計性實驗，供學生選做，在教師精心指導下，讓學生在課外準備，課內完成，切實提高學生的實戰技能。

2.教師自身的定位。教師應自覺提高自身做項目的能力，并保證足夠的精力投入到教學中去。教師要注重平時積累，一方面，要自己動手，精心制作好幾個作品。另一方面，也可以通過提出選題，指導學生去做，將完成后的作品及文檔全部存檔。只要通過2～3年的積累，就可以形成難度、層次區分較為合理的項目選題庫和作品庫，既為后續班級的教學創建了良好的條件，對后續學生的實驗起到示范和引領作用，又為今后的教學工作減輕了負擔。要做好這些，就要求教師充分明確自身職責，牢固樹立以教學為中心的觀念，保證有足夠的精力投入教學中。

3.評價體系。作為評價體系，要改變傳統的基本是以分數論英雄的模式。單片機原理與接口技術課程如果只是掌握了一些理論知識而沒有實戰能力，分數再高都不能算是學好。作為對學生的評價，筆者認為一定確立以實踐能力為主體的評價體系，通過對學生做的項目難易程度、項目完成的效果等驗收情況來給出合適的評價。

三、設計性實驗開設與評價體系建立中要注意的幾個問題

想搞好單片機原理與接口技術課程建設，提高學生的實戰能力，就要以設計性實驗的開設為重點來進行整體設計。筆者認為需要特別注意抓好以下四個銜接：

1.理論與實驗的銜接。理論教學是單片機原理與接口技術課程教學中必不可少的組成部分，但其開設方式不能采用傳統的教學方法，而應設計出一種項目教學或稱為專題講授的形式來進行。首先，要講透基礎部分，筆者認為可以分成單片機的內部結構、單片機的指令系統、程序編寫的基本思想、硬件接口構建等四個專題進行。其次，要針對課程特點，做好五個簡單項目，如外部中斷的使用、定時器中斷的使用、并口的擴展、串口通信、ad和da轉換。最后，要對相關知識點全面整合，綜合演練，實戰2～3個較為復雜的綜合性項目，進行原理圖分析、算法設計和程序分析，并制作出作品進行演示。按這種思路設計，理論教學大致課時數為36～48個課時，實驗課時數為24～36個課時。

據此分析，實驗教學則應充分重視設計性實驗的開設。與理論教學相對應，每講完一個項目，就要依托該項目開設一個設計性實驗，每個實驗3～5個課時。通過簡單的5個項目和較復雜的2～3個項目的訓練后，學生能掌握單片機開發和設計與實物制作的基本方法和技能。當積累了2～3年后，有了很多已成功的項目可參照時，不同的學生就可以選做不同的設計性項目。在進行單片機原理與接口技術的課程設計時，則應要求學生在設計性實驗的基礎上進一步深化，將多個部分綜合在一起設計制作一個更復雜、具有較完備功能的實際系統。這是一個由理論出發，通過基礎實驗、簡單的設計性實驗、復雜的設計性實驗，最后完成復雜的課程設計過程，符合循序漸進的教學規律，實現了該課程理論與實踐的完美結合。在此過程中，設計性實驗的開設基本覆蓋了單片機原理與接口技術課程的所有知識點，使學生牢固掌握基本理論，熟練掌握基本設計思路，綜合應用基本設計方法，從而達到學以致用的根本目的。

2.驗證性實驗與設計性實驗的銜接。驗證性實驗是指為驗證已經學習過的理論知識所設置的實驗；設計性實驗是指給定實驗目的要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗。驗證性實驗作為一種傳統的教學方法，在現在的實驗教學中也還有一定的作用，可為設計性實驗的開設提供一些必要的基礎。現在的驗證性實驗一般是在相應的實驗箱上完成，通過開設1~2個驗證性實驗可讓學生了解單片機的基本構成和基本工作原理，所以在開設設計性實驗前開設驗證性實驗是非常必要的。同時，一些設計性實驗的開設可在實驗箱上對驗證性實驗進行改造而成，特別是對于開始的簡單的設計性實驗更是如此。比如一些驗證性實驗，所有的電路硬件在實驗箱中是現成的，同時給出相應的實驗程序范例，學生就可以在實驗箱上進行驗證，對所做實驗的功能進行分析。教師只需要在理論教學時將程序流程圖和涉及的算法講述清楚，最后要求學生去編寫程序，然后再進行功能驗證即可。采用這么一種由驗證性實驗作為基礎并進行改造的方法對于以基本原理的掌握為目標的簡單的設計性實驗具有很強的可操作性，有利于驗證性實驗到設計性實驗的自然銜接。

3.課堂與課外的銜接。設計性實驗開設要做好課堂與課外的銜接。因為設計性實驗是要學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗，所有的實驗方案不可能僅在幾個課時的實驗課上完成，主要工作要在課外完成。一方面，實驗方案的制訂、原理圖的設計、實物的制作等主要在課外完成，實驗課中主要是在教師的指導下進行調試和測試。另一方面，設計性實驗很難一次性成功，往往需要多次嘗試、反復修正才行，這些必須在課外完成。要使設計性實驗真正達到較好的效果，除了在理論教學中要注重和實驗教學銜接外，課外的銜接尤其重要，要做好實驗室開放，讓學生在課外能夠較方便地利用實驗室的資源，也應鼓勵學生采購一些比較簡單的單片機開發工具，如簡易開發版、燒錄器等。

4.評價標準的再定位與評價體系建立的思路。驗證性實驗往往只涉及一門課程的一個章節或一個知識點的內容，學生通過驗證性實驗，可以使所學理論知識具體化和形象化，加深對所學知識的理解與掌握，培養基本動手能力。設計性實驗突出它的自主設計性，可以是單一知識的運用，也可以是多知識點的綜合運用，給出實驗目的、要求和實驗條件，由學生自行設計實驗方案并加以實現，所以設計性實驗帶有試探性、研究性，在時間上也需要課內與課外相結合。

由于驗證性實驗與設計性開設的目標不同，所以最終的考核方式也不同。對于驗證性實驗，教師可以直接根據學生所做的實驗報告評判其實驗成績。傳統的做法是百分制。一般每個實驗成績包括三個部分：實驗預習（20分）、實驗操作（40分）、實驗報告（40分）。使用傳統的百分制，可以評價學生是否掌握了基本理論和設計方法。但設計性實驗所涉及的知識點數量不同，綜合運用的效果不同，設計方案是否得當，步驟是否簡易可行，實驗的成本、效率是否令人滿意等等，都不能一概而論，因此需要結合各方面進行綜合的評定。設計性實驗的考核要貫穿這樣一個原則：淡化結果，注重過程。對于設計性實驗我們更重視學生在整個設計過程中的表現，而測定結果只作為考核的次要因素。學生在設計方案中是否有獨到新穎的想法，整個實驗思路邏輯是否清楚，實驗過程是細節嚴密還是顧此失彼，結果是否可信等都是評定設計實驗成績的重要因素。考核中要充分鼓勵和肯定學生在設計過程中所表現出的敢于挑戰、主動學習、大膽創新的精神，以及由此帶來的思維水平和實踐水平的全面提高。

因此，設計性實驗不宜采用傳統的百分制，筆者認為，宜采用優、良、中、及格、不及格5個檔次來進行評定。首先明確“優”和“及格”的標準，在“優”的標準下，適當下降一點作為“良”的標準，“及格”標準高一點作為“中”，達不到“及格”標準的就判定為“不及格”。比如，每一個項目都設定多個指標，完全達到指標并有所創新的評為“優”；完全達到指標而無創新的可評為“良”；實現主要指標可評為“中”；實現部分指標，能體現設計者掌握了基本相關基礎知識則可評為“及格”；沒有實現任何指標，或沒有做的評定為“不及格”。這樣就應在設定實驗指標上著手，針對具體的實驗進行不同的設定，才能比較準確地定性評價學生的實驗能力，這一點仍需在實踐中不斷探索和改進。

