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中图分类号:TP313文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 04-0000-01
Comparison on Various Microcontroller Programming Languages
Zhou Hao
(China West Normal University, Physics and Electronic Information College,Nanchong 637002,China)
Abstract:MCU applications now is gradually expanding,meanwhile microcontroller programming language can be used for it is also more and more, the most commonly used languages are C language, PL / M. and the BASIC language, etc. This paper will give a variety of Comparison of these languages and strengths and weaknesses, to provide quick and easy path for beginners.
Keywords:Single chip micyoco(MCU);Programming language
一、引言
随着计算机技术和产业的不断发展,单片机的优点和特性十分突出,其应用领域也非常广泛。下面分别对汇编语言、C语言、PL/M.和BASIC等4种语言做个对比,让大家对这4总语言有一个较为清晰的认识。
二、汇编语言
汇编语言是是最接近机器码的一种语言,它用来表示机器指令的符号语言,一种用文字助记符。占用资源少是其主要优点,程序执行效率高。汇编语言调试起来也比较方便是因为它一条指令就对应一条机器码,每一步的对应都很清楚,并且程序大小和堆栈调用情况都容易掌控。但是因为不同的类型的单片机的指令系统是有区别的,所以其汇编语言也有些差异,不易移植。单片机的汇编语言和其他汇编语言也很相像。指令系统比第一代微处理器要好一些。但单片机编程之所以变得复杂一些是因为其拥有不同存储区域,如果你是一位电子工程师,懂得汇编语言就等于是一个基础,它可以帮助你了解影响任何语言效率的特殊规定。
三、单片机的C语言
单片机的C语言是一种具备汇编语言功能以及多种高级语言的编译型程序设计语言。C语言可以直接控制系统硬件,此外还具有许多其他功能。如库函数功能多样,操作运算速度快,编译效率强,可移植性也较强。值得一提的是在软件开发中如果采用模块化程序设计方法C语言就具有明显的优势,因其具有完整的程序模块结构。它与汇编相比,有如下几大优点:
(一)程序函数可互有差异且组织结构规范,其最大的优点就是使程序的可读性得到很大的提高,程序结构化趋于完善。
(二)模块化编程技术使得其数据处理力较强,它能将已编好的程序轻松的植入新程序且所需要的编程及程序调试周期短,效率高。
(三)C语言程序最大的优点就是它不依赖于机器硬件系统,因此它能较快地移植且不做修改。
(四)它是一种中级语言。他具有承上启下功能,上则具有高级语言的基本结构和语句,下则具备低级语言的实用性,他可以对位、字节和地址进行操作,就像汇编语言,上述三个地址是计算机最基本的工作单元。
(五)它是结构式语言。结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化,有
各种各样的数据类型,这种结构化方式可使程序层次清晰,便于使用、维护以及调试。
(六)C语言功能齐全。具并引入了指针概念,可使程序效率更高。另外C
