Ⅰ 《單片機》課程學習總結
《單片機》課程學習總結
篇一:《單片機》課程學習總結
《單片機》這門課程我已經學了一個學期了,在這一個學期的學習過程中,我一開始不怎麼懂得編程,但慢慢的我現在已經不僅會讀程序還會寫程序了。真為自己一個學期來努力學到的單片機知識只是而感到高興。
怎麼學單片機?也常看到有人說學了好幾個月可就是沒有什麼進展。當然,受限於每個人受到的教育水平不同和個人理解能力的差異,學習起來會有快慢之分,但我感覺最重的就是學習方法。一個好的學習方法,能讓你事半功倍,這里說說我學習單片機的經歷和方法。
我覺得學習單片機首先要懂得C語言,因為單片機大多說都是靠程序來實現的,如果看不懂程序或則不懂的編程是很難學會單片機的。學習單片機首先要明白一個程序是怎麼走的,要完全懂得程序每一個步驟的意思。其次要懂得每一條指令的意思,不能盲目地去靠背指令,這是記得不牢靠的,最主要的還是靠了解。學習單片機最主要的對89C51晶元內部結構有全方面的,只要了解了89C51才能知道單片機實現什麼樣的功能和作用,才能對單片機有更深一步的了解。 通過一個學期《單片機》這門課程的學習,我也從中有了不少心
得和體會想和大家分享一下。
萬事開頭難、要勇敢邁出第一步。開始的時候,不要老是給自己找借口,不要說單片機的程序全是英文,自己看不懂。遇到困難要一件件攻克,不懂指令就要勤奮看書,不懂程序就先學它,這方面網上教程很多,隨便找找看一下,做幾次就懂了。然後可以參考別的人程序,抄過來也無所謂,寫一個最簡單的,讓它運行起來,先培養一下自己的感覺,知道寫程序是怎麼一回事,無論寫大程序還是小程序,要做的工序不會差多少。然後建個程序,加入項目中,再寫代碼、編譯、運行。必須熟悉這一套工序。個人認為,一塊學習板還是必要的,寫好程序在上面運行一下看結果,學習效果會好很多,模擬器就看個人需要了。單片機是注重理論和實踐的,光看書不動手,是學不會的。
知識點用到才學,不用的暫時丟一邊。厚厚的一本書,看著人頭都暈了,學了後面的,前面的估計也快忘光了,所以,最好結合實際程序,用到的時候才去看,不必說非要把書從第一頁看起,看完它才來寫程序。比如你寫流水燈,完全就沒必要看中斷的知識,專心把流水燈學好就是了,這是把整本書化整為零,一小點一小點的啃。 程序不要光看不寫,一定要自己寫一次。最開始的時候,什麼都不懂,可以抄人家的程序過來,看看每一句是干什麼用的,達到什麼目的,運行後有什麼後果。看明白了之後,就要自己寫一次,你會發現,原來看明白別人的程序很容易,但到自己寫的時候卻一句也寫不出來,這就是差距。當你自己能寫出來的時候,說明你就真的懂了。
必須學會掌握調試程序的方法。不少人寫程序,把代碼寫好了,
然後一運行,不是自己想要的結果,就暈了,然後跑到論壇上發個帖子,把程序一貼,問:為什麼我的程序不能正常運行?然後就等別人來給自己分析。這是一種很不好的行為,應該自己學會發現問題和學會如何解決問題。這就需要學習調試程序的方法,比如KEIL里,可以下斷點啦,查看寄存器內容等等,這些都是調試程序的手段,當你發現你寫的程序運行結果和你想像中不一樣的時候,你可以單步,也可以下斷點,然後跟蹤,查看各相關寄存器內容,看看程序運行過中是不是有什麼偏差,找出影響結果的地方,改正過來。這一個過程非常重要,通過程序的排錯,你可以學到的知識是書上得不到的。
找到解決問題思路比找到代碼更重要。我們用單片機來控制周邊器件,達到我們想到的目的,這是一個題目,而如何寫出一個程序,來控制器件按你想要的結果去運作,這個就是解題的思路。要寫程序,就得先找到解決問題的思路,你學會找出這個解題思路,比你找到代碼更為重要。不少人很喜歡找人家的代碼,有的人甚至有了代碼就直接復制到自己的程序中,可以說,這不是一種學習的態度,無助於你編程水平的提高。
我幾乎不怎麼看人家的代碼,多數時候是看別人的思路,有方框圖最好,沒有的話文字說明也可以。要從代碼中看出別人處理問題的思路,是相當困難的,特別是大型的程序,看起來是非常的累人。所以現在我也明白了,以前讀書時說的程序流程圖很重要,現在算是知道了。當你知道一個問題怎麼去解決了,那麼剩下的只是你安排代碼去完成,這就已經不是什麼問題了。
開動腦筋,運用多種方法,不斷優化自己的程序。想想用各種不同方法來實現同一功能。這是一個練習和提高的過程,一個問題,你解決了,那麼你再想想,能不能換種寫法,也可以實現同一功能,或者說,你寫出來的代碼,能不能再精簡一點,讓程序執行效率更高,這個過程,就是一個進步的過程。很多知識和經驗的獲得,並不是直接寫在書讓你看就可以得到的,需要自己去實踐,開動腦筋,經驗才能得到積累,編程水平才能有所提高。
看別人的程序,學習人家的思路。這個在學習初期是很有用,通過看別人的程序,特別是老師寫出的具有一定水平的程序,可以使自己編程水平得到迅速的提高。同時,也可以結合別人的編程手法,與自己的想法融合在一起,寫出更高水平的程序,從中得到進步。但要注意,切忌將學習變成抄襲,更不是抄襲完了就認為自己學會了,這樣做只會使你退步。
嘗試編寫一下綜合應用的程序。從流水燈學起,到動態掃描,再到中斷,那麼,你可以試試寫一下時鍾這種綜合性應用的程序,不要小看時鍾,要寫好它不是一件容易的事情,它包括了單片機大部分的知識,比如有按鍵(IO讀取)、動態掃描(IO輸出)、中斷等,如何協調好各功能模塊正常工作,才是編程者需要學習的地方,當你單獨寫一個功能的時候,比如按鍵讀取,你可能感覺很容易,因為你的程序什麼也不做,只是讀按鍵。但把它和其它功能混合在一起,如何在整個程序運行中使每一部分都正常工作,這就不是寫一個按鍵讀取這么容易的事情,功能模塊之間有可能會互相影響,比如你需要讓數碼管既能顯示,又要去處理按鍵讀取,怎麼使這兩部分都正常工作,這就是一個協調過程。當你有了這個處理協調能力,你就算是入門了。
著重於培養解決問題的能力,而不是具體看自己編寫了多少程序或者做過什麼。「學單片機重點在於學習解決問題的思路,而不是局限於具體的晶元類型和語言」這一直是我的座右銘,是我學單片機學習單片機之後感悟出來的。真正的能力不是你曾經編寫過多少個可以實現的程序,而應該是:「遇到沒有解決過的問題,能利用自己已學的知識,迅速找到解決問題的方法。」這個才是能力。
面對一個新程序時,多自己開動腦筋,不要急於找別人的程序。
有不少人面對一個新程序時,第一步想到的就是網上找別人寫過的程序,然後抄一段,自己再寫幾句,湊在一起就完成任務,這雖然可能是省時間,但絕對不利你的學習。當你接到一個程序時,應該先自己構思一下整個程序的架構,想想如何來完成。有可能的話,畫一個流程圖,簡單的可以畫在腦子里,對程序中用到的數據、變數有一個初步的安排,然後自己動手去寫,遇到實在沒辦法解決的地方,再去請教老師或同學,或看別人是怎麼處理的,這樣首先起碼你自己動過腦想過,自己有自己的思路。如果你一開始就看別人的程序,你的思維就會受限在別人的思維里,自己想再創新就更難了,這樣你自己永遠也沒辦法提高,因為你是走在別人的影子里。