四、結語

單片機原理與接口技術課程是電子信息工程專業至關重要的專業核心課程之一，必須更加重視設計性實驗教學的改革，提高設計性實驗開設的質量，做好理論與實驗的銜接，驗證性實驗與設計性實驗的銜接，課堂與課外的銜接，完善設計性實驗的評價體系，才能培養出符合社會發展需要的高素質人才。

第3篇：單片機原理及接口技術范文

一.引言……………………………………………………2

二.總體設計方案………………………………………….2

1. 設計思路………………………………………………….2

2. 總體設計框架……………………………………..……..2

三.設計原理分析…………………………………………4

1. 校時模式…………………………………………………………..4

2. 定時模式…………………………………………………………..4

3. 工作模式…………………………………………………………..4

4. 存儲器93C46的相關介紹…………………………………….….4

四.程序部分…………………………………….………….5

1.程序分為五部隊分…………………………………………...…..5

2.部分程序及按鍵說明……………………………………………..5

3.程序流程圖………………………………………………………..6

4.程序清單…………………………………………………………..8

五.運行結果…………………………………………….....21

六.總結…………………………………………………….21

七.參考資料……………………………………………….21

摘要

文章介紹了一種以8031單片機為核心片外擴展 at93c46電檫除可編程只讀存儲器并帶有數碼LED顯示時.分,秒和以指示燈做標志的按鍵校時自動打鈴器.

一.引言

用單片機控制的自動打鈴器,充分發揮單片機體積小,價格便宜,功耗低.可靠性好等特點,可用于學校作息,方便了廣大師生.

部分參考文獻

[4]張毅剛．單片機原理及接口技術．哈爾濱工業大學出版社，1990

[5]譚浩強．單片機課程設計．北京：清華大學出版社，1989

第4篇：單片機原理及接口技術范文

課程教學計劃改革最主要特色是校企聯合制定教學計劃。單片機課程的教學目標是使學生較完整地掌握單片機系統的硬件設計和軟件設計。將工程實際需要與原有教學計劃結合起來制定校企結合模式下的教學計劃。即將工程實際與該課程的理論知識和生產實踐有效地結合起來，在教學過程中重點培養學生的實踐動手能力，解決實踐工程問題的主動思考的能力。并通過實踐，使學生掌握的知識能更好地與企業的要求接軌。根據不同的企業需求，上述教學目標也必須進行適當的調整，同時由系部教研室和企業共同協商，制定可行的教學大綱和教學計劃改革方案。[5]根據以單片機系統研發和滿足行業企業的需求為前提，提出的通信工程專業“單片機原理與應用”課程校企共建教學模式是，以學生能力培養和工程素養為主線，以企業真實項目的實現全過程為教育教學背景，以與行業企業共建教學環境為條件，教、工、學相結合的共享型資源建設為手段，在原有傳統教學模式基礎上，共調整出的12個課時（以往“單片機原理與應用”課程總教學時數為40課時）。利用調整出的12個課時，結合該領的最新技術和應用、發展現狀和前景，安排了智能控制儀、智能變送控制器、多功能馬歇爾穩定度試驗儀三個企業實踐項目，三個企業實踐項目各安排4個課時。《單片機原理及應用》課程的分配安排由原來課內講課32課時+校內實驗8課時，整合后變成課內講課24課時+校內實驗4課時+企業實踐12課時。相應的學分比重由原來的2.5分調整為3分。理論課教材選用李建忠主編的《單片機原理與應用》第二版。該教材為高等職業教育規劃教材，論述清楚、實例豐富、通俗易懂。實訓教材選用我系教師自行編寫的單片機實訓教程，該教程兼顧單片機實訓室設備條件和企業要求，針對性強，便于學生實際操作。

1.師資力量改革。除了增強我校單片機原理與應用原有理論課和實驗課授課教師外，從合作企業中的優秀技術人才中，經挑選了4名實踐教學工程師，作為工程實踐教學授課教師，大大加強了師資力量。校內教師承擔單片機原理與應用課程中24課時的校內教學任務。另外一部分師資是由來自企業專業技師、工程師作為實踐教學的校外授課與指導老師，并承擔企業實踐教學的12學時教學。學生分為5人一組，跟隨老師頂崗實習，學習各種工程設計與系統調試技能。

2.課程教學內容整合。在改革教學模式的同時，圍繞通信工程專業與計算機相關課程教學模塊中典型單片機應用題目，凝練教學大綱，調整教學內容。首先對于“單片機原理與應用”、“微機原理與接口技術”和“DSP應用系統設計”三門課程教學內容中重復出現的許多知識點進行適當的刪除，將“單片機原理與應用”“、微機原理與接口技術”和“DSP應用系統設計”三門課程作為一個整體教學模塊來編寫各個課程的教學大綱，目的是去除各門課程之間冗余的教學內容，達到將各門課程內容的調整融合。例如，二進制數的概念和基本運算在“微機原理與接口技術”課程中有比較深入的研究和應用。因此，精簡或刪除了“單片機原理與應用”和“DSP應用系統設計”課程中二進制數的概念和基本運算教學內容，重點研究二進制數運算的應用及相關程序設計。又比如“微機原理與接口技術”課程中講解的CPU中各種寄存器工作原理及應用的教學內容，在“單片機原理與應用”和“DSP應用系統設計”課程中會重新出現，那么就可以簡化在“單片機原理與應用”和“DSP應用系統設計”課程教學中有關寄存器工作原理的教學內容，重點講授在單片機或DSP系統中寄存器的特點及應用，尤其是其在不同項目中的靈活運用，從而從本質上了解和掌握通信工程專業計算機類課程教學內容。利用調整出的12個課時，結合該領的最新技術和應用，發展現狀和前景，安排了智能控制儀、智能變送控制器、多功能馬歇爾穩定度試驗儀三個企業實踐項目，三個企業實踐項目各安排4個課時。去除各門課程之間冗余的教學內容，也為了解計算機領域的最新技術應用、發展現狀和前景提供了教學空間和時間，為增加與之相關的單片機工程實踐項目實踐內容提供了教學空間和時間，提高了學生對“單片機原理與應用”“、微機原理與接口技術”和“DSP應用系統設計”三門課程相關理論的理解，促進了其對上述三門課程在本專業工程實踐需求的理解程度。教和學雙方面將計算機類課程構建成為一個有機的整體，又各有分工和特色。[6]

二、課程改革考核方式的改變

主要的考核方式還是采用閉卷考試方式，成績的比例有所調整，平時成績由原來占30%變成調整后的45%，相應的卷面成績由原來的70%變成55%。平時成績中作業占20%和平時考勤占20%不變，實驗由原來占50%變成調整后的校內實驗占20%，企業實踐占40%。卷面考試和校內實驗考試與改革之前一樣，學生通過進入企業親自動手完成三個單片機項目，企業實踐的考核在學生完成這三個項目的學習之后，通過抽簽來考核其中的一個項目作為企業實踐的成績，最后按比例算入總成績。《單片機原理及應用》實驗課程的總評成績根據試驗完成情況、實驗報告、出勤等三個方面綜合評定考核。按總成績滿分100分進行考核，分為課前準備、實驗過程、實驗報告、實踐考核四個實驗考核部分，各個考核部分占總成績的百分比如表1。

