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标题 单片机C语言课程教学改革的思考
范文

    朱文彬,王海燕

    [摘 要] 单片机是自动化技术中一门专业课程。在智能化程度越来越高的今天,职业技术教育中,无论是电工还是电子专业,单片机技术课程已经不可缺少。对C语言课程教学改革的出发点、教学改革的目标与价值进行了思考阐述。

    [关 键 词] 单片机;C语言;课程改革

    [中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603(2018)06-0128-01

    一、课程改革的出发点

    单片机控制技术作为电类专业的专业核心课程,是学习者建立编程思维体系、进行电路维护设计开发的基础,同时也是毕业设计的一个重要方向。但是在日常教学、技能竞赛和课题开发过程中发现,现有的单片机教学存在很多的问题:

    1.低级编程语言。一直以来,我们采用汇编语言进行单片机教学。汇编语言是计算机软件开发语言中的低级语言,一共包含111条汇编语言指令,它的可编程性、可读性、可移植性、灵活性都比较差,属于入门级语言,在实际开发中很少使用。

    2.教学方法比较传统。在汇编语言教学过程中,按章节从基础指令开始逐步讲解,采用传统的从低到高的教学方式。但在教学实际中我们发现,学习者往往学习后面的内容时就忘记了前面已学的内容。而且,由于汇编语言的单体指令数太多、语言格式较死,导致学习者在学习过程中很难做到活学活用、融会贯通。

    3.教学内容单一。除了对汇编语言的指令系统进行介绍之外,就是进行单片机最小系统的简单编程。对于片外硬件、液晶显示、串行通讯等稍复杂的硬件应用涉及很少。这直接影响了学习者对单片机的认知程度。

    二、单片机C语言编程的优势

    1.不需要掌握单片机的基本指令集,也能完美编写单片机程序。

    2.不懂单片机的具体硬件,也能编出符合硬件实际的程序。

    3.数据实行覆盖,有效利用片上有限的RAM空间。

    4.C语言提供复杂的数据类型(数组、结构、联合、枚举、指针等),极大地增强了程序处理能力和灵活性。

    5.提供auto、static等存储类型和专门针对51单片机的data、idata、pdata、xdata、code等存储类型,自动为变量合理地分配地址。

    6.中断服务程序的现场保护和恢复,中断向量表的填写,是直接与单片机相关的,都由C编译器代办。

    7.提供常用的标准函数库,以供用户直接使用。

    8.头文件中定义宏、说明复杂数据类型和函数原型,有利于程序的移植和支持单片机的系列化产品的开发。

    三、C语言课改目标与价值

    (一)改革目标

    有关C语言的书籍很多,但大多属于以下两种类型之一:

    第一种是C语言类教材:侧重于C语言语法、算法讲解,知识的体系性非常完整,但学习起来比较枯燥、难度大,相应的学习者是C语言初学者,属于计算机语言类教学。

    第二种是单片机C程序应用型教材:这类教材分析电路组成、罗列相关C程序,但没有介绍程序中所包含的语法知识、程序结构等内容,对应的学习者应当具备相当的C语言能力,属于单片机专业类教学。

    这两种类型的教材没有将C语言基础讲解、单片机C项目程序开发进行融合,没有在进行单片机编程的同时讲解语法知识,需要学习者同时进行两本教材的学习。但是学习者,尤其是初学者往往在开始學习后并不能抓住重点,不知道如何有效地将两种教材知识点相结合。所以,发展下去往往会出现两种结

    果:一种是只掌握了C语言的理论(侧重学习了C语言教材);另一种只会照着单片机教材录入程序,对程序本身的含义、语法一无所知或是一知半解。这样对学习者来说不仅浪费了宝贵的时间和精力,而且单片机C语言编程的知识也没有学到。

    所以想办法将C语言语法和单片机程序进行有机结合,将两者的知识点以学习任务为载体由浅入深、循序渐进地展现给学习者是本次课程改革的主要目标。

    (二)教学价值

    打破固有语言教学体系:将C的语言类教学与单片机程序编写融合,以项目教学模式,围绕所编写单片机程序,以“需要哪些知识点、就讲解哪些知识”为原则开展C语言教学,让学习者边写程序、边学语法,边调试、边看现象。以此来激发和提高学习者学习单片机和C语言的兴趣。

    与技能大赛相融合:将多年来参加技能大赛所积累的单片

    机编程方面的案例与单片机C语言教学相结合。

    (三)配套硬件电路

    为了让学习者更好地体验单片机C语言的开发过程,我们

    专门设计了相应的单片机开发板。开发板含有十多种功能电路,

    可独立实现简单功能程序设计,也可组合实现综合性较强的综

    合控制功能设计。具有较强的可扩展性:电路板上预留了大量的扩展口,可实现单片机功能扩展设计,也可进行多块板之间的通讯研究,能成为学习者的创新平台。可使用多种MCU芯片:设计的开发板可以分别使用ATMEL、STC和AVR系列的8位机芯片。

    参考文献:

    [1]谭浩强.C程序设计[M].第4版.清华大学出版社,2010.

    [2]戴佳,戴卫恒.51单片机C语言应用程序设计实例精讲[M].电子工业出版社,2008.

    [3]李广弟,朱月秀,王秀山.单片机基础(修订本)[M].北京航天航空出版社,2005.

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更新时间:2025/3/15 9:10:25