在單片機課程中如何引入C語言教學(xué)

蘇才冠

摘 要： 在中職課程中單片機屬于硬件教學(xué)，C語言是軟件教學(xué)，如何將二者結(jié)合起來，讓學(xué)生更好更快地掌握單片機的結(jié)構(gòu)和工作原理，更熟悉掌握C語言的簡單語法應(yīng)用。作者根據(jù)多年單片機教學(xué)實踐和體會討論如何在中職學(xué)校單片機課程中引入C語言教學(xué)。

關(guān)鍵詞： 單片機 C語言 中職教育

很多中職學(xué)校已經(jīng)在電子專業(yè)開設(shè)了單片機這門課程，在教學(xué)過程中都會使用匯編語言教學(xué)，但一些中職學(xué)生掌握單片機這門課程的難度較大。課堂枯燥無味，匯編語言難于理解，缺乏動手能力，對本來學(xué)習(xí)基礎(chǔ)就比較薄弱的中職生來講更是雪上加霜。那么如何讓單片機課堂更加靈動呢？結(jié)合多年單片機教學(xué)經(jīng)驗，我認(rèn)為，中職學(xué)校單片機教學(xué)可以選擇C語言作為編程語言進(jìn)行單片機教學(xué)。

一、在單片機課程中利用C語言教學(xué)的優(yōu)點

C語言作為一種非常方便的語言得到廣泛支持，很多硬件開發(fā)都用C語言編程，如各種單片機、DSP、ASM等。C語言程序本身不依賴于機器硬件系統(tǒng)，基本上不做修改或僅做簡單的修改就可將程序從不同的系統(tǒng)移植過來直接使用。單片機的C51編程與用匯編ASM-51編程相比，有如下幾點優(yōu)點：

1.對單片機的指令系統(tǒng)不要求有任何了解，就可以用C語言直接編程操作單片機。

2.寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)完全由編譯器自動管理。

3.程序有規(guī)范的結(jié)構(gòu)，可分成不同的函數(shù)，使程序結(jié)構(gòu)化。

4.庫中包含許多標(biāo)準(zhǔn)子程序，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力，使用方便。

5.具有方便的模塊化編程技術(shù)，使已編好的程序很容易移植。

C語言常用語法不多，尤其是單片機的C語言常用語法更少。C語言的這些優(yōu)點，對于基礎(chǔ)較為薄弱的中職生來講學(xué)習(xí)單片機的難度大大降低。

二、單片機最小系統(tǒng)模塊制作

受2013年7月參加海南省省級電子骨干教師培訓(xùn)的啟發(fā)，我在實訓(xùn)教學(xué)中要求學(xué)生統(tǒng)一購買單片機最小系統(tǒng)模塊開發(fā)板進(jìn)行焊接組裝。在制作過程中，學(xué)生可以根據(jù)電子知識測量元器件、讀懂電路原理圖，起到鞏固之前所學(xué)電子制作課程的知識的作用。在中職學(xué)校單片機教學(xué)入門時讓學(xué)生動起來是開展好教學(xué)的重要一步，通過讓學(xué)生親手焊接制作單片機最小系統(tǒng)模塊開發(fā)板，活躍思維，激發(fā)對單片機的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生對陌生的數(shù)碼管、發(fā)光二極管、液晶顯示器等元件，都有想迫切了解其功能和作用的心理，單片機最小系統(tǒng)模塊制作中每個學(xué)生都非常用心地完成。

單片機屬于硬件，在之前的教學(xué)中一直都是使用仿真軟件在現(xiàn)有的實驗平臺上進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生缺乏動手能力，與中職學(xué)校的教學(xué)理念相悖。只有把單片機硬件擺在學(xué)生面前，讓他們親自操作，才會有深刻體會，才能掌握它。

三、在單片機課堂上如何開展C語言教學(xué)

1.合理刪減C語言課程內(nèi)容

在匯編語言的教學(xué)中，課程一開始就講解較復(fù)雜的內(nèi)存、地址、存儲器，對于本來就基礎(chǔ)比較薄弱的中職學(xué)生來講更是感到不知所云、難于入門。在單片機中引入C語言教學(xué)，可以把之前較為復(fù)雜的內(nèi)存、地址、存儲器內(nèi)容刪減掉，只給學(xué)生講解單片機各個引腳的功能，簡單了解寄存器，讓學(xué)生把更多的時間用于實踐，這才是關(guān)鍵，在實踐過程有不懂之處再查閱課本，這樣才會記憶深刻。

2.C語言案例教學(xué)

（1）案例的選取

在制作好的單片機最小系統(tǒng)模塊上選取發(fā)光二極管、數(shù)碼管、獨立鍵盤和矩陣鍵盤等元器件設(shè)計教學(xué)案例，通過案例貫穿覆蓋單片機和C語言的知識點。教師在備課之前嘗試編程，在硬件實驗板下載調(diào)試，以確保每個案例教學(xué)任務(wù)的完成。同時，案例要有啟發(fā)性，通過這些案例，可以引導(dǎo)學(xué)生舉一反三，發(fā)展思維。

（2）案例教學(xué)的實施

首先，要講解案例實施的過程和效果，如怎樣讓發(fā)光二極管從左至右依次點亮，然后依次從右至左點亮。同時，要注意觀察學(xué)生心理的變化，他們對案例的效果是否興趣濃厚，否則要結(jié)合生活中如節(jié)日彩燈等案例進(jìn)行分析，活躍課堂氛圍，保持他們的學(xué)習(xí)自信心。

其次，通過講解案例實施效果結(jié)合單片機最小系統(tǒng)的硬件，給學(xué)生講解本次案例中所涉及的單片機硬件的基本結(jié)構(gòu)和工作原理。

再次，圍繞這次案例實施的效果可以分小組進(jìn)行討論，試著在電腦上用Keil2軟件C語言編程。教師在討論過程中進(jìn)行引導(dǎo)，給出一些程序提示，提供可行的解決問題方法。

最后，教師從各組中抽出學(xué)生編好的程序編譯下載調(diào)試，統(tǒng)一案例需要的正確的C語言程序，并且對案例適當(dāng)擴展。

四、實踐教學(xué)體會

1.學(xué)生剛接觸C語言，要提高學(xué)習(xí)單片機的興趣，多列舉分析生活中熟悉的例子引導(dǎo)入門。

2.記憶一些英語單詞，想想中文意思，從而聯(lián)想到C語言中的作用。

3.在Keil軟件中可利用計算機方面的知識學(xué)習(xí)C語言程序。

教學(xué)實踐表明，在中職學(xué)校單片機課程中引入C語言的教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生對單片機學(xué)習(xí)的興趣，活躍課堂氣氛，提高學(xué)生單片機硬件制作和C語言軟件編程的能力，從而強化中職學(xué)校電子專業(yè)單片機課程教學(xué)效果。

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