语言也具有强大的图形功能,支持多种显示器和驱动器。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大,可以实现决策目的的游戏。
四、PL/M编程语言
PL/M语言具有以下几大优点:
(一)具有较好的可读性
模块式的程序,结构化的语言以及缩进式的书写方法,这都使得其可读性提高。一个大型的程序是由多个模块组成的,而在每一个模块下面又分布着多个程序块,这样每个程序块负责一部分功能,各司其责,即缩短了编程时间又提高了程序设计的灵活性。
(二)具有较好的可依赖性
如果程序中有冲突使用或不合理使用时其能在提出警告的同时自动为用户程序重新合理分配内存,给使用者带来了方便也有效地节约了空间资源。
(三)具有较好的结合性
局部动态变量是指一个程序中的不同模块由多个人共同编制,但其不会因为使用了相同的标识符而发生冲突,从而减小了工作量.全局的静态变量不像局部动态变量那样在所说明的程序块中有效而在其以外无效,它是在整个程序中都有效,而PL/M正是这两者的结合。
(四)具有较好的兼容性
PL/M程序可以使用户方便地连接某段特定的汇编语言程序并生成可执行代码。
(五)BASIC编程语言
BASIC译成中文是“初学者通用符号指令代码”,它是由美国科学家托马斯库尔兹研制出来的,后由微软公司把它应用到微型机上,BASIC一直被定义为初学者最合适的编程语言,它的最大特点及优点就是容易入门,现在BASIC语言也包括了很多结构化程序及编程方式。例如,局部变量,全局变量,数据传递,函数,模块等。
关键词:单片机; 编程; 仿真; 实验
目前,单片微型计算机已经在人们的工作生活中广泛应用。就我国而言,大部分高等院校中的电子信息专业也开设有涉及到单片机相关内容的专业教学课程。大量的实践研究结果表明,实验是单机片技术教学过程中最必不可少一大环节。然而在当前单片机技术蓬勃发展的推动作用下,市场所提供的各种实验仪器无法满足教学的发展要求,同时增大了教学成本。因此,如何才能降低教学成本、满足教学需要,已成为单片机教学中不得不思考的问题,设计高技术、易更新的单片机编程仿真实验系统,对支持单片机课程教学以及培养单片机专业人才具有重要意义。
1、 单片机编程仿真实验系统概述
一般而言,单片机编程仿真实验系统使用主板以及诸多12C总线基础上进行扩展的实验板共同构成。在这一实验系统系统当中,主板部分实现了包括单片机仿真、单片机基本实验电路、ISP在线系统编程以及总线等子系统结构的有机结合。在这当中,仿真实验系统的仿真部分发挥着最为重要的功效,其各种应用功能均是通过“SST89E564RD”的仿真监控芯片得以实现的。
该单片机的仿真系统CPU利用SST89E564RD,兼容性强、功能丰富、应用较为广泛,且其中集合了很多功能部件,这使得该仿真系统能够在降低系统的复杂性与研发应用成本投入的基础上,对整个系统运行稳定性以及可靠性提供支持与依据。本文设计的单片机编程仿真实验系统,具有较强的综合性,集合编程、仿真、实验为一体,全面支持单片机的实验教学,提高教学质量与效率[1]。
大量的实践研究结果表明,在单片机编程仿真试验系统中应用模块式的结构设计思路,不仅实现了各个实验接口相互间依存性与独立性的统一,促进各项实验工作内容循序渐进的开展,同时这种以该系统支持为基础建设的编程仿真实验系统平台,在顺利完成基础性的单片机原理、理论传授的同时,还可对单片机的扩展接口、串等进行实验。这样做既满足了高等学院不同层次的学生对发散性知识的学习需求,为学习过程中各阶段实践性教学模式,例如课程实验、电子设计比赛以及毕业设计等工作的开展营造练好的外部环境,同时也利于学生形成创新精神与创新能力,提高学习积极性。
2、 单片微型计算机(MCU)的选型