學會提問題。一般來說,學習過程中,你遇上的問題,多數人也有遇上的,所以如果有什麼不懂,你可以去問老師。我覺得學習單片機最主要的要多提問,對於一個自己不是太懂的程序,自己一定要多提問幾遍,這樣不但有利於加深自己的印象還能從中學到不少別人的方法。
經過一個學期我對《單片機》這門課程的學習,不僅讓我懂得了很多程序的編寫,還讓我學到了很多對自己有用的學習方法。總結這個學期來的我自己的學習情況,我覺得自己對編程進步了不少,懂得運用正確的學習方法學習單片機程序,不再去死記硬背指令了。所以我覺得學習要不斷總結學習方法,才能讓自己學習不斷進步。
交通信號燈設計報告
實驗目的: P1口的使用方法,延時程序的編寫
實驗要求:在一個十字路口分為東西南北走向,信號等按以下的狀態順序工作:
(1) 初始狀態0,東西、南北紅燈全亮。延時一定時間;
(2) 狀態1,南北綠燈亮通車,東西紅燈,延時一定時間;
(3) 狀態2,南北綠燈閃爍幾次轉黃燈,東西仍然紅燈,延時一定
時間;
(4) 狀態3,南北紅燈,東西綠燈通車,延時一定時間;
(5) 狀態4,南北仍然紅燈,東西綠燈閃爍幾次轉黃燈,延時一定
時間;
(6) 循環至狀態1,繼續
實驗電路和流程框架圖:
(1) 硬體電路
交通燈實訓設備用最小系統板和信號燈組合而成。
2、軟體編程
若各路口燈亮滅的時間間隔為2s鍾,燈光閃爍時間間隔為0.5s。用軟體延時的方法,晶振頻率12MHz時,一個機器周期為1us。
編寫交通信號燈程序:
編寫主程序,由R7做主程序的計數器,確定調用延時時間為0.5s,從而獲得交通燈的亮滅時間。
篇二:《單片機》課程學習總結
時光飛逝,一轉眼,一個學期又進尾聲了,本學期的單片機課程也結束,但通過這次單片機的學習,我不僅加深了對單片機理論的理解,將理論很好地應用到實際當中去,而且我還學會了如何去培養我們的創新精神,從而不斷地戰勝自己,超越自己。創新可以是在原有的基礎上進行改進,使之功能不斷完善,成為真己的東西。
當今社會隨著電子技術的發展,特別是隨著大規模集成電路的產生,給人們的生活帶來了根本性的變化,如果說微型計算機的出現使現代的科學研究得到了質的飛躍,那麼可編程式控制制器的出現則是給現代工業控制測控領域帶來了一次新的革命。在現代社會中,溫度控制不僅應用在工廠生產方面,其作用也體現到了各個方面。本學期我們就學習了單片機這門課程,感覺是有點難呢。也不知道整個學習過程是怎麼過來得,可是時間不等人。
剛開始學習的時候,對單片機沒有什麼認識,不知道什麼是單片機,更不知道它有什麼作用。通過學習才大體知道了單片機的一些知識。單片機是一塊在集成電路晶元上集成了一台有一定規模的微型計算機。簡稱為:單片微型計算機或單片機。單片機的應用到處可見,應用領域廣泛,主要應用在智能儀表、實時控制、通信、家電等方面。由中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、I/O介面、定時器/計數器以及串列通信介面等集成在一塊晶元上,構成了一個單片微型計算機,簡稱為單片機。它的應用范圍很廣,在工業自動化中應用有數據採集、測控技術。
在智能儀器儀表中應用有數字示波器、數字信號源、自動取款機等。在消費類電子產品中應用有空調機、電視機、微波爐、手機、IC卡、汽車電子設備等。在通訊方面應用有手機、小靈通等。在武器裝備方面應用有飛機、坦克、導彈、太空梭、智能武器等。剛開始學習時只能抄寫別人做成功的程序,一遍一遍的寫,從簡單的入手,逐步的積累,一步步的能夠將小的程序結合到一起,拼接成較為復雜一些的程序。但是程序不要只是看別人得,一定要自己寫過才是自己的。只有當你自己能寫出來的時候說明你真懂了。剛接觸KEIL時確實很讓人頭疼,使用 KEIL不會建項目、不會使用實驗板。然後可以參考已經成功的程序,抄過來,寫一個最簡單的,讓它運行起來,先培養一下自己的感覺,先建個項目,再配置一下項目,然後建個程序,加入項目中,再寫代碼、編譯、生成HEX,刷進單片機中、運行。其實當遇到問題一定要自己嘗試著解決,不能遇到問題就去問別人,自己一定要掌握解決問的方法和思路。對一個新項目時,自己一定要多想想,不要急著去看別人是怎麼寫的。應該先想一下程序的構架,想想如何來完成。然後自己動手去寫,理清自己的思路這樣更容易提高自己。
熟悉單片機的人都知道,要學好單片機可不是一件容易的事,倒不是因為單片機很難學,而是很難找到一本專為單片機入門者而編寫的教材。翻一下身邊的單片機教材,都好像是為已經懂單片機的人而寫的,一般先介紹單片機的硬體結構和指令系統,再是系統擴展和外圍器件,順便講一些應用設計(隨便說一下,很多書中的電路設計已經過時,並且有些程序還是錯誤的`)。如果按照此種學習方法,想進行產品開發,就必須先把所有的知識全部掌握了才可以進行實際應用。學習使用單片機只能靠循序漸進的積累,雖然單片機的課程只上了幾節就去上班了,但在學習的過程中有了一定的了解。下面就本人學習單片機的過程和經驗做簡要介紹。
首先,學習單片機要有一定的基礎:電子技術方面要有數字電路和模擬電路等方面的理論基礎,特別是數字電路;編程語言要求匯編語言或C語言。要想成為單片機高手,建議初學者首先學習匯編語言,學的差不多的時候,轉入C語言學習。盡管匯編語言屬於低級語言,編程效率低,但是較C語言具有目標代碼簡短,佔用內存少,執行速度快等優點,更重要的是能使初學者盡快熟悉單片機的內部結構,並能對其進行精確的控制。匯編語言在單片機教材裡面都會涉及,不需要單獨購買教材和學習。C語言是一門學問,有很多專業書籍來講解,並且對我們今後的編程生涯有絕對的好處,因此要深入學習,千萬不要自以為看了某某的視頻教程就以為掌握了C語言,那隻是C語言的一部分。在這里給大家推薦一本單片機C語言程序設計參考書,馬忠梅等著,北京航空航天大學出版社出版的《單片機的C語言應用程序設計》,要求C語言基礎。如果沒學過C語言,建議學習清華大學譚浩強編寫的C語言程序設計,這本書寫的不錯,通俗易懂。
其次,是單片機教材選擇。單片機是一門非常重視實踐的技術,不能總是看書,但要學習它首先應看書,對單片機引腳、內部結構、寄存器和原理有一定地了解和感官認識,它的是怎樣工作的,能幹些什麼?剛開始時,也許你看不明白,但這並不要緊,因為你還缺乏實踐經驗。現在單片機應用廣泛,因此各個廠家分別推出了自己的單片機,我們沒必要每樣都學!因為他們的編程方法和調試過程以及內部指令結構有一定的相似,只要學精通一款就OK了!尤其是用C語言編程,就幾乎不用分什麼派系,但是我們要選擇一款有代表性的知識范圍廣,並且入門容易,書籍多。一般來說,MCS-51系列單片機已經得到廣泛的普及和應用,市場上它的資料也比較多,用的人也很多。給大家推薦一些參考書,學習時只需要一本就足夠拉。書名:《新編MCS-51單片機應用設計》,哈爾濱工業大學出版,作者:張毅剛;書名:《單片機原理及應用》,高等教育出版社,作者:張毅剛等;書名:《單片機高級教程:應用與設計》,北京航空航天大學出版社,作者:何立民。相關教材還有很多,在這不一一列舉。