三“、校企結合”實踐實施方式

采取任務驅動的教學方式開展教、學、練、做一體化的理論講授和技能訓練。這種教學理念對《單片機原理及應用》的教學有一定的促進作用，但是驅動任務是由教師提供給學生的，沒有回答任務的本來根源從何而來的問題，所以，只在一定程度上解決知識傳授和技能培養的問題。校企結合的教學模式下，學生可以在進入企業任務實施的過程中將所學知識運用到實踐中，發現并提出問題，逐步學會自己提出解決問題的方法和路線，也就是自己提出任務驅動。顯然，較之一般化的任務驅動教學模式，校企結合教學模式可以更進一步，任務由自己發現、提出，由自己運用解決問題。學生可以更深刻體會所學知識點與具體實踐之間的特殊關系，由實踐促進知識點的深入理解，使得自身對知識的理解和掌握獲得升華。當然，在這個過程中離不開作為實踐導師現場工程技術人員的指導，從而達到舉一反三、靈活運用知識的最終目的。研究設計的“校企結合”實踐實施方式包括項目描述、項目預設計和項目實施三個主要步驟。

1.項目描述。每個實踐項目開始時，首先由指導教師介紹項目內容，組織學生多方位、角度討論項目內容。通過討論使學生清楚了解實踐目的，學生知道該做什么，逐步知道為什么做。

2.項目預設計。根據項目設計的任務要求，先確定設計的硬件電路方案，在老師的指導下讀懂硬件電路圖，進行分組，每組負責項目中的不同模塊。要求教師們必須引導學生對每個步驟進行思考和實踐，這樣可以較大地調動學生學習單片機的興趣，培養學生硬件電路設計能力，形成電路設計和程序設計思想。

3.項目實施。學生分組進行項目實施，教師負責統籌管理規劃模塊做成構架，并分析探討及模塊工作流程，提出最佳工作流程及方案。給予學生思路、給予學生結論的教學方式轉變為學生自己發現問題、自己解決問題、自己得出結論的教學方式。在確定硬件的基礎上，要進行軟件的總體設計，包括軟件主流程的設計以及各子程序的設計，同時，要寫出詳細的操作說明，如時間的調整方法、顯示窗口的時間切換等，以配合軟件的設計。培養學生程序設計能力。然后進入硬件的調試及編程工作，設計組內的同學可根據任務分工，有調試硬件各功能，如鍵盤子程序、顯示子程序等，有進行整體程序的編制的，各模塊的編制過程中要注意資源的銜接。培養學生單片機產品綜合設計開發能力。最后進機調試，各組之間聯機調試的原則也要采用分步走的原則，各個模塊要逐步套入，通過一個再增加一項功能，從而達到設計的總體要求。最后寫出設計報告。實驗報告中，應該包括實驗名稱、實驗的目的、完成實驗所需的設備、實驗的思路、電路圖、程序、實驗中遇到問題的解決過程、實驗結束后的思考等多個內容。培養學生溝通與表達能力，形成計算機技術應用工程所必需的基本職業素養。

四、課程改革實施成效

第5篇：單片機原理及接口技術范文

《單片機原理與接口技術》作為高等職業院校電子、電氣類的專業必修課，應用性極強，作為一門綜合性的學科，是很多同學走向工作崗位所必須掌握的重要課程；本文將以《單片機原理與接口技術》為例，探究高職院校理論與實踐教學新模式。在高等職業院校的教育、教學過程中，要夯實學生理論知識的功底，更要培養學生在實際生產生活中動手能力、創造力以及綜合運用知識解決復雜問題的能力。《單片機原理與接口技術》是一門特別強調理論和實踐緊密結合的課程，學生在學習的過程中，不僅要進行硬件電路的設計，同時還要做好軟件編寫和仿真調試等步驟，才能比較好的達到單片機知識要求以及技能目標。

1.1基礎薄弱，思想固化

高職院校的學生由于基礎知識薄弱，理解能力較差，主動學習意識不強等因素，導致學生們在學習《單片機原理及接口技術》這門專業課之前只掌握了少量的模擬電路和數字電路知識，沒有更多的知識積累做鋪墊。

1.2傳統教學模式單一

目前，大多數的單片機實踐教學模式是授課老師根據之前講解的理論部分知識，組織本節實驗，首先概述實驗內容，畫出電路圖，然后編寫好程序，最后學生依葫蘆畫葫蘆，完全照搬照抄，完成實驗。這樣的安排使得學生在學習單片機的過程中略顯枯燥無味，會覺得在實踐的過程中，理論知識并沒有運用多少，剝離了理論的重要性。

1.3教育教學資源缺乏

以汽電學院《單片機原理與接口技術》教學為例，汽電學院的單片機教學和PLC教學共用一個實訓室，配備12個實訓平臺，可為學生提供較為完備的單片機實踐教學。但是，學院目前有“電氣自動化”、“工業機器人”、“新能源汽車”、“汽車檢測”、“汽車電子”五個專業開設單片機課程，在保證理論學時勉強夠用的情況下，平均一個實踐教學也是三到四個同學共用一臺設備協同完成。課時少，人均硬件教學資源缺乏是單片機教學效果不理想的重要誘因，同時教學資源缺乏帶來的另外一個弊端就是實訓課采用“照搬式”教學。

2踐行高職教育理論與實踐交融互補

高等職業教育人才的誕生和發展，是解決理論與實踐脫離的重要對策：①解決了專門從事理論研究的開發者不懂實踐的問題，②解決了專門從事生產實踐的技術工人理論知識不足和盲目機械勞動的問題。

高等職業教育培養的是介于開發者與一線技術工人之間的橋梁式人才，理論知識與實踐能力缺一不可，因此在高職院校的日常教育教學過程中，將理論教學與實踐教學剝離開來的做法是不可取的。對于理論教學而言，不應該“畫地為牢”，進行自我約束，應該與實踐攜手并進，自我革新，做到交融互補；對于實踐教學而言，同樣不應“孤軍深入”，脫離了理論的指導，實踐就變成了盲目的、機械的、枯燥乏味的重復勞動。因此，高職人才的培養應發揮實踐對于理論的補充和升華，也應發揮理論對實踐的指導和優化等作用。

在高職學生的實踐教學環節中，學生要勤于思考，善于總結，就會發現知識學習過程中出現的各類問題，學生們要不斷地進行知識補充，并作出相應的決策和判斷。這個過程就是理論教學為學生們提供的思路和方法，或者稱之為解決問題的經驗和原則，學生們按照這些經驗和原則去查閱資料、相互討論、思考總結。

3推動高職教育理論與實踐推陳出新

近年來，我國職業教育一直在向德國職業教育學習。德國雙元制教育舉世聞名，被視為德國經濟的“第二根支柱”。對德國職業教育熟悉的人可能會認為德國的雙元制教育是以企業為基礎，不是以學校為基礎，但實際上，不論企業還是學校，都是理論學習與實踐學習相結合的場所，并沒有主次之分。與大多數的職業教育發展模式不同，德國不是按照時間階段逐步實現理論與實踐相結合的，而是首先將理論與實踐系統化，然后再各自逐步的加強理論與實踐的基礎能力，從而有效地實現二者的有機結合。在此過程中，它的課程與教學是以實踐為主線和內容，是理論與實際聯系的紐帶，這才是德國雙元制教育的重點。

通過了解德國職業教育模式，并對其雙元制教育進行深入分析，再結合我國實際進行深入的研究，或許可以為我國新時代高等職業教育的發展提出一些有益的意見和建議。

目前的高職教育首先應該轉變觀念，嘗試以崗位要求組織教學，對于崗位要求而言，首先應該考慮的是不要把崗位要求局限于實踐技能、工作經驗，同時還要兼顧分析和決策問題的能力。其次，崗位要求組織教學不是按照各學科的邏輯順序安排教學，而是按照崗位的場所、過程和標準等，將知識、技能等多種因素加以綜合。最后，崗位要求應該打破目前的教學組織形式，以具體的任務或項目為依托，使各學科圍繞崗位重新整合。

第6篇：單片機原理及接口技術范文

（福建工程學院 信息科學與工程學院，福建 福州 350108）

摘 要：要真正提高《微機原理及接口技術》課程的教學效果，必須改變原來的課程教學和課程設計兩個體系.《微機原理及接口技術》課程“設計導向型”教學模式，即將理論課、實驗課和課程設計有機融合在一起，將課程教學內容與實際應用系統的設計進行優化和整合，引導學生從簡單的基礎知識逐步過渡到復雜接口設計及程序設計，學生在學習過程中，自然就逐步熟悉了單片機應用系統的開發流程，不僅培養了學生的動手能力與鉆研精神，還可以積累一定的創新與實踐經驗，這對于電子信息類專業本科學生，具有非常重要的意義.