单片机从本质上来说是嵌入式微控制器的具体体现。单片机的问世意味着现代社会计算机应用技术的发展迈入一个崭新的阶段,其最大的特点在于实现了计算机应用功能由模式下单一的计算数据逐步发展为智能化的计算与分析,这也使得单片微型计算机具备了体积小、性能稳定、成本投入低、操作性强、可靠性高、以及适用性强等诸多特点。其主要运行思路在于:单片机系统能够将其嵌入对象所处基本环境当中,并与结构、体系发生联动关系,从而形成一个智能化的控制单元[2]。单片机的应用系统主要包括硬件与软件两大类。据相关数据显示,目前全世界已研发MCU的品种与数量高达一千种,普遍应用的约为30多种,以8051体系为代表。一个良好的单片机编程仿真实验运行系统,必须选择相匹配的MCU支持开展工作。有关MCU的选择应主要参照以下原则:
2.1典型性
首先,选择MCU应先了解有关单片机使用的产品概念。美国英特尔公司于1980年推出的MCS-51单片机,其中就包含有包含8031,但由于这种型号单片机并未设置系统程序存储器,使用起来不够方便,现已基本被市场淘汰;而8051系列所采用的HMOS芯片决定了其使用过程中的功耗较高;以及8751等通用性产品。目前,MCS-51仍然是单片机应用中的主流产品,各高校及相关专业的教材也主要以MCS-51为实验代表开展理论教学,因此实验系统的设计,应该始终坚持系统、理论的充分契合[3]。
2.2可编程功能
当前单片机编程可以划分为三种形式:专业级。它所采用的高端仿真芯片虽然能够仿真包括单片机、接口在内的系统运行全部资源,但芯片投入成本高,普及性不够;二是单片机生产商提供的IDE软件烧录,目前多应用在高档单片机的芯片中,其最要功能在于仿真芯片并支持单片机实验的进行。其价格适中,仿真单机资源较为全面并且调试方便[4];三是以单片机可编程功能为参考依据,在软件仿真性能得以确保的基础上,对单片机实施直接的系统编程,并将运行效果及时呈现出来。其成本不高,便于进一步研究与推广。这也就说明,单片机的可编程技术是该行业领域发展中的必然选择与趋势。。
2.3性价比
微控制器的成本问题是所有单片机仿真实验系统需要考虑的基本问题之一,如忽略成本因素,将会造成产品造价过高,市场竞争力比较弱,进而对仿真实验的开展带来一定影响。为了控制成本,本文中提到的单片机编程仿真实验系统,集合了编程、仿真、实验为一体,具有强大的MCU功能性[5],一方面是MCS-51系列的基本作用;另一方面则具备仿真功能与在线编程。由美国艾特梅尔公司生产的AT89S51单片机,性价比较高,既可满足各种基本功能,同时成本不高。
3、 单片机编程仿真实验系统的设计
3.1单片机的编程器模块
一般而言,单片机编程仿真实验系统所涉及到的编程器模块总体设计可以划分为操作部分、显示部分以及设置部分三大板块。在这一系统当中,操作部分还能够进一步划分为文件保存、文件打开、读器件、写器件、擦除器件、数据检测以及系统锁定等子功能;而设置部分则将括编程器类型选择、串口和波特率的性能设置、加密位的设置纳入工作范畴;显示部分包括缓冲存储区的1内容与2内容、提示信息等。
3.2 Flash闪速存储器的并行编程
以AT8951单片机为例,它所具备的4K字节的快速Flash编程存储阵列使其在编程方法的选择过程中可以采取以EPROM编程器为中心,以高压及协调控制信号为主要手段进行编程的方式。具体方法可以归纳为以下几个步骤:①在地址线中添加编程的地质信号;②在数据线中加入需写入数据的字节;③将相对应的控制信号激活,以备使用;④在EA/VPP终端加入编程电压(+12V)[6];⑤当Flash存储阵列写入新建字节或是写完程序时,ALE/PROG编程脉冲需要做到及时的,在编程过程中循环以上步骤,直至整个文件编写工作的顺利完成。
3.3 Flash闪速存储器的串行编程