然後,是開發工具和開發環境的選擇。選擇一塊合適的學習板,對於初學者來說一般無力接受,如果經濟條件允許、本人又對單片機很感興趣、有從事相關工作意向的話,鼓勵大家購買。隨便說一句,學習板功能要求太全,具有流水燈、數碼管、獨立鍵盤、矩陣鍵盤、AD或DA、液晶、蜂鳴器等就差不多啦,畢竟,功能齊全的價格比較高。模擬器對單片機初學者來說既是那麼耳熟,同時又有些陌生,這主要是因為市場上傳統的模擬器價格都在千元以上,對經濟不是非常寬裕的人來說是不小的開支。同時模擬器是用來提高調試程序效率的,也不是非需不可的,如果你沒有模擬器,遇到程序出錯的時候,只好苦思冥想,反復燒寫調試。
隨便推薦一下,學林電子的51tracer模擬器,有興趣的朋友可關注一下。有了單片機教程板以後,先看下指導說明書,熟悉一下學習板,開卷有益。以後就得靠自己多練習了,將學習板與電腦連接好,先學會開發軟體的使用,然後從最簡單的流水燈實驗做起,按照你自己的意願控制流水燈,當你完成時,你會發現這是多麼愜意的事情。太好玩了,你會覺得這不是在學習,而是在玩,當你發現,單片機能夠按照你編寫的程序工作時,你會覺得非常興奮,比做什麼事情都開心,這樣你會慢慢迷上單片機,真的。不少網站上說搞定某個實驗,就恭維的告訴你一聲」恭喜你,學會了」自己學會了單片機,這有點可笑,這只能說明你算過關了,對單片機有了一定了解和會使用它了。但是單片機能完成的功能太多了,尤其是對外圍器件的控制,綜合起來能設計出許多意想不到的產品.因此除了入門外,精通可千萬別輕易說出口。
最後,在熟練掌握和應用後,那可以說對於單片機方面的硬體你已經入門了,剩下的就是自己練習設計開發各種課題,不斷的積累經驗。最終,自己完全設計具有個人風格的課題,產品,這樣你就是單片機高手拉。只要過了第一關,後面的路就好走多了,萬事開頭難,這大家可能都聽過。
有時候單片機的學習很單調,有些知識學起來很抽象,不容易理解,只能慢慢適應,一邊學習理論知識,一邊編寫程序,將程序刷入單片機進行調試,通過這種方式才能更快速的學習單片機。要堅定自己的學習信心,在付出持之以恆的努力,我相信自己能進一步加深對單片機的了解,在單片機的學習道路上走得更遠!
;Ⅱ 簡論單片機課程中單片機實驗教學探究
簡論單片機課程中單片機實驗教學探究
論文摘要:單片機的開發與應用、學習將造就一批計算機智能化控制的工程師、科學家。一些中等院校也相繼開設了單片機課程設計及相關的課程。在單片機及介面技術課程的教學過程中,實驗教學是重要的組成部分。針對單片機課程的教學改革,不斷加強單片機課程實驗環節,改革教學方法,虛擬模擬實驗在單片機教學中的應用,實踐表明,該方法有利於激發學生的學習興趣,培養學生的工程素養和創新能力,提高了教學效果。
論文關鍵詞:單片機;教學;模擬實驗
「單片機原理」是一門理論性、邏輯性、實踐性很強的學科,是電類專業一門非常重要的專業基礎課,把微機介面部分、匯編語言部分、通信技術部分的知識點等綜合在一起,屬於邏輯性、工程性、技術性、實踐性很強的一門專業基礎課。該課程作為電類專業最重要的核心課程之一,它是電類專業高素質技能型人才所需全部自動控制類知識結構的載體,占據著非常重要的位置。
然而,傳統的單片機教學一般注重課程本身的體系結構和前後的邏輯聯系,均以學科體系為出發點,忽略了「可學性」,致使學生學得吃力,老師教得辛苦,教學效果卻沒有顯現出來。
一、研究背景及意義
目前,全國將單片機列入單獨的比賽項目,在考查中注重學生的能力培養,學生的技能素養教育成為重中之重,加之社會需求高技能人才,許多學校為了適應社會的發展和市場需求在不同的專業開設了單片機課程,然而單片機課程是一門實踐性很強的課程,要想在教學過程中取得很好的效果,就必須要求學生在學習過程中多動手實踐,但有的學校教學設備有限,怎樣解決這個問題。模擬實驗課可以讓學生在單片機工作室里做中學,真正玩轉單片機,也同時解決了學生學起來枯燥,老師教起來吃力的尷尬局面。
目前單片機教學中存在諸多問題。如單片機課程理論為主,實驗教學多是進行驗證性實驗。單片機實驗室存在場地和時間限制,學生除了課上,很難有機會接觸到所需要的設備,如模擬器、實驗板等,個人配備成本太高,個體無法承擔。而且實驗箱只能驗證試驗的基本作用和意義,就無從談起學生動手能力的訓練和提升。單片機在當今社會中的應用速度發展迅速,然而單片機教材陳舊,實驗設備很容易落後、老化等問題,必然會帶來耗資等問題。由此可見,構建成本低廉的單片機模擬實驗系統對於單片機教學意義重大。它不僅可以降低實驗設備投資,而且能培提高學生的工程素質,養學生的創新精神。在單片機控制系統的設計開發過程中,我們不單要突出設備的自動化程度及智能性,另一方面也要重視控制系統的工作穩定性,否則就無法體現控制系統的優越性。
由於單片機控制系統應用系統的工作環境往往是比較惡劣和復雜的,其應用的可靠性、安全性就成為一個非常突出的問題。單片機控制系統應用必須長期穩定、可靠地運行,否則將導致控制誤差加大,嚴重時會使系統失靈,甚至造成巨大的損失。
影響單片機控制系統應用的可靠、安全運行的主要因素是來自系統內部和外部的各種電氣干擾,以及系統結果設計、元器件選擇、安裝、製造工藝和外部環境條件等。這些因素對控制系統造成的干擾後果主要表現在下述幾個方面。(1)數據採集誤差加大。(2)控制狀態失靈。(3)數據受干擾發生變化。(4)程序運行失常。
由於受到干擾後計數器的值是隨機的,因而導致程序混亂。通常的情況是程序將執行一系列毫無意義的指令,最後進入「死循環」,這將使輸出嚴重混亂或系統失靈。
隨著單片機及其介面技術的飛速發展,目前面對職業教育存在的突出問題:質量能力與規模能力不相適應,教學信息化程度低,古老的填鴨式課堂教學模式仍應用普遍,「雙師型」教師隊伍建設機制缺乏完善性,科學管理水平和改革創新能力就提到了日程,管理制度不健全,學校基本辦學規范不健全,科學的職業教育評價標准和評價機制達不到標准,學生成長的「通道」不暢通。
從新的教學要求來看,這類課程僅在課堂上講授基本原理是不夠的,必須在教學中加強實踐環節,開出一定數量的高質量的配套實驗課活獨立的實驗課程,讓學生有足夠的實驗機會。那麼對於單片機實驗教學環境建設就相應提出了高要求。怎樣解決這個問題,單片機模擬實驗應運而生。
二、「單片機模擬實驗」初探
伴隨著計算機技術的飛速發展,在各個領域都出現了各種模擬系統,為各種實際系統的開發提供了准確可靠的保證,同時為很多學校、企業等節約了大量的人力和物力。在電子信息技術領域也同樣出現了大量的模擬工具,如課堂上用到的各種EDA工具;模數混合模擬的Protel、Multisim等常見的電子應用模擬軟體,數字系統設計的Fundation、Maxplus II、Expert等。