關鍵詞 ：微機原理及接口技術；設計導向型；教學模式

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-260X（2015）01-0215-02

1 設計導向型教學模式的意義

單片機主要應用于測控領域，在工業自動檢測系統、數據采集系統、家電控制、智能儀器儀表等諸多領域都有廣泛的用途.《微機原理及接口技術》課程是電子信息類專業的重要專業課程.是一門軟硬件技術結合緊密，理論性和實踐性都很強的課程，本質上是基礎一門應用型的工程技術課程.該課程已在我院電子信息類專業開辦多年，積累了一定的教學和實踐經驗，我們將理論課、實驗課和應用設計統一起來，將單片機本身各功能模塊的原理性分析與實驗板電路的硬件設計及程序設計進行了較好的結合，從應用的角度與實際的應用系統很好地融合，顛覆傳統的教學方法.

2 設計導向型教學模式的實施過程

2.1 激發學習興趣的同時立下規矩

在第1次課中，我們會對單片機的有關概念以及它的用途做一個全面詳實的介紹，除了簡要列舉圖文并茂的應用案例外，還把歷年學生的設計優秀作品帶進教室，介紹它們的功能及操作使用，通過形象生動的演示介紹，讓學生真切地感受到單片機系統無所不在，與學習生活很貼近，第1次課就創建一個“單片機系統不僅有用而且有趣”的場景，激發學生的學習興趣.在培養學生興趣的同時，對這門課的學習方法和態度提出要求，在課堂，要求學生準時到堂、專注聽課、勤做筆記、積極互動、大膽提問；在課外，應廣泛閱讀、扎實溫習、認真練習、多做實踐、討論請教.并且告知學生考核成績由期末考試，平時學習、作業、測驗、實驗及實驗考核構成及每部分所占比例.這樣，在第1次課激發學習興趣的同時就立下規矩，對學生學習過程的評價有法可依，讓學生有一定的敬畏之心，自覺主動的投入到該課程的學習過程中.

2.2 理論課、實驗課和課程設計的有機統一

課程的學習是一個循序漸進的過程，我們在教學上是通過實驗電路板將各部分有機地串接起來，課程設計也是借助它的電路完成控制程序的設計.該實驗板是由本課題組成員自行開發制作的實驗設備，特點是：體積小，攜帶方便，在實驗、課程設計等各實踐環節中，學生人手一機，可以在課余時間完成擴展的實驗與系統設計，效果與開放性實驗是相同的.以該實驗板作為教學案例，我們編寫了實驗板測試程序，作為實驗板功能檢測與程序示例提供給學生閱讀使用，對每個模塊、每條指令功能都進行了注釋，極大的方便了學生的閱讀理解.在介紹有關章節的理論知識時，我們就會以實驗板相應部分的接口電路作為例子進行硬件電路的分析并介紹測試程序的有關模塊，這樣學生就會對一個完整應用系統的硬件和軟件如何設計有深刻的理解.實驗是設計應用系統學習過程中必不可少的重要實踐環節，通過實驗，使學生掌握單片機開發工具的使用、程序設計與調試的方法；掌握常用接口電路與單片機的連接方法；培養學生的設計能力、操作等能力，從而為兩周的課程設計打下堅實的基礎.在第1次課我們就會把有關的學習資料，包括單片機開發工具、Keil軟件的使用、測試程序、實驗板原理圖等提供給學生，要求他們逐步的去理解并掌握如何使用.針對該課程，我們共安排了7次實驗，實驗內容具有設計性、綜合性、創新性的“三性”特征，內容由易到難、循序漸進，每一次的實驗都包括三部分：首先是與知識點配合的基本實驗；其次是使用測試程序，在閱讀理解的基礎上編程運行以實現規定的功能或者通過修改參數運行程序以觀察現象并分析；再有是擴展性實驗部分，通過這樣的過程使學生在知識和能力等諸方面得到全面提高.要求學生每次實驗應做好預習工作，在理解知識點、消化實例的基礎上去編寫程序，撰寫預習報告.實驗進行過程中對出現的問題及時有效地幫助學生分析、解決問題，保證了學生實驗的順利完成，并要求學生做詳實的記錄，在每個實驗子項預備內容后預留的空檔位置記錄實驗現象、出現問題、解決辦法、實驗效果，本項實驗結論及分析，撰寫實驗總結，當堂上交實驗報告.兩節課實驗內容是相當的充實，許多標準化的程序模塊就可以被課程設計直接利用或具有重要的參考價值.經過一個學期有效的訓練，為應用系統的設計打下了堅實的基礎，兩周的課程設計就可以輕松應對.

2.3 應用系統的設計貫穿課程的始終

2.3.1 課程設計題目的擬定

課程設計的目標是通過小型微機應用產品的設計與調試過程，運用《微機原理及接口技術》課程所學的基本知識，在設計中加以應用，進而得到理解、鞏固和提高，學習掌握分析與解決實際問題的方法與手段，提高設計、編程與調試的實際動手能力，作為工程技術工作的一次基本訓練.針對課程設計的目標，在課程開始之初，依據學生認知特點，以能力培養為出發點，充分分析電子信息類專業應用技術能力的具體要求，科學合理地進行設計課題的規劃，擬定切實可行的設計課題.課題既要將教學內容與實踐結合在一起，又要能夠激發學生的學習興趣，符合學生能力水平及實驗室設計條件的課題，典型課題如多路溫度巡檢儀、簡易音樂播放器、可編程控制器、小區樓道開門控制系統、解題鬧鐘等等，課題在每個學期都會進行更新，課題新穎有趣，融合了微機接口技術的各部分的內容，包括中斷系統、定時計數器、鍵盤接口、顯示器接口、A/D接口等等.過往的課題的設計資料可以提供給學生閱讀，讓他們領悟應用系統設計的思想和方法.兩周的設計是對學生掌握這門課程綜合知識的考量，更是對他們應用知識駕馭設計系統的能力的檢驗.在課程學習的早期就告知學生課程設計的題目及內容，讓學生學習有個目標，可以提高學生的學習興趣和積極性.由于學生的水平能力各不相同，我們對所要設計的內容進行分解，分為基本的設計要求和功能選做擴展兩部分，那么在兩周的設計中我們要求學生應先完成基本要求，對大部分學生而言都能做到，增強了學生的學習熱情和信心.在完成基本設計的基礎上，有能力的學生再去選做功能擴展部分，給學生較大的發揮空間，激發學生的創新思維、創造力和成就感.這樣讓各個層次的學生從設計中都能夠得到鍛煉，學到設計、編程、調試的方法并在原有的基礎上都能夠得到提高.

