任務(wù)驅(qū)動法在高職單片機課程教學(xué)中的應(yīng)用

蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 李 英

任務(wù)驅(qū)動法在高職單片機課程教學(xué)中的應(yīng)用

蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 李 英

單片機課程在我校從高職三年級下學(xué)期開始學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)兩學(xué)期。高職生本身的特點是沒有經(jīng)過高中階段，學(xué)習(xí)積極性不是很高，好奇心強，不太喜歡理論學(xué)習(xí)，尤其是深奧的專業(yè)理論，但是喜歡動腦筋，喜歡自己操作。而單片機課程作為電子信息工程專業(yè)主要的專業(yè)課之一，本身的特點是內(nèi)容較多，且多是看不著摸不到的知識，因此，一般高職生認為單片機課程較為深奧，很難聽懂學(xué)會。筆者個人在單片機課程的教學(xué)過程中，根據(jù)學(xué)生的特點，第一學(xué)期主要采用理論講授，打好理論基礎(chǔ)，第二學(xué)期主要是實踐操作。在第一學(xué)期的理論講授過程中，任務(wù)驅(qū)動法帶來了較好的教學(xué)效果。

一、任務(wù)驅(qū)動法過程

以定時器/計數(shù)器部分內(nèi)容為例，按照單片機教材本身的安排，先是半頁介紹定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)，然后兩頁介紹定時器/計數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器（TMOD和TCON），接著三頁介紹定時器/計數(shù)器的工作方式，最后介紹定時器/計數(shù)器的初始化程序設(shè)計，在程序設(shè)計中才牽涉定時器初值的計算公式和例題。也就是說，普通的教學(xué)時間每節(jié)課45分鐘，需要整整一節(jié)課才能介紹完定時器/計數(shù)器所牽涉的理論知識，這一節(jié)課只需要學(xué)生認真聽講，然后第二節(jié)課才開始引入計算?？上攵覀兊膶W(xué)生在第一節(jié)課只是小部分同學(xué)睡著了，極個別同學(xué)發(fā)呆，還有一部分在掙扎著盡量不睡，其實什么也沒聽進去。這樣的教學(xué)效果顯然背離了我們教學(xué)的初衷。因此，筆者采取了任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)。

首先介紹定時器/計數(shù)器在實際生活中的應(yīng)用，比如，學(xué)校里提示上下課的自動鈴聲，自動洗衣機相關(guān)的洗滌時間、脫水時間，二極管的閃亮、彩燈循環(huán)等，通過這些應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生的思考和興趣，然后和單片機芯片定時器/計數(shù)器聯(lián)系起來。最后設(shè)置問題——如何實現(xiàn)定時功能？帶著問題，引導(dǎo)學(xué)生認真學(xué)習(xí)實現(xiàn)定時所需要的大概過程：首先進行定時器的初始化。通俗講就是給定時器設(shè)置初值，因為單片機復(fù)位之后除了SP為07H，P0~P3口為0FFH之外，其余寄存器都是OOH。因此如果想定時，必須先設(shè)定初值，比如隔1秒二極管閃亮一次，那么就應(yīng)該設(shè)置好1秒。另外，定時器的初始化還包括工作方式的設(shè)置，工作方式不同卻可以同樣實現(xiàn)定時的功能。接著啟動定時器。然后判斷定時器定時時間是否到，時間到后如何操作就可以完全按照實際需要去做了。那么，我們首先是要講清楚，如何設(shè)置定時器工作方式，從而引出TMOD，進行詳細介紹（圖1）。

其中，M1M0的組合決定了工作方式：00，對應(yīng)為方式0，01對應(yīng)方式1，10對應(yīng)方式2，11對應(yīng)方式3。接著，是定時器初值的計算，先給出公式：定時時間t=（2N-X）×機器周期，其中，X為定時器的初值，從而可以推出初值X=2N-t/機器周期。而常見的機器周期只有兩種，晶振為12MHz時，機器周期為1μs；晶振為6MHz時，機器周期為2μs。比如，定時器常用的工作方式只有方式0和方式1（應(yīng)用最多），方式0對應(yīng)的μ為13，方式1對應(yīng)的n為16，從而只要知道定時時間就可以計算出初值。

二、例題

設(shè)定時器T0選擇工作方式0，求最長定時時間，如果要實現(xiàn)定時時間為1ms，fosc=6MHz，試確定T0的初值。并編程實現(xiàn)，當定時時間到后將P1.4取反。

解：晶振fosc=6MHz 時，機器周期為2μs，T0處于工作模式0時，設(shè)定時時間為1ms時的初值為X，則X = 213－1ms/2μs = 8192-500 =7 692=1 111 000 001 100B。（1）

T0的高8位TH0= 11110000B，即F0H。

程序清單如下：

三、總結(jié)

整整兩節(jié)課的時間，安排的內(nèi)容較多，而除了第一節(jié)課剛開始的十幾分鐘內(nèi)主要是教師本人在簡單講述，其他時間內(nèi)幾乎全體同學(xué)都在積極地參與計算、思考。當然，這期間教師要穿插提問和學(xué)生板演。事實證明，這兩節(jié)課不僅學(xué)生的參與率很高，而且內(nèi)容多，學(xué)生吸收的東西也多，甚至到下課時，仍有學(xué)生在討論對方計算有失誤，最后趁熱打鐵，布置的作業(yè)跟教學(xué)內(nèi)容非常相似，既包括了理論知識的鞏固，又有計算題目。筆者認為，這次打破傳統(tǒng)的理論講授，以提高學(xué)生積極性為目標，以學(xué)生參與為主線，采用任務(wù)驅(qū)動法的學(xué)習(xí)方法在實際教學(xué)中取得了明顯的教學(xué)效果。