所謂「模擬」,就是通過開發工具真實地模擬用戶系統的運行環境,使用戶能夠在透明和可控的條件下觀察系統運行過程中的狀態和結果,模擬實際上也是一種軟體和硬體的綜合調試手段,它能提高應用系統開發的效率。
用通俗的話來描述「單片機模擬實驗」就是在一塊虛擬電路板上按照真實電路的設計構想放置一些虛擬的元器件,並模擬實際燒ROM的過程鏈接上程序代碼,「接通」電路觀察效果,如果不理想的話可以反復修改電路或程序代碼,直至符合設計要求為止。
模擬實驗的好處是顯而易見的。在沒有模擬實驗的年代,每架構一個真實的電路都需要費時費力費錢,稍有不慎還有可能前功盡棄,再加上單片機中的ROM晶元是有擦寫次數的,而一段程序可能需要修改擦寫多次,無形中減少了ROM晶元的使用壽命。模擬實驗是在計算機上進行的(可能會費點兒電),以上問題都不存在,而且就現在的模擬軟體來說,模擬出來的電路效果與真實電路一模一樣,毫不誇張地說,只要模擬是成功的,就可以直接下工廠的流水線生產了。
Ⅲ 論單片機課程教學改革與應用實踐能力的培養 單片機教學改革總結報告
【摘 要】單片機原理課程對於電子、電信、計算機和通信等專業的學生來說,是一門重要的專業基礎課程,但由於長期採用傳統的教學模式,缺乏一定的改革和創新,導致單片機原理課程的教學內容和手段顯得非常陳舊單一。本文主要闡述了針對通信類學科專業學生的單片機課程進行的教學改革,旨在提高學生整體的實踐應用素質。
【關鍵詞】單片機課程 教學改革 應用實踐能力
【中圖分類號】TP368.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2011)24-0039-01
隨著微電子學和計算機技術的發展,單片機作為一種具有集成度高、運算速度快、體積小、性價比高等特點的典型嵌入式系統在現代生活和生產中得到了廣泛的應用。但學生在以往的教學模式下,普遍感到單片機課程難學,容易產生厭學情緒。教育部《關於全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》提出:「要大力推行工學結合,突出實踐能力培養,改革人才培養模式,要積極推行與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式,把工學結合作為高等職業教育人才培養模式改革的重要切入點,帶動專業調整與建設,引導課程設置、教學內容和教學方法改革。」因此,職業院校改革傳統的教學方式,提高學生的實踐應用能力就顯得尤為重要。
一 單片機基礎知識教學
目前,大多數高校的理論教學過程都採用先基礎後應用的模式,即單片機硬體結構、指令系統、匯編語言設計、外部系統擴展、介面技術和應用系統設計,這種方法雖思路清晰,但存在著過於機械性的弊端,缺乏生動、直觀的實物等輔助教學手段。歷年來,學生對於匯編語言部分知識的掌握情況都比較差,究其原因,薯螞主要是因為匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言,雖然它具有佔用資源少、程序執行效率高等優點,但同時也具有非常冗長單調、易出BUG、調試困難、代碼不易維護和閱讀、兼容性不好等缺點。針對這一情況,教師可在講授完單片機原理硬體結構後引入標准C語言來替代匯編語言的教學,以項目任務為教學單元,打破原有界限,不管硬體結構、指令、編程的先後順序,數桐埋將各部分知識分解成一個個知識點,為完成一個項目任務抽取每個部分的不同知識點,加以組合,完成一個個項目任務就能清楚單片機的開發過程,同時也掌握了相應的知識點。
二 單片機實踐、實訓教學
傳統的實踐課教學大多以單片機實驗箱為實驗平台,而開設的也多為驗證性實驗。觀察中不難發現,學生在做實驗時大都是用實驗指導書上已經寫好的程序資料,幾乎沒有學生去分析程序的流程,更談不上研究讀懂那些代碼了。另外,對於用到電路硬體的實驗,也只是按實驗指導書要求在實驗箱上做簡單的連線,沒有一個整體的電氣原理圖概念,再加上實驗條件的有限,不是每個學生都能得到老師的輔導,導致學生過度追求實驗結果,而忽略了硬體設計、軟體調試等過程。教師可嘗試改變傳統實驗過程中以驗證性為主的實驗模式,僅提供實驗的方向,讓學生根據實驗目的和要求,提前預習,自己到圖書館或網上查閱相關資料,設計實驗方案,編寫相關的實驗程序。讓他們在實驗中遇到問題與小組成員討論解決,最後得出實驗結果。學生可根據自己的實驗過程撰寫實驗報告,包括學生實驗中遇到的問題,以及提出的解決方案。同時教師也可以組織學生間進行交流,對各組實驗結果與報告展開分析和討論,從而提高學生的研究能力和科學實驗的能力。
三 考核環節
傳統教學注重知識和理論的學習,考核以期末閉卷理論考核為主。高職教育在保證新知識傳授和理論系統性的同時,特別強調職業技能的訓練,考核的內容和方式要「以能力的考核為中心」作相應改革。就單片機課程來說,關鍵是掌握它的用法,有些東西忘記了可以查閱資料,現實生活中也沒有禁止工程師查閱資料。考核方式可以靈活多樣,以開卷考試來考察單片機的工作原理和程序編寫;或布置一個小任務,要求編寫程序並且上機調試通過,這些都可以作為考核的手段。
四 成立課後學習小組,建立網路互動平台,鼓勵學生參加相應的技能大賽
成立課後學習小組,積極提高學生學習單片機的學習興趣,給學生提供學習單片機的實驗板,同時,讓他們自己製作不同功能的介面板,最後進行綜合開發,通過逐一模塊的能力訓練,可逐步提高學生單片機最小應用系統的設計與調試能力,再輪悉經過綜合項目的設計、分析與調試,讓學生全面了解各項基本技能綜合運用的方法,進一步提高單片機應用系統的綜合應用能力。積極組織學生參與校內外組織的各種與單片機相關的競賽活動,開闊學生的視野,增長他們的才幹,逐步培養自己的研究能力和創新能力。利用網路開展自主學習,充分發揮校園網的優勢,培養學生自主學習的能力,把課程教學大綱、電子教案、教師精心製作的教學課件等教學資源上網供學生自學,並利用電子郵件、系網站的交流園地與學生進行課外交流,為學生答疑解惑,為學生提供更為廣泛的溝通渠道與環境。
五 結論
高職單片機課程體系的改革勢在必行,應把培養學生的實際動手能力放在首位,對學生的單片機應用實踐能力進行培養和鍛煉,使學生結合自己的專業特點,把單片機應用到工程實踐中,從而提高學生整體的應用實踐能力。
參考文獻
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〔責任編輯:陳晨〕
Ⅳ 單片機實訓心得
通過為期一周的單片機實訓,是我們對這門課有了許多新的了解,彌補了在課堂上學習的不足。相信這對我們賀廳以後的學習和工作都會有很大的幫助。我們一定要在最短的時間里對這些不足加以改正!