一般来说,其串口接口主要包括:输入线(MOSI)、输出线(MISO)、SCK线。当RST被拉高之后,应该在进行其他操作之前,发出编程的相关指令,并擦除芯片。以33MHz的晶体为例,最高串行时钟的频率为2MHz[7]。那么其具体编程方法与步骤分析包括以下几方面:①上电的程序。将电源添加到GND与VCC,将RST设置成“H”代码,若系统还存在XTSL1/XTAL2接入晶体、时钟频率等,需要等候约10ms;②将编程的指令发送至MOSI,编程的时钟接到SCK,在该频率状态下,应比晶体时钟频率小于1/16;③代码阵列编程的可选择字节模式,由自身定时决定写周期,一般在0.5ms范围内;④所有的代码单元都可以与读指令选择相对应的地址,并与回读数据进行验证;⑤完成整个编程过程之后,将RST设置成“L”,即代表操作结束;⑥断电的程序,如果没有在系统中应用任何晶体,那么将XTAL设置为低档、RST设置为低档,对VCC进行判断。
3.4系统的可编程功能
系统涉及到了ISP可编程接口的设置与应用。ISP 下载的同时配合上位机的应用编程软件,整个仿真实验系统能够实现直接插入单片机的功能,并以此完成编程、烧写等过程,这种方法既稳定又快捷。在实际应用过程中,这些编程软件不需要再额外安装绿色软件,使用起来非常便捷,且功能强大,支持写入、读写、代码区的数据检验、器件的自动检验等,完成自动化、智能化过程。
参考文献:
[1]马忠梅等.单片机的C语言应用语言设计[M].北京:北京航空航天大学出版社.2007
[2]姚烨.基于PROTEUS和KEIL C的单片机仿真技术浅析[J].科技经济市场.2008(6)
[3]范维浩.控制器编程智能仿真模块[J].仪表技术与传感器.2011(4)
[4]马淑华、王凤文、张美金.单片机原理与接口技术[J].北京:北京邮电学院出版社.2005
[5]谭林.基于单片机的温度监控系统设计[J].国外电子测量技术.2009(4)
[6]周艳香.掌握Visual FoxPro 应用的一些小技巧[J].职业圈.2007(17)
一、序言
近年来,随着C语言的进一步推广使用,绝大多数的工程师都倾向于使用C语言进行单片机系统开发,汇编语言由于可读性、通用性、可移植性差的原因,很难满足产品开发的需求。但是汇编语言具有执行效率高、占用内存空间小等特点,在某些应用领域还是具有无可替代的作用。
本文结合Keil μVision2程序开发流程,描述了51单片机汇编程序多文件编译的实现方法。通过多文件编译的使用,大大提高了汇编程序代码的可读性、可扩展性,同时也很大程度地提高程序代码的执行效率以及内存空间的使用率,避免内存空间的浪费。
二、Keil μVision2程序开发流程简介
Keil μVision2是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机软件集成开发环境,该软件提供宏汇编器、链接/定位器、库管理器、调试器以及目标文件转换器等工具,是51单片机系统开发的首选工具。
Keil μVision2集成开发环境的编译流程如下:首先宏汇编器对汇编源程序文件进行编译,生成扩展名为.OBJ的目标文件和扩展名为.LST的列表文件,紧接着链接/定位器将所有的.OBJ文件进行绝对地址分配,链接生成包含绝对地址的目标文件和扩展名为.M51的地址文件,最后由目标文件转换器生成可用于编程器烧写、扩展名为.HEX的可执行文件。
三、汇编程序多文件编译实现
在Keil μVision2集成开发环境下,我们可以根据不同的硬件模块、功能模块分开编写应用子程序,进行模块化管理,实现多文件编译,这样就可以大大提高汇编程序代码的可读性、可扩展性。以下首先对段和模块的概念进行描述。
一个段可以是一块程序代码或者是一个数据块。根据其地址空间是否可以被链接/定位器更改,段可以分为可定位段和绝对地址段。在定义可重定位段的时候需要对其段名、类型及其属性进行定义。一个段可以分在不同的程序模块中,只要具有相同的段名,在编译过程中链接/定位器会把它们合并到一起。在定义绝对地址段的时候直接人为分配绝对地址,链接/定位器不能对改地址进行更改。绝对地址段没有段名,也不能给其他段结合。