2.3.2 設計過程的掌控

設計任務是貫穿了課程學習的始終，學生從學期初就要了解單片機應用系統的研制步驟和方法，從分析系統入手，需經過總體設計－硬件系統－軟件系統－仿真調試－固化程序等整個流程，在一個學期的學習過程的同時學生有充足的時間去了解該設計的內容與功能，查閱資料，并在每個學習階段去思考有關的功能如何實現.如硬件電路的設計在平時就可以逐步進行的，在期初介紹完片內硬件結構就可以讓學生先設計最小系統、指示燈電路、報警電路，輸入輸出外設接口電路講授后就可以設計顯示接口電路和鍵盤接口接口電路等，最終焊接電路板并調試完成.兩周的設計開始時我們會對課題進行更為具體詳實的布置，目的是讓學生在老師的引導下掌握規范化、標準化、可擴展化的設計思想與方法，尤其是軟件系統的設計，讓學生再次明確任務并介紹總體方案設計，引入分模塊設計和進程碼的概念，引導學生對任務進行分解，從易到難，并通過進程碼把各個功能模塊有機地串接在一起，最后才是程序綜合聯調和軟、硬件的綜合調試及功能完善、擴展.同時，在學生設計的過程中，要不斷地給予指導.要充分肯定每一位學生的努力和取得的成績，學生在剛開始設計的時候必然會很茫然，這時，教師一定要做好指導工作，避免學生在一開始工作時受到挫折，不利于項目的順利進展.在兩周的設計中，鼓勵學生進行討論，交換對某個功能實現的想法，以強幫弱，多鼓勵基礎薄弱的學生，給他們設計的信心，一點一滴讓他們了解設計的思想，逐個模塊地去理解掌握，最后大多數也都通過了驗收和答辯，較好的完成了課程設計的任務.答辯也是課程設計不可或缺的重要環節，答辯時，要求學生能夠流暢的敘述系統的功能、操作使用、設計思想等，并對老師提出的問題解釋說明，通過答辯可以對學生的能力層次、設計狀況了如指掌，同時還能夠提高學生的表達能力、鍛煉心理素質.

3 設計導向型教學模式的效果

設計導向型教學模式的重要思想就是將單片機理論課、實驗課和應用設計有機融合在一起，理論知識與應用系統的開發設計、調試緊密結合起來，以模塊化的方式組織課堂教學.這種將理論和實踐融合在一起，增強學生的學習興趣，激發學生的學習潛能，真正實現應用類課程“學以致用”的教學理念.

3.1 提高學習效率

項目導向型教學模式實施時，教師在課程教學之初便告知學生將要完成的設計任務，因而學習的目的性強、效率高.而傳統教學中，教師在課堂上講，學生被動學習，是一種典型的“填鴨式”教學.相比之下，項目導向型教學極大地提高了學生學習的效率，具有無可比擬的優越性.

3.2 培養創新精神

為完成設計，需要從各種途徑獲得與項目有關的信息和資源，尋找解決問題的方法并最終制定項目實施方案.在這個過程中，學生積極主動學習，不受傳統課堂框架的束縛，相互討論，集思廣益，新思想，新觀念，新方法不斷涌現，學生創新能力不斷增強，

第7篇：單片機原理及接口技術范文

關鍵詞：單片機 原理性內容 操作性內容 教學模式

引言

目前國家正在大力發展職業教育，高職技術類院校在職業教育中占有很大比例。這類院校的目標是：培養具有一定創新意識和創新能力，掌握必備的基礎理論知識和專業知識，面向生產、建設、管理和服務第一線，掌握本專業領域所需的專業基礎知識及專業技能，具有較強綜合職業能力的高等技術應用性人才，以滿足社會對不同層次人才的需求。同時教學大綱要求學生掌握單片機的基礎知識，具備基本應用技能。技術師范類院校是為高職技術類院校培養教師的高等院校，所培養的學生應該在理論與實踐上能夠勝任高職技術類院校單片機教師的工作。但是目前幾乎所有的技術師范類院校的單片機教學仍然偏重于理論，忽視了單片機應用性強的特點，在實踐技能方面沒有予以足夠的重視。

單片機原理與應用是一門應用性極強的技術性課程，強調的是實踐動手能力；對電氣、自動化、應用電子、通信等專業的學生來講，掌握單片機的理論知識與實踐技能，才能滿足高職技術類院校對此類教師的需求。技術師范類院校教師如何針對課程的這一主要特點，采用何種模式進行實踐和理論教學，對未來高職院校教師的培養起到至關重要的作用。筆者結合多年的企業單片機研發和近些年單片機教學工作的一些經驗與體會，圍繞提高學生的技能這一中心，在理順理論與實踐、教與學、實驗與課程設計的關系的基礎上，從教學內容、教學方法、課程實驗、課程設計等四個方面提出了單片機原理與應用教學的一些方式，與大家一起研究。

1技術師范類院校單片機原理與應用課程的開課情況

單片機原理與應用作為一門專業基礎課，一般在第五學期開課。在技術師范類院校電氣、自動化、應用電子等專業中，課時一般為48至64學時，另外有實驗課16學時左右，同時課程結束后下一學期還有一周的課程設計環節。所使用的教科書為高等教育電類單片機教材，以通用的8051單片機作為典型實例。這樣的安排從學時總數上來講，足以保證教師能夠講授所有的知識點，但是從學生掌握的情況來看，教學效果不夠理想。主要原因在于單片機原理與應用是一門技術性課程，強調的是實踐應用而不是理論，應加強實踐方面的內容。所以首先應該理順理論與實踐、教與學、實驗與課程設計的關系，并從教學內容、教學方法、課程實驗、課程設計等四個方面進行改革。

2理順教學中理論與實踐、教與學、實驗與課程設計的關系

2.1 理論與實踐的關系

幾乎所有的技術師范類院校單片機原理與應用課程教學大綱都要求學生熟練掌握單片機內部硬件結構、工作原理及指令系統，掌握程序的設計基本方法，能夠熟練地設計常用的匯編語言源程序；掌握單片機的接口技術，熟悉常用的接口芯片及典型電路。熟悉設計、調試單片機的應用系統的一般方法，具有初步的軟、硬件設計能力；能夠熟練地掌握一種單片機開發系統的使用方法，初步具備應用單片機進行設備技術改造、產品開發的能力。根據這樣的教學大綱，可以看出單片機原理與應用這門課是以實踐應用目的，理論為應用之基礎并且服務于應用。所以教師的一切教學活動都應該依照這個目的進行。

理論教學不宜過深過多，比如說控制器、單片機工作的時序、相對尋址、定時器結構與工作原理、模數轉換原理等只需應知即可，而對于定時器的應用編程、模數轉換器的選取與接口則應掌握并會使用。目前技術師范類院校單片機原理與應用課程實踐環節與理論相比，比重偏低。主要原因在于理論教學與實踐環節脫鉤，而未有機地結合于一體。

2.2 單片機原理與應用教與學的關系

教學活動中學生是學的主體，學生的主觀能動性起到關鍵性的作用；同時教師是引導者，是另一個主體，其作用也不可忽視，能否提高學生的主觀能動性，激發學生的學習興趣是關鍵。目前技術師范類院校學生的自信心、學習能力、自控能力等綜合素質有待于提高。如何才能調動學生的積極性、激發學生的學習興趣是主講教師面臨的重要問題。一個優秀的教師善于利用第一次課。筆者在第一次課就演示了一個噪聲采集與顯示裝置，軟硬件都比較簡單，既激發了學生的學習興趣，還可以提高學生的自信心。如果選取的裝置比較復雜，就不利于提高學生的自信心。