首先,在這次試訓中我被單片機強大的功能所震撼,以前在課堂上完全沒有能理解可編程單片機的優越性。這次通過實體模擬軟體等輔助軟體的共同效果,是這次試訓有了鮮明的活力。換是我們認識
到這次試訓不僅僅是一個軟體的應用,更多的是使我們認識到學習到很多在課堂上無法得到的東西。特別是protues軟體的功能是我們了解了當今開發系統的新方向,簡直太不可思議啦!
單片機作為一種最簡單的軟體,與我們的日常生活息息相關,了解一些單片機程序的簡單錄入是費城必要的。如:LED顯示器、鍵盤和顯示器的應用和原理。
在被刺實訓中我們每個人通過一個八位流水燈的製作,使我們深深地體會到了單片機在現實生活中的小小應用,既增強了我們的好奇心,又鞏固了我們的理論知識。更讓我們體會到了單片機手動的開
始平台的完善與成熟。只要你有想法,單片機就有可能讓他成為現實。這里我學習完protues軟體後的第一感覺是,雖然這軟體工作不穩定,但是會有相當不錯的效果出來。這對我以後的工作一定咐拍旦會有幫助的。在這次試訓中不僅只對單片機編程有了新的認識,還對整個單片機的開發平台都有了一廳的了解,這是一筆不錯的收獲。
通過這幾天的試訓,使我的感觸很深,真實「條條大路通羅馬」,要達到目的,不同的人就有不同的方法。只要你的方法不錯!五花八門都可以,而且是各有特色。走出來的結果都有各自的獨到之處
。在編程中「簡」字貫穿於整個程序設計中,越簡單越好,畢竟單片機留給用戶的資源是有限的,所以我們要充分利用這些資源,達到更好的效果,這些是我們在以後的學習生活中應值得注意的地方。
在試訓中有苦有甜,當我們為一個很難攻破的程序找出路時,心情煩躁,感覺自己很不可理喻,當程序一點一點編好後,自己從心底感覺到一點小小的安慰,看著自己的成果。感覺很欣慰,有一絲絲的
甜意,幾天的實訓使自己的思維邏輯也有了小小的進步。
2.結束了兩周的電視機實訓,我們又迎來了單片機課程設計實訓,真是讓我們受益匪淺啊?學到了很多東西,不管怎麼樣,先感謝學校給我的這么多機會.真正的學到了東西.為期一周的單片衡擾機課程設計讓我們受益匪淺.此次課程設計軟體與硬體相結合,考察了我們的焊接水平與編程能力.對於我們應用電子技術的學生而言焊接是不成問題,也很順利;可到了編程時就出現了很大的障礙,先開始的顯示時鍾還算順利,下面的報警部分就花費了相當長的時間,還有加上報警時的音樂也是我們到圖書館里查閱資料由匯編轉化成C語言得來的.本來還以為編程會很簡單的,等到實際操作起來才知道它的復雜性,沒有想像中的那麼得心應手,理解流程是有思維的前提.單片機是我們上學期開設的課程,所以很多專業知識也都忘記了.不過經過我們一步步的努力,花費的時間與精力終於沒有白費,效果漸漸地出現了.其實本身程序的思維是正確的,只是步驟中有點小錯誤,所以導致整個程序的結果很亂,在仔細修改程序之後,終於一步步地達到效果了.
我們將各個部分的程序編好後怎麼都連不起來,出不了預期的效果.對於硬體在編程過程中PCB板的接觸又是一個頭疼的問題,在進行編譯的時候,數碼顯示管上什麼都沒有,按一下旁邊與之相連的元器件時就有顯示了,所以也花費了好多時間在PCB板的重新焊接上.對於軟體我們在時鍾完成後就對其加入了報警系統,可加了之後發現程序亂了,以前的時鍾也不可以控制了.經過反復研究,發現接地接錯了位置,導致了用來報警的紅燈跟綠燈根本不亮,然後就將 接地線重新焊接了一下,功夫不負有心人,紅燈亮了,配合編好的程序,用紙板擋住了發射管與接收管之間的信號傳輸,數碼顯示管出現閃爍的效果,並且沒信號的時候綠燈亮,有信號的時候紅燈就亮了,這個現象讓我們喜出望外.經過修改時鍾程序和報警系統都被使用上了,可更大的難題就是如何讓它報警?這困擾了我們,數碼顯示管上終於有了閃爍的效果,可報警聲還沒加的上去.老師的要求是除了蜂鳴器上的報警聲再加一段音樂.翻閱了圖書館里的書籍,查出來的音樂程序都是用匯編編的,要將此程序放到主程序中就必須將匯編程序改編成C語言程序.這再次困擾了我們,雖然以前也學過匯編跟C之間的互換,可都是簡單的,從沒涉及到這么復雜的程序過,改編很是有壓力,經過研究,我們將匯編程序舍棄了,到網上下載了一段音樂程序,是C語言編的.要讓音樂在我們的紅外報警系統中唱出來可不是什麼簡單的事情,雖然找到了音樂程序,但要讓音樂程序跟我們的主程序融合在一起得花費點心思了.
最後在全組人竭盡全力,老師的精心指導下,程序基本編寫成功,這是我們共同努力的結果,在享受我們成果之時,不得不感慨單片機的重要性與高難度性,所以為期一周的單片機課程設計沒有浪費,我們從中學到了很多知識.,也讓我們對單片機有了更深一步的了解.雖然最後結果是出來了,可這與老師的精心指導是分不開的,她引導我們的思路,本來一竅不通的我們經過老師的點撥基本上通了,所以說老師是功不可抹的.
總而言之,單片機課程設計對於我們有很大的幫助,我們從中受益匪淺!
Ⅳ 談談對單片機課程的理解認識意見和建議
單片機又稱單片微控制器,它不是完成某一個邏輯功能的晶元,而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。
概括的講:一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時,學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。
單片機內部也用和電腦功能類似的模塊,比如CPU,內存,並行匯流排,還有和硬碟作用相同的存儲器件,不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多,不過價錢也是低的,一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。我們現在用的全自動滾筒洗衣機、排煙罩、VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影!......它主要是作為控制部分的核心部件。 它是一種在線式實時控制計算機,在線式就是現場控制,需要的是有較強的抗干擾能力,較低的成本,這也是和離線式計算機的(比如家用PC)的主要區別。
單片機是靠程序的,並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能,尤其是特殊的獨特的一些功能,這是別的器件需要費很大力氣才能做到的,有些則是花大力氣也很難做到的。
一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列,或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話,電路一定是一塊大PCB板!但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機,結果就會有天壤之別!只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能,高效率,以及高可靠性!
