基于案例教學的單片機與嵌入式系統教學改革研究

摘 要 針對單片機與嵌入式系統實際教學效果不佳的情況，引入案例教學法探索課程新的教學模式，經過實踐證明，該模式極大提高學生的學習熱情，取得了很好的教學效果。

關鍵詞 單片機與嵌入式系統 案例教學 Proteus仿真

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言

單片機與嵌入式系統是一門實踐性很強、理論緊密聯系實際的課程，由于內容抽象，在教學中采用傳統的授課模式，學生往往難以理解，出現的問題主要有以下三個方面：（1）單片機與嵌入式系統是軟件和硬件相結合的產物，學生在學習之前需要掌握計算機組成原理、匯編語言、C語言程序設計等多門課程，相較于硬件課程，難度較大。（2）傳統教學模式因缺乏合適的教學演示，教學效果不理想。（3）教材選擇困難。雖然經過這么多年的發展，但由于各個學校之間課程體系不同、學生程度不一，如何選擇一本適合本校本專業的教材依然不是一件容易的事情。

1 單片機與嵌入式系統案例教學介紹

案例教學過程由設計準備、教學實施、總結反思三個階段組成。為了提高教學效果，可將學生分組，以組為單位進行案例的設計與講解。設計準備階段教師要選擇好知識點，并組織學生小組圍繞該知識點思考系統功能，設計電路和編寫程序；教學實施階段教師只講解理論內容，然后由學生小組介紹對該內容的理解，并通過Proteus演示案例的電路設計圖、源程序和仿真效果，其他小組可以提出不同看法和解決方案，最后在教師指導下形成知識點的最佳案例解決方案；總結反思階段可要求學生對案例進行總結，寫成文檔作為平時作業，同時也要鼓勵學有余力的學生對案例進行擴展，提高教學效果。

2 單片機與嵌入式系統案例教學實例

以MCS-51單片機為例，輸入/輸出接口、中斷系統、定時/計數器和串口通信是教學中的重點內容，以下是筆者在教學中總結的幾個實例。

2.1 LCD液晶顯示實例

（1）使用Proteus軟件繪制電路原理圖，如圖1所示，1602芯片的RS、R/W、E控制端分別與單片機P2.0、P2.1、P2.2引腳相連，D0～D7數據端依次與P0.0～P0.7相連。（2）使用Keil C進行軟件編程，將1602的寫命令模式、寫數據模式和初始化分別用函數實現，方便了主函數的調用。程序實現了常用字符和自定義字符的顯示。源程序如下：

2.2 定時/計數器產生方波實例

（1）使用Proteus軟件繪制電路原理圖，如圖2所示，利用單片機的P2.0引腳輸出方波，進而可以驅動揚（下轉第171頁）（上接第120頁）聲器發出聲音。（2）使用Keil C進行軟件編程，定時/計數器T1初始化，模式控制寄存器TMOD設置為0x10（使用T1的定時功能，工作于模式1），初值設置為10000（每0.01s產生一次中斷），進而生成50Hz的方波，源程序如下：

3 結語

經過兩年多的實踐，學生普遍反映教學效果良好，同時學生課后動手實踐能力得到了增強，參加2011、2012年江西省大學生科技競賽智能車競速賽分別獲得了二等獎和三等獎的好成績，提高了學生的綜合素質。

€L芑鶼钅浚焊幽鮮Ψ堆г盒<督萄Ц母镅芯靠翁猓↗G-1128），江西省高校省級教學改革研究課題（JXJG-11-11-18）