模块是一个可以被单独编译的代码单元,可以包含一个或多个段或者部分段,一个模块既可以是单个文本文件,也可以通过INCLUDE指令把几个文本文件合并在一起。在程序编译过程中,汇编器会把一个模块编译为一个目标文件,也就是一个模块对应一个.OBJ文件。
根据以上对段和模块的描述,汇编程序的多文件编译可以通过以下三个方法来实现:
1、通过INCLUDE指令合并源文件
在代码编写时,通过INCLUDE指令可以将一个源文件插入到当前源文件中,这样汇编器在编译的时候就会将INCLUDE指令之后的文件合并到当前文件进行编译,生成一个扩展名为.OBJ的目标文件。INCLUDE指令的格式如下:
$ INCLUDE (文件名)
通过该方式实现多文件编译时,插入的源文件既可以是扩展名为.ASM的汇编源程序文件,也可以是扩展名为.INC的包含文件。注意在被包含的源文件结尾不能有END指令,否则编译会停止运行。
2、通过绝对地址段实现多文件编译
Keil μVision2中提供以下定义绝对地址段的指令,通过这些指令可以定义代码段和各种数据段,并指定其绝对地址。
由于绝对地址段在定义的时候对地址进行了分配,链接/定位器不能够对其地址进行更改,因此很容易造成地址重叠或者内存空间浪费,而且在后续对程序进行维护、升级的时候很有可能需要重新对地址进行分配,非常不利于程序的扩展和维护。因此绝对地址段通常是用在某些特定的场合,例如确定中断向量的入口地址、数据存储空间等。
3、通过可重定位段实现多文件编译
在Keil μVision2中,通过SEGMENT指令即可定义可重定位段。定义可重定位段时必须指定段的名称和存储类型,其格式如下:
四、总结
通过以上三种方式,均可以实现多文件编译,但是在实际使用过程中,INCLUDE指令通常用于包含特殊功能寄存器的定义等;绝对地址段则通常用于确定中断向量的入口地址、数据存储空间;而可重定位段的方式则广泛地用于各种代码段或数据段的定义。
通过多文件编译的方式,解决了单文件编译会导致程序文件过于臃肿、可读性差、不便于维护等缺点,大大提高汇编程序代码的可读性以及可维护性。
参考文献
[1] Keil Software. A51/AX51/A251 Macro Assembler and Utilities.2001.
关键词:T6963C;80C196KC;接口;通用程序
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1672-3198(2007)10-0248-01
1引言
随着测控技术的日益发展,智能仪器在集成度、功能、人机界面等方面均有了巨大的进步和发展,图形液晶显示器由于具有显示信息多、体积小、重量轻、功耗低、寿命长、价格低、接口控制方便等优点,正成为当今显示技术发展的主流。目前,显示器的核心――液晶显示控制器品种繁多,各种控制芯片在控制电路逻辑指令、指标参数等方面各有差异,但无论那一种型号的产品,其连接信号基本相同。本文以清华蓬远的T6963C控制器为例,介绍其与80C196KC单片机的接口电路和编程。
2 T6963C及其构成的液晶显示模块
T6963C液晶显示控制器多用于中小规模的液晶显示器件,常被装配在图形液晶显示模块上,以内藏控制器型图形液晶显示模块的形式出现。在内置T6963C的液晶显示模块上已经实现了T6963C与行、列驱动器及显示缓冲区RAM的接口,同时也已用硬件设置了数据传输方式、显示窗口长度、宽度等。内置T6963C的单屏点阵图形液晶显示模块结构如图1所示。
T6963C的特点:
(1)T6993C是点阵式液晶图形显示控制器,能与80系列的8位微处理器直接连接使用;
(2)T6993C可以图形方式、文本方式及图形和文本合成方式进行显示,还可以实现文本方式下的特征显示和屏拷贝操作等;
(3)T6963C的占空比可从1/16到1/128;
(4)T6993C点阵式液晶图形显示控制器具有内部字符发生器CGROM,共有128个ASCII码字符;