由於單片機對成本是敏感的,所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言,它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了,既然這么低級為什麼還要用呢?很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢?原因很簡單,就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU,也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。
一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕,也會達到幾十K的尺寸!對於家用PC的硬碟來講沒什麼,可是對於單片機來講是不能接受的。 單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行,所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。
一樣的道理,如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行,家用PC的也是承受不了的。 可以說,二十世紀跨越了三個「電」的時代,即電氣時代、電子時代和現已進入的電腦時代。
不過,這種電腦,通常是指個人計算機,簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。還有一類計算機,大多數人卻不怎麼熟悉。這種計算機就是把智能賦予各種機械的單片機(亦稱微控制器)。顧名思義,這種計算機的最小系統只用了一片集成電路,即可進行簡單運算和控制。因為它體積小,通常都藏在被控機械的「肚子」里。
它在整個裝置中,起著有如人類頭腦的作用,它出了毛病,整個裝置就癱瘓了。現在,這種單片機的使用領域已十分廣泛,如智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統、家用電器等。
各種產品一旦用上了單片機,就能起到使產品升級換代的功效,常在產品名稱前冠以形容詞——「智能型」,如智能型洗衣機等。
現在有些工廠的技術人員或其它業余電子開發者搞出來的某些產品,不是電路太復雜,就是功能太簡單且極易被仿製。究其原因,可能就卡在產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。
Ⅵ 單片機論文
單片機論文
在平時的學習、工作中,大家都經常接觸到論文吧,論文是指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章。怎麼寫論文才能避免踩雷呢?以下是我為大家收集的單片機論文,僅供參考,歡迎大家閱讀。
摘要:
本文針對工科院校單片機課程中存在的問題進行探究,提出了以項目化教學作為主導的改革方案,以學生為本,充分調動學生的主觀能動性和學習興趣。
關鍵詞:
項目;單片機教學;改革探索
單片機課程將程序設計、通信技術、微機介面等多種專業知識綜合在一起,是一門工程性、實踐性以及技術性很強的課程。單片機課程是電子信息和自動化等專業的核心課程。
1、單片機課程教學現狀
1.1教師教學手段較為單一
單片機是大規模集成電路的發展產物,內部結構較為復雜。各大工科類院校對於單片機教學,仍舊採用教師在課堂上面講述相關的理論知識、單片機內部結構,然後講解單片機的程序設計以及匯編語言,教學方式較為單一,使學生沒能抓住學習的重點,喪失對單片機學習的熱情和興趣,導致教學質量越來越差[1]。
1.2學生沒有明確的學習目標
單片機課程的實踐性和應用性較強,在學習時要以應用為主要目標,然而有許多教師在教學的過程中忽略了這一點,導致學生沒有明確的學習目標,單純地跟著教師的思路,缺乏學習自主性和探究意識,學習目標不明確,影響教學效率。
1.3學生缺乏實踐機會
學生在做實驗時,主要的器材就是一本實驗指導書、一個集成實驗箱,學生按照指導書上面的流程機械式的進行實驗,盲目的觀察實驗結果,對於實驗中所應用到的一些原理模糊不清,導致學生在實驗結束後仍舊對所學的內容有疑惑,沒能掌握相關器材基本使用的方式,更沒有將之運用到實際工程中的能力。
1.4考核方式有著一定的局限性
各種工科類院校對於學生單片機課程考試仍舊採用筆試的方式,這種考試形式具有一定的局限性,不能真實客觀的反映出學生的學習水平,更不能考察出學生的實踐能力和動手能力,這種考試方式沒能很好的與實踐相結合,導致考核結果不具有客觀性。
2、應用項目教學方法
項目教學方法能夠很好的適用於技術教育,可以將學科體系的內容轉化成若干教學項目,然後圍繞著這些項目進行教學,教師要引導學生直接參與到項目教學整個過程中[2]。設計教學項目,著重強調讓學生參與其中,在模擬的生產場景中,完成規定的項目,這是理論與實踐的完美結合。
在項目教學整個過程中,學生要在規定的時間內,可以自由的進行討論,安排整個過程的進度,如此有助於激發學生的創新能力和積極性,培養了學生分析、解決問題的能力和團隊的協作能力。
3、項目教學法的實施步驟
如今許多單片機教科書中知識結構都是從簡單的數制到較為復雜的單機硬體,最後再到復雜的系統介面技術。但項目教學法改變了傳統的教學模式,教師能夠靈活掌握課程的教學順序,合理的安排教學任務,並結合自身多年教學經驗,總結出幾個步驟幫助學生對單片機進行有效的學習。首先應該對單片機有所感知,自己查找一些有關資料,進一步了解對單片機學習的必要性和應用性;其次教師要給學生布置一些項目具體的任務,例如製作秒錶、電子萬年歷等,給每個學生分配具體的任務,讓他們由淺及深的了解單片機課程;再次教師要對一些小模塊進行具體的講解和分析;最後以期末的實訓內容作為引導,將之貫穿於整個理論教學的過程中,模擬出一些生產場景,增強學生實際動手能力,完成最終的項目教學目標。
4、項目的選擇
項目化教學主要是以項目為主要載體,以任務作為動力,將實踐和理論緊密的結合起來,使學生在完成任務過程中就能夠充分掌握相關的技能和知識,進而不斷提高學生的實踐能力和學習效果。在設計教學時,要挑選合適的項目來保證改革效果。所選的項目既能包含單片機相關的知識,又不會過大的增加學生的學習負擔,給學生造成一定的心理壓力。
5、基於項目的單片機改革策略
5.1以項目為主要導向
傳統的教學方法主要是以教師講授知識為主,重視教師、教材以及課堂教學,這種傳統的教學模式主要強調理論知識的連續性和基礎知識的運用,但卻忽略了對學生興趣以及創造能力的培養。現階段,在課堂教學中要改變這種教學模式,變換傳統的教學結構,打破原有的教學框架,將教材中原有的知識順序分散成諸多小的知識點,運用一些經典的項目案例將這些小的知識點融入整個課堂教學,從而能夠實現以項目為導向教學模式。
5.2項目設置的方法
教師要對項目的實例進行選擇,認真撰寫項目的內容。所選的基礎項目能夠與學生自身的興趣相符合,給學生布置一些功能簡單易於實現的項目任務。選擇技能項目,鼓勵學生通過多種形式來實現項目的具體要求,對於學生獨立思考的能力有著較高的要求,在教學過程中教師可以指導學生進行分組討論,主要以學生互相討論以及師生互動的形式進行。綜合項目則是側重學生知識的提高,對於一些能力較強的學生應該充分發揮出他們的鑽研精神,能夠在鑽研的過程中提升自身專業技能。例如教師給學生布置一些製作秒錶的項目任務,讓學生自己動手,在製作的過程中將所學的知識運用到操作之中,使得學生們的理論知識與實踐能力有效的.結合在一起。
5.3測評環節
以項目為主要導向的教學過程中,考核的方式與傳承考試也有所不同,考量學生的學習效果主要是通過綜合評價實現的,主要評價有自我評價、教師評價、學生互評以及項目組長的評價等。
從項目框架的設計、需求的分析以及詳細的方案等各個環節對學生進行點評打分。教師在評價的過程中,主要以支持和鼓勵學生為主,可以增加學生自信心;在小組評價的過程中,應該著重了解學生在整個項目中所起到的作用,觀察學生是否屬於設計的主要人員,在設計的過程中是否配合等;在自我評價的過程中,要反映出自身在學習過程中所遇到的困難,在面對困難時是否能及時尋找到解決問題的方法,自我測評在今後的學習中有利於提升學生的學習效率。學生應該虛心接受別人的評價,在評價中才能夠更快、更好地改善自己的不足之處,不斷地完善自己。
6、結束語
項目教學法能夠充分調動學生學習的積極性,在整個教學過程中,既提升了學生的實踐能力,又促進了師生之間的情感交流。本文著重探討了工科類院校單片機課程教學的現狀,如教師教學手段較為單一、學生沒有明確的學習目標、學生缺乏實踐機會、考核方式具有一定的局限性。
本文也研究了應用項目教學方法、項目教學法的實施步驟、基於項目的改革策略等,主要是以項目為導向,設置項目方法優化測評環節。如此才能大幅度的提升學生們的實踐能力、創新能力以及思維能力。
參考文獻:
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[2]郭毅飛,王華.項目教學法在單片機教學改革中的應用[J].湖南農機.2013(1).