2.3單片機原理與應用實驗與課程設計的關系

技術師范類院校單片機原理與應用實驗是以實驗箱為平臺，開設6個左右的實驗，大多是驗證性實驗且局限于編制程序，在實驗過程中，由教師給出硬件的地址碼、數據和控制接口。這樣學生對硬件知識的了解僅僅依賴于教師對實驗箱的講授，而不是自己從實踐中獲得。所以實際上學生不可能通過實驗掌握硬件的知識。課程設計中，學生使用仿真器進行軟件調試與硬件功能仿真，而實驗箱所用的軟件與仿真器軟件常常是兩個不相同的軟件，這樣既增加了學生學習的負擔，又浪費了資源，對提高學生的能力也沒有什么幫助，應該進行整合。

3 教學內容

根據性質教學內容可分為兩大類：原理性內容和操作性內容。所謂原理性內容是指主要是理論性介紹、概念、器件內部結構組成或結構原理等。操作性內容是指可以上機或通過仿真實際操作的并可以觀察到結果的內容。

3.1 原理性內容

概論、知名廠家與典型產品、數制與數碼、BCD碼、ASCII碼、中斷的概念、指令的格式、尋址方式、堆棧概念、波特率、數據存貯器、程序存貯器、總線、單片機引腳、時鐘、復位等。

3.2 操作性內容

偽指令、時鐘電路、復位電路及特殊功能寄存器的初始狀態、數據傳送指令、算術運算指令、邏輯運算指令、位操作指令、控制轉移指令、程序設計、并行口、定時器、串行接口、程序存貯器擴展、數據存貯器擴展、I/O口的擴展（8255A）、A/D接口的擴展、鍵盤接口、顯示器接口等。

4教學方法

所有的技術師范類院校單片機原理與應用課程仍然采用傳統的課堂講授方式為主，輔助以多媒體方式。這種教學模式難以發揮學生的主觀能動性，不利于提高學生的實際綜合應用能力。例如：ACALLaddr11短調用指令，只能在與下一條指令的第一個字節2K范圍內程序存貯器中進行，理論講解學生很難接受，如果直接通過仿真操作就可以直接觀察范圍，超出則有編譯出錯提示。直觀易懂，效果明顯。

4.1不同性質內容采用不同的教學模式

原理性內容采用傳統教學模式與多媒體教學模式相結合的教學方式，操作性內容則采用直接上機仿真教學模式，這樣可以加深對教學內容的理解，有利于提高學生能力，同時也更接近于單片機應用工程。例如：執行指令： ADDA，30H可以通過仿真器直接觀察到A中結果、30H的源數據和標志寄存器PSW中各標志位的位值。又例如：T0的定時中斷，可以從P1.0接發光二極管，定時到則輸出“1”點亮二極管。然后改變初值或方式，再分別觀察時間間隔。這種教學模式很容易被學生接受，效果明顯強于傳統教學模式與多媒體教學模式。

4.2 采用循序漸進的模式

講解單片機基本結構、振蕩電路與復位電路后學生即可以自行設計最小應用系統。然后以最小應用系統為基礎進行指令、循環程序設計、內部功能模塊應用的講授，同時利用仿真器進行驗證，在此基礎上進行擴展程序存貯器、數據存貯器、I/O口的擴展。最后再進行A/D轉換、鍵盤、顯示器的擴展。

5 課程實驗

實驗課的開設分為驗證性實驗包括：P1口輸入／輸出實驗、簡單I／O 口實驗、擴展存儲器讀寫實驗、A／D轉換器實驗，為必做實驗；設計性實驗：外部中斷實驗、控制直流電機實驗、LCD顯示實驗，為選做實驗；綜合性實驗：定時器實驗，計數器實驗（必做）、8255輸入／輸出實驗、串行口通訊實驗。這樣安排可以培養學生的基本能力，但是實驗平臺采用購買的實驗箱，而單片機工程開發采用的是仿真機開發系統，這樣會人為造成實驗與實際應用脫節，不利于提高學生的工程應用能力。例如：LCD顯示實驗，實驗箱留有現成的器件插座，實驗指導書中直接給出器件的地址編碼和驅動程序，學生只須按圖索驥，不利于提高學生的工程應用能力。筆者采用把驗證性實驗歸結于操作性內容，直接在實驗室中采用一邊講解一邊用仿真機仿真驗證的方式，實驗只有設計性實驗與綜合性實驗。

6課程設計

課程設計環節時間為一至二周，應與本學期課程結束后進行。可從教師命題中選擇一個：

（1）溫度控制器的設計。目的是讓學生掌握并行I/O口、溫度傳感器測控、數碼轉換、LCD數碼顯示、三極管驅動的應用設計。

（2）直流電機控制。組成簡單的閉環系統，通過繼電器、三極管改變電機電壓極性，實現正反轉；利用霍爾元件測電機轉速，改變電機端電壓調速。

（3）直流量、開關量采集與傳輸。利用A/D采集一路直流電壓量與一路直流電流量和八路開關量并傳輸到上位機。

允許學生自主選題，但是自選題須經教師審批。自主選題可以充分發揮學生的主觀能動性，增強自信。定題后應由學生自己動手分析系統，查閱資料，設計原理圖，課程設計為二周，教師認定后再進行印制版的設計；而后在行印制版或通用板上進行焊接與安裝，設計軟件并進行仿真調試；最后將程序下載到單片機芯片中運行。學生在安裝調試過程中應能夠發現并解決問題。同時教師應加強指導，傳授發現與解決問題的經驗。

7考核方式

考核采取以實際應用能力為主，理論考核、答辯為輔的形式，具體比例為60?蘼20?蘼20，而且實際應用不合格者，不予補考，直接重修。

8結束語

單片機原理與應用的教學應該根據不同的對象做出不同的調整，技術師范類院校由于學生自身的特點決定了教師應該在教學內容、教學方法、教學手段上加以改革，同時根據單片機原理與應用課程強調工程應用的特殊性采用適合于此類學生的教學模式；筆者針對當前技術師范類院校單片機教學模式的不足，對單片機原理與應用課程的教學改革進行了研究，經過兩年的實踐，發現效果顯著，調動了學生學習的積極性，使教學與實踐環節更接近于工程應用環境，提高了學生的實際動手能力。

參考文獻：

［1］ 曹天議.單片機原理與接口技術［M］第二版.北京：電子工業出版社，2006.

第8篇：單片機原理及接口技術范文

摘 要： 文章討論了單片機原理課程教學改革的有關問題。選取STC15F2K60S2單片機作為教學機型，保證了教學內容的先進性；改革教學方法，強化課堂教學，激發學生思考，提高了教學效果；精選實驗項目，深化實驗教學與理論教學的融合；采用“平時成績+實驗成績+期末卷面成績+作品加分”的考核方式，突出綜合考核。經過長期的研究與實踐，證明了這些方法能很好地提高課程教學效果。

關鍵詞： 單片機原理； STC單片機； 教學改革； 研究； 實踐

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2016）07-98-04

Research and practice on the teaching reform of SCM principle

Xiang Jiwen， Chen Shanrong， Liu Xin， Liao Bolin

（College of Information Science and Engineering， Jishou University， Jishou， Hunan 416000， China）

Abstract： This paper discusses the problems about SCM （single chip microcomputer） principle teaching reform. Select STC15F2K60S2 single chip microcomputer for the teaching model， to ensure the advanced nature of teaching content； reform the teaching method， and strengthen the classroom teaching to stimulate students thinking and improve teaching effect； carefully select the experiment project to deepen the fusion of experiment teaching and theory teaching； and use the assessment method of "regular grades+experiment grades+final grades+works bonus grades" to highlight the comprehensive assessment. After a long period of research and practice， it is proved that these methods can well improve the teaching effect of the course.

