徐洪亮
摘要:在教學實踐中,學校實驗實訓設備的不足以及學生實際運用能力低下是中職單片機發展的兩大阻礙。而目前實驗手段存在眾多缺陷。通過筆者研究發現:ADμC812MicroConverter優越的性能及其便宜的價格使其可以成為開展數字實驗和數字技術教學的有力手段,并且可以大大改變目前中職單片機教學的現狀。
關鍵詞:ADμC812數字平臺;中職;單片機教學;應用
一、ADμC812MicroConverter介紹1硬件方面
ADμC812是全集成的12位數據采集系統,它包含了高性能的自校準8通道、高精度12位的ADC、高速ADC至RAM捕獲(capture)DMA控制器、兩個12位電壓輸出DAC以及8位MCU:額定工作頻率12MHz(最大16MHz),3個16位定時器/計數器,32條可編程的I/O線,高電流驅動能力——端口3,9個中斷源,2個優先級。
ADμC812片內有8K字節的閃速/電擦除(Flash/EE)程序存儲器(支持PC在線編程不需要燒寫器)、640字節的閃速/電擦除數據存儲器以及256字節數據SRAM支持可編程、與8051兼容。片外有16M的外部數據地址空間和64K字節的外部程序地址空間。
另外MCU支持的功能包括看門狗定時器、電源監視器以及ADC DMA功能。位多處理器接口和I/O擴展提供了32條可編程的I/O線、IC兼容的SPI和標準的URAT串行端口I/O。
MCU內核和模擬轉換器均有正常、空閑以及掉電工作模式,可提供適合于低功率應用的電源管理方案。器件包括在工業溫度范圍內用3V或5V電壓工作的兩種規格。ADμC812是從8051基礎上發展起來的,與8051幾乎完全兼容,為學生學習研究提供了范本。
2軟件方面
生產商提供了ADμC812的開發系統QuitStart。QuitStart是功能完善、價格低廉的ADμC812的開發工具包,包括下列基于PC(Win95、98、Me、Xp兼容)的硬件和軟件開發工具:代碼開發、代碼下載、代碼調試。
二、ADμC812數字平臺在中職單片機教學中的應用1利用ADμC812仿真器讓單片機教學由抽象到具體
單片機課程之所以難,是因為其太抽象:①所有組成和工作過程都在芯片里面;②程序邏輯性強,其執行過程也在芯片內部。而ADμC812仿真器由芯片開發商提供圖形化仿真調試工具,從而使單片機內部結構一目了然。尤其是ADμC812仿真器完全擺脫了以往調試工具的局限性,而且可以不需要硬件支持且功能完善,只要有電腦就可以讓學生有更多的時間和機會來學習研究單片機。由于所有的調試和仿真都是在電腦上進行的,幾乎沒什么成本,也不會造成什么損失。而器件損壞是傳統單片機實驗實訓經常發生的。
2利用ADμC812仿真器切實開展項目教學和課題研究
QuitStart是由生產商提供的ADμC812的開發工具包,其仿真的結果就是真實單片機運行的結果,從而使得大量的程序開發和調試過程完全軟化。這樣不但使學生在學習過程中可以驗證所學的知識,加深對所學知識的理解,而且讓學生在一節課的時間內完成程序設計和調試成為可能。再者這種開發只要有電腦幾乎也不受時空限制,可以讓學生在有限硬件資源的情況下進行較大課題的研究,從而大大提高學生的動手和實踐、科研能力。
3充分利用ADμC812的性能和特點,讓學生在解決實際問題過程中提升能力
ADμC812仿真器并非純軟件模擬,而是QuitStart開發系統一部分只要通過ADμC812仿真器模擬分析認為正確程序就可以下載到ADμC812芯片中運行。ADμC812采用支持在線可重新編程的代碼和數據存儲空間,而ADμC812仍位于應用硬件中。另外ADμC812的兼容性好,自身集成了ADC、DAC,使系統的建立更加方便。這樣學生可邊做邊學、邊做邊改,使程序很容易得到驗證,甚至可以直接用于實際電路中,讓學生在在成功中激勵自我提高。
綜上所述,將ADμC812數字平臺引入中職單片機教學中不僅可以改變目前中職單片機教學的現狀,更重要的是:ADμC812成本很低,學生可以承受。這樣學生即使不在單片機實驗室里,甚至不再學習單片機這門課了,只要學會了ADμC812數字平臺,那他們照樣可以進行單片機的學習、開發、研究、應用。我想,這才是我國數字化技術人才的培養之道!
參考文獻:
〖=1〗朱月秀,尤佳.單片機實驗教學改革的探索〖=J〗.實驗室研究與探索,2002(04):27—29.
〖=2〗李剛編著.ADμC8XX系列單片機原理與應用技術〖=M〗.北京:北京航空航天大學出版社,2002.endprint