摘要:
單片機是當前被運用到各個領域的一個技術產品,隨著當前社會生產活動的增多,單片機被運用到眾多的生產領域中,在一定程度上提升了人們的生活水平和質量。就當前單片機的使用情況看,單片機更多地被運用到電子技術領域中,提升電子領域的發展程度,例如在儀表儀器中使用單片機可以提升其智能程度;單片機在工業控制中通過自身功能的發揮,可使工業控制更加先進化。該文從單片機的概述入手,研究在電子技術發展中單片機運用的程度。
關鍵詞:
單片機;電子技術;應用研究
20個世紀70年代,單片機得到快速的發展,形成一個品種較為全面,功能更加強大的技術產品,開始在各生產領域中運用。隨著近半個世紀的發展,單片機取得更優質的成果,科技水平更加先進,在眾多領域中實現高效運用,提升這些領域的發展程度。單片機現在在電子技術領域中得到廣泛的使用,如在通信功能、儀表儀器等方面實現高效的運用,促進這些企業實現優質的發展。同時,隨著單片機運用程度的增加,應用領域的擴展,其技術呈現創新發展趨勢。
1、單片機的科學分析
1.1概述
單片機是嵌入式系統的一個組成部分,它採用規模較大的電路技術將CPU、RAM、ROM以及定時器等眾多功能集成在一個矽片上,繼而形成一個具有完善功能的,微型的計算機系統。單片式是1970年左右開始在生產中運用,隨著多年技術的革新和使用程度的加深,當前它在汽車電子,醫療器械,工業控制以及儀表儀器中得到運用。單片式發展速度較快,由最開始的4位單片機發展成8位單片機,到目前300M具有高速運轉和處理能力的單片機。
1.2主要特點
單片機是當前計算機發展的一個重要組成部分,隨著計算機水平的增長,單片機也呈現高效革新的態勢,且呈現不同用途的,不同型號的單片機產品。以AT89S52型號單片機為例,單片機目前重要的發展特點有6個方面。
第一,單片機具有使用方便的特點,單片機整體體積較小,系統構成較為簡單,整體呈現模塊化;
第二,對環境的要求較低,單片機具有較強的環境適應能力,可以在不同的環境得到運用;
第三,控制能力較強大,單片機有著較強的科技力量,通過眾多功能的集成,其具有很強的控制功能;
第四,功能消耗較低,單片機在運行的時候只需要較低的電壓,整體對功能的消耗低;
第五,速度快,單片機具有極強的處理功能,對各項數據和信息有著極快的處理速度;
第六,可靠性高,單片機可以實現長時間的工作,提升整體系統的運轉能力。
2、電子技術中單片機的應用情況分析
2.1手機通信中的運用
單片機在電子通訊中得到運用,主要體現在手機語音功能的建設中,單片機對手機語音信息進行識別,並開展相關操作。在手機的音頻入口安置單片機可以使其收集眾多的音頻信息,系統分辨工作開展之後,向各個部件下具體的指令和信息,實現語音信息中的手機操作。
2.2單片機提升醫療器械診斷正確性
人們在實現溫飽之後,更加關注自身的健康,對醫療水平有著越來越高的需求。但是,在醫療建設的過程中總會出現一些問題,檢測手段以及消毒水平存在一定的不足,影響整體醫療建設的質量。單片機在醫療器械中得到運用之後,大大減少了醫療問題的出現,使醫療工作得到一定程度的提升。單片機的使用增加了醫療設備的診療准確性,提升了診斷的精準性。同時,隨著單片機在醫療器械中的運用,整體醫療設備朝著更加智能化、自動化的發展方向前進,使醫療診斷的結果更加精準,更好地為人們的健康提供醫療保障。
2.3單片機使儀表儀器的使用更加智能化
單片機因其集成度高等特點被用於儀表儀器的生產,隨著單片機科研水平的不斷革新,儀表儀器的發展更加智能化,更加符合當前人們的使用需求。同時,隨著單片機使用程度的增加,儀表儀器設備朝著數字化方向發展,整體測試水平較高,儀表儀器控制和處理的功能建設更加優質。例如,在航天儀器製造的時候,使用單片機這種先進的技術可以使儀器的精準性和集成性更強,提升航天電子系統的數字化程度,大大降低航天事故發生的幾率。
2.4家電中普遍使用單片機
單片機不僅在高科技的領域中實現運用,如醫療器械、儀表儀器等領域,同時也在日常生活中得到運用,例如在家電行業中。隨著科研水平的發展,單片機越來越多地在生活中得到運用,提升人們生活的質量和幸福感。當前人們家庭生活中使用的洗衣機、微波爐以及電視機等家電都運用了單片機這項技術。在電視機的運用中,通過使用單片機使其系統控制技術更加先進,功能操作更加便捷。
例如,人們可以通過遙控器自由切換不同的電視頻道,選擇自己想看的電視節目。單片機在微波爐建造中,通過系統信息的處理,可以根據食材的不同進行科學的、自動的選擇工作,主要是選擇加熱時所需要的溫度和具體時間。單片機在洗衣機的系統控制中,可以根據衣物的材質以及臟污程度進行自動洗滌,對洗衣液的使用量、洗滌的強度控制以及詳細的洗滌時間有著科學的控制和選擇。
3、單片機在未來電子技術領域中開發趨勢分析
隨著社會生產實力的增強,科研技術程度更加深入,單片機型號和技能革新的速度會越來越快,其在電子領域的應用開發主要從以下3個方面進行。
3.1對單片機程序開發
隨著單片機自身開發程度的加深,其在嵌入式系統的建設中得到越來越全面的運用,目前已經不在裸機的環境中實現開發和使用。單片機已經實現一定程度的自動執行,可以對數據進行較強的儲存,科學處理和傳輸數據。單片機具有較強的環境使用能力,可以保障計算機在不同的環境中實現正常的運轉和數據的處理,對外界的物理參數實現高質量的採集,並對其進行邏輯分析和正確的處理。
3.2優化C語言系統程序
C語言有著強大的數據處理能力,可以以簡易的方式對編程語言開展編譯、處理等工作,有著強大的編程能力。為了使單片機在復雜的計算數據和控制數據的環境中實現正常的使用,提升系統的集成和控制能力,一定要加強C語言在單片機中的運用程度。通過對C語言更深度的開發,可以加大單片機的開發程度和力度,進而拓展單片機使用和運用的范圍和領域。
3.3加強對計算機的研發
目前,單片機的製作中使用眾多的通信介面,通過介面的連接可以和計算機進行數據的交流和溝通。可以說,單片機通過通信介面可以讓通信設備和計算機形成一定的聯系,可以使雙方進行精準的數據支持,提升設備對數據的使用程度和運用程度。為此,要想對單片機進行深度的開發,應該對計算機進行系統的分析和運用,提升數據連接和傳輸的質量。
4、結語
單片機是當前計算機發展的一個重要組成部分,隨著計算機水平的增長,單片機也呈現高效革新的態勢,在電子領域實現高效的運用。突出表現在手機通信中和家庭電器的使用中,提升人們的生活建設質量。同時,單片機使儀表儀器的使用更加智能化,提升醫療器械的診斷正確性。在未來的發展中,可以通過對單片機程序進行開發、優化C語言系統程序以及加強對計算機的研發這3個方面提升單片機在電子領域的運用程度。
參考文獻
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[5]許文濤.單片機在電子技術中的應用[J].黑龍江科技信息,2016(19):15.