Key words： SCM principle； STC SCM； teaching reform； research； practice

0 引言

“單片機原理”是電類專業一門十分重要的主干課程，該課程對于培養學生以單片機為核心控制器件，綜合運用所學電子、通信、控制、計算機等方面的知識分析、設計、制作單片機應用系統具有重要的作用。長期以來，單片機課程教學通常采用“先理論講解，再動手實驗，期末試卷考試”的教學模式，這種模式使得學生理解困難，學習枯燥乏味，課堂氣氛沉悶。教學過程中，以單片機原理為核心，其應用只是點綴，這造成學生的應用能力培養不足；將軟硬件分離介紹，對單片機軟硬件結合的系統設計方法強調不夠，這使得學生在構建實際的應用系統時，缺少系統化的思路[1]。單片機教學往往存在教學內容、考核方式與實際應用脫節，學生成績不能真實反映開發能力等問題[2]。所以，改革單片機原理課程教學模式，突出實際應用，培養學生綜合運用知識解決實際問題的能力，實踐證明是行之有效的。

1 與時俱進，構建新的教學體系

1.1 明確教學目標的定位

明確教學目標是做好課程教學工作的重要環節。不同的課程有不同的教學目標，有些課程的目標在于構建學生的基礎理論體系，有些課程更注重培養學生的實踐能力。

鑒于單片機應用系統開發能力對電類專業學生的重要性，單片機原理課程的教學目標應該著力于學生實際應用能力的培養，強化學生實戰能力，并打通相關課程之間的壁壘，促進學生對相關課程知識的融會貫通。

1.2 與時俱進，優化理論課教學體系

在人才培養方案中，很多高校將單片機原理放在模擬電子技術基礎、數字電子技術基礎、C語言程序設計、微機原理與接口技術等課程的后面，或者與其中一部分課程同時開設，學生從事單片機系統開發所需要的基礎知識已經基本具備。在教材選用方面，由于實驗設備的原因，通常選用8051系列單片機教材。但是，傳統的51單片機已經顯得太過陳舊，落后于時展，所以需要結合實際對教學內容加以優化整合。既要考慮到前期基礎減少不必要的重復，又要考慮到單片機自身的特點，結合單片機技術的發展將最重要的教學內容梳理出來，在教學中貫徹實施。本課程理論教學安排了36學時，單片機型號選用了增強型的51單片機STC15F2K60S2，教學時間緊，任務重，為了順利地完成教學任務，實現既定的教學目標，經優化以后的教學內容[3-4]如表1所示。

對于教材中的數制系統、A/D及D/A接口等與“微機原理”課程相重復的內容做刪減，由學生自主學習；對于C語言部分，只學習單片機C語言特有的內容，其余部分刪減，以便節省教學時間。此外，還強調了STC15F2K60S2單片機由于內部資源豐富，存儲器容量大，基本上不需要做存儲器的擴展，而其他很多系列的單片機可能需要做擴展，以便于學生設計制作單片機應用系統時選擇機型。

1.3 精心選擇實驗項目

本課程實驗教學最多安排了24學時，時間基本夠用，但要做到面面俱到是不可能的，只能挑選部分實驗項目開設，其余實驗項目通過實驗室開放等方式由學生自主完成。開設的實驗項目包括：Proteus繪圖實驗、Keil C51開發環境的使用、基本IO口擴展實驗、P1和P3口輸入/輸出實驗、單片機的定時/計數實驗、外部中斷實驗、單片機與PC機串行通信實驗、A/D轉換實驗、矩陣鍵盤識別及顯示實驗、步進電機控制實驗、直流電機控制實驗、串并轉換實驗等，具體實驗項目則根據實驗學時的不同做選擇。

實驗系統采用原有的51單片機實驗箱以及宏晶科技公司贈送的STC單片機實驗箱，兩者相互補充。在實驗系統中，將實驗設備附帶的源程序全部刪除掉，要求學生閱讀電路，并自己編寫程序，完成實驗項目，所編寫的程序中，部分實驗項目的源程序要求用匯編語言編寫，另外一些實驗項目的源程序要求用C語言編寫，使學生匯編語言和C語言的編程能力均得到有效培養。

1.4 加強校企合作，實現校企雙贏

為了保證教學內容、實驗設施及教學機型的先進性，通過努力，開展了與南通國芯微電子有限公司的合作，建立了“STC單片機聯合實驗室”。在機型選擇方面，選用了該公司研發的STC15F2K60S2單片機作為教學機型，由該公司贈送所需要的實驗箱。通過合作，實現了校企雙贏，為企業培養了現實及未來的客戶，學校則保持了教學體系的先進性。

2 改進教學方法，強化課堂教學，提高教學效果

2.1 提高學生學習興趣是關鍵

課堂教學是教學的主陣地，高校課堂教學效果的好壞直接關系到人才培養質量的高低[5]，提高課堂教學效果的關鍵是提高學生的學習興趣。教師在課堂教學中要善于總結經驗，改進教學方法和教學手段。要注意用風趣的口頭語言、生動形象的身體語言、靈活多樣的教學方法打動學生、吸引學生、激勵學生，采用啟發式、研究型的教學方法，吸引學生跟上教師的教學節奏，激發學生思考的激情，提高學生的學習興趣，從而提高課堂教學的質量[6]。

2.2 改進教學方法，加強課堂演示

在單片機課程教學中，Proteus軟件是學生必須學習并基本掌握的一款設計與仿真軟件。Proteus軟件由ISIS和ARES兩個軟件構成，其中，ISIS是原理圖編輯與仿真軟件；ARES是布線編輯軟件，學生學習的重點是ISIS軟件，對于PCB圖的設計可使用Protel、Altium Designer、OrCAD等軟件。教學中，要充分利用Proteus軟件強大的系統仿真功能，加強課堂演示，激發學生興趣，促進學生思考，提高教學質量。

2.3 精選課后作業，激發學生潛能，轉變學習方式

為了促進學生對所學知識消化吸收，須布置適當的課后作業，但是要注意精選作業題，課后作業的布置要圍繞以應用能力的培養為教學目標。對于基礎知識類的作業，如數制系統、基本指令、尋址方式、簡單程序段的分析等，通常做為課堂作業完成；除此以外，精選部分綜合性的課題，要求學生分組完成，每組1-5人，給學生較充裕的時間查閱資料，設計電路，編寫程序，仿真調試，并完成課程設計報告的撰寫。實踐證明，這種以綜合性、設計性課題作為課后作業的方式，對于促進學生自主學習、學生團結協作、激發學生的學習潛能是非常有效的，有利于促進學生轉變以知識記憶為核心應付考試的被動式學習方式為以主動思考，尋求解決方案為核心的主動式學習方式。

2.4 引導學生構建完善的課程體系

很多學生覺得課程任務繁重，學習壓力大，其中很重要的一個原因在于學生對各門課程的學習往往是孤立的，學生缺乏將所學課程有機地串起來從而做到融會貫通的能力。通過引導，將C語言程序設計、微機原理與接口技術、模擬電子技術、數字電子技術、電子電路CAD、傳感器技術等課程串接起來，幫助學生建立課程體系的觀念，促使學生逐步融會貫通，減輕學習的壓力。

3 改革實驗教學方法，深化實驗教學與理論教學的融合

傳統教學中，理論教學、實驗教學及實際應用脫節的現象相當嚴重，學生難以將課堂理論知識與實踐需求聯系起來。因此，需要改革實驗教學方法，深化實驗與理論的相互融合、相互滲透、相互促進。例如，在串并轉換實驗中，如圖1所示，一方面結合實驗系統電路，要求學生根據實驗系統電路繪制出完整電路圖，并利用Proteus和Keil軟件聯調仿真；另一方面，通過提出定時及外部中斷、定時中斷、位傳送等不同的計數啟動方式，要求學生修改電路，修改程序，實現了一個實驗項目貫穿多個知識點和多種技術方法。