(5)T6993C点阵式液晶图形显示控制器可以管理64KRAM,作为显示缓冲区及字符发生器CGRAM。允许MPU(微处理器)随时访问显示缓冲区,甚至可以进行换位操作。
3 T6963C与80C196KC的接口
内置T6963C控制器的液晶显示模块与计算机的接口时序为INTER8080时序。它与计算机有两种连接方式:直接访问方式和间接访问方式。直接访问方式是内置T6963C控制器的液晶显示模块作为存储器或I/O设备直接挂在计算机的总线上。模块的数据线接计算机的数据总线上,片选及寄存器选择信号线由计算机的地址总线提供,读和写操作由计算机的读写操作信号控制;间接控制方式是将内置T6963C控制器的液晶显示模块与计算机系统中的某个并行I/O接口连接,计算机通过对该I/O接口的操作间接的实现对模块的控制。下图为T6963C与80C196KC单片机采用直接访问方式的电路图。
4程序设计
T6963C的初始化设置一般都由硬件作了设置,因此其指令系统将集中于显示功能的设置上。
T6963C的指令可以带一个或两个参数,或无参数。每条指令的执行都是先送入参数(如果有参数),再送入指令代码。每次操作之前最好先进行状态字的检测。下面给出T6963C指令写入的
此程序是通用程序,当写入单参数指令时,应把参数或数据送入D2中,其子程序入口为PR11;无参数指令写入子程序入口为PR12。
5结束语
随着现代测控技术的发展,仪器仪表的智能化程度日益提高,对仪器的可操作性要求也越来越高,因此,良好的人机界面也越来越受到设计者的重视。T6963C是比较常用到的液晶显示控制器,它与单片机的接口十分方便,可实现控制和现场过程的动态显示,提供友好的人机接口。当然,液晶显示控制器的种类很多,各套指令也有一定差异,但其设计思路和流程基本相同。
参考文献
【关键词】单片机 理论与实验 课程设计 协同教学
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)31-0243-01
引言
单片机理论、实验和课程设计相关课程体系是各高等院校电子电气信息类工科专业基础专业课程设置的重要组成部分,为大学生深入学习掌握单片机的基本原理,设计方法,实践应用等打下基础。大多数理工科高校开设这些课程,对学生进行综合培养。对于单片机的理论与实践教学,既可以选择汇编语言,也可以选择C语言进行。在高校的实际教学工作中,大多数老师是选择汇编语言进行教学的,因为从汇编语言入手能更好的掌握单片机的硬件资源使用原理等,也有部分老师是直接使用C语言进行教学,认为汇编语言编程过于繁琐,而C语言编程能够在将来的实践工作中得到更好的应用。本文通过总结作者多年来在单片机相关课程教学积累的经验和教学研究心得,以51单片机理论、实验和课程设计教学为例,对如何在使用不同编程语言进行繁琐和复杂的教学中使学生更好地掌握单片机知识体系进行了探讨。
1.单片机理论教学
1.1 汇编语言理论教学
单片机是一个把中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、并行IO接口、串行IO接口、定时器计数器、时钟振荡电路等集成在一起的控制芯片,硬件资源简单且丰富,也易于扩展电路,所以单片机的学习侧重点首先在于掌握硬件资源使用方法。因为汇编语言实际上是CPU能够识别的机器码的助记符,从汇编语言入手开始教学,能够使学生更好地掌握单片机的硬件资源使用原理。使用汇编语言编程可以很方便地对单片机存储器地址直接进行存取操作,也能很方便地对存储器地址进行整体安排分配,前提是对单片机硬件资源非常熟悉,能够灵活调用。比如指令MOV、MOVC和MOVX可以分别访问单片机内部的数据存储器、程序存储器和外部扩展的数据存储器。汇编编程的缺点在于进行算术运算和逻辑判断跳转等比较繁琐。
1.2 C语言理论教学