摘要: 隨著電子科技的飛速發展,尤其是超大規模集成電路的出現,給我國的經濟帶來了實質性的改變。其中,對於單片機的使用已經在很多領域都有出現,比如說在工業自動化控制房間、在智能儀器儀表方面以及各種家用電器方面,單片機都起到了很大的作用。由於其極高的性能價格比,使其在電子時鍾方面的應用也是很常見的。本文通過對普通單片機電子時鍾的設計分析,從而達到對單片機進行更深入的學習與設計。
關鍵詞: 單片機;電子時鍾;設計分析
時鍾就是一個最典型的例子,由於人們的生活速度越來越快,人們的時間觀念也在不斷增強,生活中處處離不開時鍾,時鍾對人們可以說是不可或缺的東西。現如今,時鍾的樣式很功能也越來越多,人們對時鍾的精準度要求也越來越高。本文就是針對時鍾的精準度來設計一個普通單片機電子時鍾。
一、單片機的簡單介紹
(一)單片機的定義與分類
單片機是一種集成電路晶元,採用超大規模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器、隨即存儲器、只讀存儲器等集成到一塊矽片上構成的一個小而完善的微型計算機系統。主要分類包括:STC系列單片機、AVR單片機、AT系列單片機等等 。
(二)單片機的應用與發展
目前,隨著電子自動化的廣泛應用,單片機以其自身的諸多優勢已經應用到了各個領域之中,這些領域主要包括智能儀器儀表、計算機網路、機器人控制、工業控制、家電管理等等。由於單片機的優勢很有多,在未來的生活中一定會被更多的領域所應用,有很好的發展趨勢。
二、單片機電子時鍾的設計方案
單片機電子時鍾的構成主要由:一個8位CPU;一個片內振盪器及時鍾電路;4K位元組ROM程序存儲器;256位元組RAM數據存儲器;兩個16位定時器/計數器;可定址64K外部數據存儲器和64K外部程序存儲器空間的控制電路;32條可編程的I/O線(四個8位並行I/O埠)和一個可編程全雙工串列口組成。
單片機電子時鍾的設計主要是對時鍾的內部工作和外部顯示進行設計,主要的設計方案則分為數字時鍾方案和數碼管顯示方案。通過數字時鍾和數碼管顯示的完美結合使電子時鍾的質量得到完善和保證。
(一)數字時鍾方案
這部分是單片機電子時鍾最主要的設計,也是時鍾內部工作部分。在單片機的內部存儲器中設置三個分別代表時、分、秒信息的位元組。在對內部的存儲器進行設置的時候,要根據時鍾的運作規律設定,時鍾的工作是由內部的定時器和軟體結合來實現的。對此設定1秒中斷,以此來推動秒針的運動,而當秒針中斷的次數達到60次的時候,則將其清零,同時分針的位元組開始運行,以此類推,當分鍾的中斷次數達到60次的時候,時鍾的位元組開始運行。當時鍾的位元組達到24的時候,便將時鍾的位元組清零,以上的操作反復進行,這就是單片機電子時鍾關於數字時鍾的設計方案。這部分的設計起來比較繁瑣,每個步驟都要做到很好的處理,設置時、分、秒的順序也不能打亂。
(二)數碼管顯示方案
數碼管顯示方案主要是對時鍾的外部顯示進行設計,主要分為靜態顯示和動態顯示兩個部分,在電子時鍾外部顯示中佔主導地位的就是動態顯示。所謂動態顯示就是根據內部設計中的秒針的運行情況,在出現的顯示器數字的輪流點亮,每隔一段時間都要點亮一次,這部分要求顯示器的掃描必須要有足夠快的速度,只有這樣,顯示出來的字元才不會出現閃爍的效果。同時,秒鍾和顯示器的運作應該是保持一致的,否則在電子時鍾運行的時候,就很容易出現時間上的誤差,這種動態顯示節省了I/O口,也會降低耗能。
(三)電子時鍾的硬體選擇
1、單片機的選擇,在單片機電子時鍾的設計中,通常都會選用AT89c52單片機,配備12MHz晶振,採用上電復位來對電路進行系統復位。
2、顯示電路選擇,在顯示電路的選擇上,採用軟體解碼動態顯示。
3、電源選擇,採用直流電源供電,電源基本選擇在4.5V左右。
4、選擇器的選擇,通常採用741s04.
三、系統軟體設計
對系統軟體的設計主要包括軟體的設計思想、總體設計以及按鍵掃描子程序。
(一)軟體設計思想
根據人們對電子時鍾功能的需求,需要設計出來的電子時鍾程序必須具備動態掃描、時鍾信號產生以及按鍵掃描處理等功能。利用單片機來實現電子時鍾的這些功能,主要利用的方法就是分時復用,要協調好各個器件的佔用時間,這樣才能實現單片機電子時鍾以上的功能,使電子時鍾對人們的需求造成滿足。
(二)總體設計
1、系統說明及設計框圖
利用普通單片機製作的簡易時鍾,其主要的工作原理就是運用6個PNP管來分別控制6個LED數碼管來完成時鍾的運行工作。這里出現的6個數碼管主要負責顯示小時、分鍾以及秒針的十位位置和個位位置,還會設定一個按鍵用於對時間的調整。
2、模塊設計
普通單片機電子時鍾的設計主要包括電源部分、復位電路、顯示部分、控制部分、位選部分等幾個模塊。對於電源部分的技術,要從外部引入直流電,電流應該選擇4.5V,這樣就可謂電子時鍾提供電源,使其能夠正常運行。
位選電路、復位電路二極體、電解電容部位,在其運行的時候,相應的引腳也會出現不同。在開關按下時引腳RST為高電平1,斷開時引腳為低電平0。
(三)按鍵掃描子程序
普通單片機電子時鍾的運行,最好選用按鍵來切換各種不同的狀態,這樣不僅簡單,容易操作,而且在電子時鍾出現狀況而需要查詢按鍵信息的時候,電子時鍾所具有的按鍵掃描功能就可以提供以往的按鍵情況,這種按鍵程序中還嵌套了按鍵掃描程序用來處理在不同情況下的電子時鍾狀態切換。
四、對整體系統進行調試
在單片機電子時鍾設計完成之後,要對電子時鍾所應用的系統進行簡單的測試,仔細分析在測試的過程中所出現的問題,進行問題的統計與分析,從而找到合理、科學的解決方法。使單片機電子時鍾更加完善。
(一)系統調試方法
對於單片機電子時鍾各個系統的調試,首先要對每個單獨的程序進行調試,將出現的問題歸納整理,找到合理的解決方法後,針對出現問題的程序進行系統的調試。確保每個程序都沒有問題之後,再進行整體的調試工作。只有這樣,才調試的過程中才會使調試工作有理有序的進行。
(二)系統時鍾誤差分析
時間准確,長時間不容易出現誤差是一個時鍾被認可的標准之一。對於系統誤差,設計者應該及時進行誤差的分析和調試工作。
在單片機電子時鍾系統中,能夠出現誤差的地方有很多,比如說晶體頻率的誤差,定時器溢出誤差以及延遲誤差等等,設計者要結合不同的誤差進行不同的分析,找出其內在的原因,從而擬定出解決的方案,使電子時鍾的精準度提高。
(三)軟體調試問題及解決
在軟體調試的過程中,應該將調試的重點分別放在各個模塊上,對這些模塊的調試可以採取在線調試和離線調試兩種方法,在調試過程中出現的問題要及時分析及時解決。
結語:
隨著我國電子技術的迅速發展,單片機的應用也會越來越廣泛,對於電子時鍾系統的設計一定也會日趨完善,功能也會越來越全面,性能會更加穩定,可以預見,在未來的幾年裡,單片機的應用也會越來越廣泛。更好的造福人們。
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