通過實驗，不僅實現了理論與實驗、課外與課內、軟件仿真與實際系統的有機結合，還讓學生認識到了仿真軟件強大的功能與不足，感受到了在某些環境下，仿真系統不能完全替代實際系統，經過實際系統檢驗過的電路和程序才是更加可靠的。

4 改革考核方式，突出綜合考核

4.1 傳統考核方式存在的不足

傳統的考核方式通常采用閉卷考核，總成績由平時作業、實驗成績、課堂出勤、期末卷面成績按一定的比例構成，這種考核方式，有利于對學生理論知識及平時學習情況做綜合的考核。然而，對于單片機原理課程來說，存在著對學生實踐能力、系統設計能力考核不足的問題，考核成績高不代表其實際應用能力和系統設計能力強。

4.2 改革課程的考核方式，突出實際應用

單片機原理課程具備極強的工程應用特點，傳統的考核方式不足以全面考查學生的學業狀況，因此，需要改革課程的考核方式。

本課程采用的考核方式為：考核成績=課堂出勤+平時作業+實驗成績+期終考試+作品加分。各考核分項的分數比例一般為：課堂出勤占10%，平時作業占10%，實驗成績占15%，期終考試成績與作品加分合計占65%。作品加分的辦法為：作品分為25至40分，按照作品質量評分，獨立完成的最多加40分，合作完成的每人最多加30分，每件作品最多允許2人合作完成，作品加分與期末考試成績合計最高可為100分，合計分按65%的比例參加總成績的折算。

4.3 取得的成效

通過四年來的教學實踐及改進，學生制作的單片機作品主題逐步豐富，作品設計主題包括：電子鐘、數字溫度計、搖搖棒、交通燈控制系統、鍵盤顯示系統、籃球賽計分器、GPS定位儀、紅外測距儀、音樂播放器、智能玩具、語音控制系統及學生感興趣的其他課題。

四年來，我院電類專業學生共制作了單片機作品252件，學生實踐能力獲得了顯著增強，對于提高學生學科競賽成績也起到了顯著的促進作用，部分學生的作品如圖2、圖3和圖4所示。

5 結束語

單片機原理教學改革，特別是考核方式的改革取得了顯著的成效，獲得了學校有關領導及教學督導團的一致好評，具有較好的推廣價值。

⑴ 選用STC15F2K60S2單片機作為教學機型，保證了教學內容的先進性。

⑵ 強調啟發式教學，激發學生的學習興趣，引導學生開展自主性、研究性的學習，改變學生為考試而學的被動式學習，踐行了“教師為主導，學生為主體”的教學理念。

⑶ 采用“平時成績+實驗成績+期末卷面成績+作品加分”的考核方式，實現了對學生平時學習、理論知識及工程能力的綜合考核。

⑷ 通過與企業開展合作，實現了校企雙贏。

參考文獻（References）：

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社，2012.

[5] 黎奇升，吳青峰.地方性高校課堂教學中存在的問題及對策

探索[J].高等理科教育，2011.5：142-145

第9篇：單片機原理及接口技術范文

【關鍵詞】電阻式觸摸屏 坐標定位 C8051F

電阻式觸摸屏具有分辨率高，靈敏度好，價格便宜，受環境影響小等優點，是工業控制系統中使用最多一種的觸摸屏。將觸摸屏與單片機接口，可以使系統的人機界面更加友好，操作更加快捷、方便。應用電阻式觸摸屏，最先遇到的一個重要問題是如何準確、快速的定位觸摸坐標，因此設計一個簡單、實用的觸摸屏坐標定位系統成為應用中需要解決的關鍵問題。

1 觸摸屏坐標定位系統設計

本系統以AMT9532四線電阻式觸摸屏與單片機接口。CPU選用高速SOC 單片機C8051F121。考慮到C8051F121芯片內集成了A/D轉換器、電壓比較器等功能部件，本系統采用觸摸屏直接與單片機接口的方式，通過單片機內置的A/D轉換器讀取X方向和Y方向的電壓值并通過I/O口的輸出控制觸摸屏電極電壓的切換，系統結構圖如圖1所示。

要實現C8051F121單片機對坐標定位系統的控制，需要解決以下兩大問題。第一，如何做到微功耗。第二，按壓觸摸屏時，如何產生中斷。下面將逐一進行分析。

1.1 低功耗設計

在某點按壓觸摸屏時，上、下電阻層接通。如圖2所示，V1端為直流電壓3.3V輸入，電流流過電阻R、二極管D、X方向電阻段R1和Y方向電阻段R4，最后通過電極Y-接地。

按壓位置不同，接入回路的觸摸屏電阻也隨之改變，考慮到AMT9532觸摸屏在X方向和Y方向的電阻值之和小于1K歐姆，在電路中接入阻值為100K歐姆的電阻，使得線路總阻值大約在100K～101K歐姆之間，此時不同的按壓位置對線路總阻值的影響并不大，可以使回路電流I保持在33μA左右。

1.2 中斷請求電路設計

本系統采用中斷的方式處理按壓位置的坐標計算，中斷請求電路的設計如圖2所示。V1端為直流電壓3.3V輸入，二極管D選用導通壓降較小的鍺管（導通壓降約為0.2V），中斷請求信號Vint從電阻R和二級管D之間引出，接入C8051F121單片機的片內比較器CP的輸入端。

未按壓觸摸屏時，由于X方向上的電極X-處于懸空狀態，X方向上的電阻層沒有電流，因此，Vint處的電壓約為V1的輸入電壓3.3V；有按壓時，由于回路電流I約為33μA，觸摸屏電阻上的壓降小于33mV，此時，從Vint處讀出的電壓基本上等于二極管的導通壓降0.2V。對比以上兩種情況可見，觸摸信號會使Vint處的電壓產生一個下降沿，在本電路中正是通過這個下降沿觸發中斷。

為了使電路的性能更加可靠并充分利用C8051F121單片機的內部資源，在本系統中，由單片機內部的D/A轉換器輸出一個基準電壓，把D/A轉換器的輸出與中斷信號Vint接入單片機內部比較器的兩個輸入端，當Vint的值小于基準電壓時，使比較器的輸出觸發中斷。CPU響應后，先使V1端的輸入電壓清零，然后通過切換各電極電壓來判定按壓位置。

2 硬件實現

來自C8051F121CPU輸出引腳的控制信號加到兩片模擬多路開關的地址代碼輸入端，控制不同狀態下加在各電極上的電壓。由于多路模擬開關74VHC4052的驅動能力不夠大，不足以提供觸摸屏的工作電流，因此在觸摸屏四個電極的電壓輸入端需接三極管以提高驅動能力。由于C8051F121單片機內部有兩個8通道的AD轉換器，足以提供4個通道將各電極電壓通過AD轉換器讀出其實際值。

由于計算的數據均來自兩個輸出值的差，有效的消除了驅動電壓變化以及三極管導通壓降不一致等因素對運算結果的影響，確保了坐標定位的準確性，大大提高了系統的抗干擾能力。

3 結束語

在理解觸摸屏控制原理的基礎上，討論了坐標定位系統設計過程中需要解決的問題并給出設計方法。此設計簡單實用，成本低，在菜單式選擇觸摸屏等控制系統中能夠方便、可靠地實現坐標定位功能，是觸摸屏與單片機接口技術的一種創新。

參考文獻

[1]朱維安，鄭壽云，陳莉.電容觸摸屏的坐標定位分析[J].電子測量技術，2009，32（05）：13-16.

[2]鄭戍華，王向周，南順成，王渝.電阻式觸摸屏在智能儀表中的應用[J].儀表技術與傳感器，2003（01）：35-37.

作者簡介

劉隆吉（1985-），女，山東省淄博市人。碩士學位。現為青島港灣職業技術學院講師。主要研究方向為控制理論與控制工程。