国内的单片机C语言程序设计教程多数的编排都会在前面开始的章节介绍单片机硬件资源以及汇编语言指令系统,然后以更大篇幅讲述C语言程序设计语法和针对硬件资源的编程。针对单片机的C语言程序设计语法与计算机C语言高级程序设计编程语法基本一致,而针对硬件资源的指令又类似于汇编语言指令系统,所以应该可以说单片机C语言程序设计是计算机C语言高级程序设计和汇编语言指令结合体。要掌握好C语言编程依然要对于单片机的硬件资源理解透彻并能灵活调用。但是C语言针对硬件资源的指令与汇编语言指令比较起来却不如汇编那么直观,也不如汇编指令那样更加有助于单片机硬件体系结构的理解。
为了使初学者能够更好地理解单片机硬件体系结构,掌握硬件资源的调用,选择汇编语言进行教学显然是更加合适的。
2.单片机实验教学
单片机作为电子电气信息类专业的一门专业基础核心课程,比某些专业基础课程如电路原理、数字电子技术、模拟电子技术等更加注重编程实践的练习。单片机实验课程一般都是配套安排在单片机理论课程的下半学期,这样能够更加有助于理论的理解和掌握。作为理论课程的配套课程,单片机实验课程在教学上必须与理论课程保持一致性,选择汇编语言进行实验教学就是必然和最好的选择。
在实验设备的选择上,学院实验室早期购置过星研单片机Star ES51实验箱,后来又购置了大批光佑STC开发板,可以两者选其一。
早期的单片机实验都是集中在实验室进行,两人共用一台实验箱,通过连线和读写配套程序仿真运行来进行实验。这样的实验有一些明显的不足,比如配套程序调用了很多键盘显示的子程序,而这些子程序没有直接给出来,实验箱的很多硬件电路连接也没有给出详细原理图,所以造成了实验结束后多数学生也是对实验原理和编程似懂非懂的结果。
有了STC开发板后,每个学生可以分配一块开发板,各自进行单片机的编程仿真实验,还可以将开发板带回宿舍课后继续练习,实验可以更方便地进行。实验开发板的原理图清晰,例子程序丰富,通过读写配套例程可以较好的掌握单片机的基本原理。
显然使用汇编语言选择STC开发板进行单片机实验是实验教学的最好安排。实验课程的要求注重于单片机基础知识的掌握和硬件资源的调用。
3.单片机课程设计教学
单片机课程设计的安排是为了进一步提高学生的实践能力,所以课程设计的教学就不再局限于基本原理的掌握,而是必须达到更高程度的实践效果。汇编语言编程有利于对基础知识的理解和单片机硬件资源的掌握,却不利于复杂逻辑的处理。所以在学生已经基本掌握了基础理论的情况下,课程设计选择C语言编程,可以让学生更加方便的进行复杂程序的编写。
单片机课程设计实践项目内容的安排上,必须注重单片机内部和外部硬件资源的综合调用,以便完成具有实际意义的综合程序的编写。课程设计实践项目安排了可以综合调用单片机I/O口资源进行键盘扫描数码管显示以及中断处理的实现计算器功能的程序编写,和能够使用I2C总线进行通讯的AD/DA处理的程序编写。这两种程序的综合度和复杂度都远远大于单片机实验题目的要求。从实践结果来看,通过这种综合性复杂程序的编写练习,能够大大提高学生的开发设计实际项目的动手实践能力。
结束语
在我国大力实行人才战略强调人才培养的大环境下,本文作者所在高校也响应国家号召加强本科生培养,实施卓越工程教育,取得了积极可喜的成绩。本文积极探索和提高单片机理论实验课程设计协同教学的方法,取得了长足的进步和发展,也得到了学生的高度认同。以此方法培养出来的本科生在参加全国大学生电子设计竞赛的过程中也取得了骄人的成绩。本文作者经验和方法也可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。
参考文献:
[1]李朝青.单片机原理及接口技术(第4版),北京航空航天大学出版社,2013.7
[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程――入门、提高、开发、拓展, 电子工业出版社,2009.1
[3]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例――基于8051+Proteus仿真(第2版), 电子工业出版社,2012.10