淺談微機原理的應用與教學

劉奧林?李朋陽?陳鵬沖

摘 要：隨著現在科技的迅猛發(fā)展，有關計算機電子科學技術方面的知識也越來越健全，隨之微機原理的應用在我們生活中也越來越多。本文對微機原理的內容和應用作了一些介紹，并且針對微機原理課程提出兩點教學建議。

關鍵詞：微機原理；應用；教學

微機原理這門學科在現代社會生活中，所涉及的范圍己經十分廣泛，與人們的工作生活也密不可分?，F在的許多智能家電都是有關微機原理的應用，微機原理將成為越來越重要的一門學科。然而學生們在學習這門課上也有一定的難度，在這里提出兩點教學建議，希望有助于學生能更好的學習這門課程。

1 微機原理的主要內容

《微機原理》作為一門專業(yè)基礎課程，它的主要內容包括微型計算機體系結構、8086微處理器和指令系統(tǒng)、匯編語言設計以及微型計算機各個組成部分介紹等內容。要求學生對微機原理中的基本概念有較深入的了解，能夠系統(tǒng)地掌握微型計算機的結構、8086微處理器和指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計方法、微機系統(tǒng)的接口電路設計及編程方法等，并具有綜合運用所學知識分析問題和解決問題的能力。

2 微機原理在生活中的應用

微機原理是一門先進卻又復雜的科目，對我們的工作生活有極大的影響。在我們學習和了解微機原理之后，就必須要學以致用，所以接下來就主要淺談一下.微機原理在生活工作中的具體應用。

我們生活中應用最多的就是單片機，又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統(tǒng)集成到一個芯片上。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發(fā)提供了便利條件。同時，學習使用單片機了解計算機原理與結構的最佳選擇。

我們知道二十世紀跨越了三個“電”的時代，即電氣時代、電子時代和現己進入的電腦時代。不過，這種電腦，通常是指個人計算機，簡稱PC機。它由主機、鍵盤、顯示器等組成。其中還有另一類計算機，大多數人都不熟悉的。這種計算機就是把智能賦予各種機的單片機，也稱之微控制器。顧名思義，這種計算機的最小系統(tǒng)只用了一片集成電路，即可進行簡單運算和控制。由于它體積小，通常都藏在被控機械的“肚子”里。它在整個裝置中，起著有如人類頭腦的作用，一旦出了毛病，整個裝置就會癱瘓了。目前，這種單片機的使用領域己十分廣泛，如在智能儀表、實時工控、通訊設備、導航系統(tǒng)、家用電器等中得到大范圍應用。各種產品一旦用上了單片機，就能起到使產品升級換代的功效，常在產品名稱前冠以形容詞一一“智能型”，如智能型洗衣機等?，F在有些工廠的技術人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產品，不是電路太復雜，就是功能太簡單且極易被仿制。其中的原因，可能就在于產品未使用單片機或其它可編程邏輯器件上。并且實時控制系統(tǒng)中可及時處理現場的參數、信息，實現實時處理，同時計算機又可自行處理運行過程中出現的諸如電源突變、運算溢出等故障，提高了計算機的可靠性。

目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。導彈的導航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網絡通訊與數據傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數據處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機、攝象機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。尤其是在自動控制領域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械些重要的領域中，起作用顯得更加關鍵。

3 微機原理教學方式的改進

微機原理與應用的教學內容抽象、信息量大、圖表豐富，如果還是采用傳統(tǒng)的板書加掛圖的力一式進行課堂教學力一式，很不利于學生系統(tǒng)性地理解相關內容，甚至連基本概念的理解都會有偏差。為此，教師應注意結合具體實物去講解，同時允分發(fā)揮多媒體教學的優(yōu)勢，將抽象概念具體化。教師應在在課堂上帶一些與課程有關的實物，比如CPU芯片，從實驗室找些PC/XT機的主板和PentiumPC機主板，告訴學生主板上各接口的位置和功能以及各種主板的不同之處，讓學生對計算機整個硬件系統(tǒng)有比較直觀的認識，講解概念時就容易接受，同時讓學生感到這門課與自己是密切相關的，自然愿意努力學習了。

在講課時善用比喻，將抽象問題具體化，復雜問題簡單化。將存儲器單元的地址形象地比喻為門牌號碼，存儲器中的數據比喻為住戶，像要找到某個人須知道他家的門牌號碼一樣要訪問某個存儲器單元，必須要給出該存儲單元的地址。指令隊列與堆棧的區(qū)別，就像排隊打飯和疊放光盤，前者先進先出，后者先進后出，讓學生覺得計算機的某些工作過程其實和我們日常生活很相似，并不那么神秘不測。

還有一點就是需要教師重視輔導答疑。輔導答疑是教師和學生課后交流的重要環(huán)節(jié)，通過答疑，教師可以發(fā)現班級學生存在的問題，自檢授課的漏洞，不斷地修正授課內容。輔導答疑往往是在寬松自然的環(huán)境下進行，容易啟發(fā)學生創(chuàng)造性地思維。

4 加強微機原理實踐教學

微機原理作為一門課程，在我國已整整歷時50年，它基本形成了獨特科學的知識體系，繼承這一體系是培養(yǎng)高素質人才的需要。但是如果教師仍按傳統(tǒng)教學方法教學，不講究創(chuàng)新，科學技術就不會發(fā)展，我們培養(yǎng)的人才就難以超越前人。因此，為了提高教學水平就要求教師在消化、吸收、繼承的基礎上不斷開拓創(chuàng)新。

傳統(tǒng)的實驗教學是教師把一切準備好，學生照著實驗步驟按部就班來做，學生缺乏自主性和獨立性，極大地限制了學生的創(chuàng)新能力的提高，開放式實驗教學是讓學生自己根據實驗任務書的要求，獨立設計實驗電路，擬定實驗方案，完成實驗過程，實驗指導教師在實驗過程中給予必要的啟發(fā)與引導，實驗完成以后對實驗結果和報告進行評價。實驗中心還采用開放式管理模式，對于那些學有余力，對動手實驗有濃厚興趣的在校本科生，提供開放式實驗室，實驗教師負責組織并培訓這些學生參加科技制作、小發(fā)明和各類競賽，為學生實現自己的想法提供環(huán)境和條件。可以將一些微機或者單片機實驗教學常用的開發(fā)板、仿真器或者各種芯片發(fā)放給感興趣的學生，讓學生在宿舍就能形成興趣小組搭建自己想要的微機最小系統(tǒng)開發(fā)平臺。這樣，學生所掌握的知識就不是教師硬灌的或者是課本上寫的死知識，而是通過學生自己實踐、探索，發(fā)現的活知識，抽象的內容變得具體了，難懂的內容在實踐指導下易于理解了，學生學習興趣就大大提高了。

5 結束語

微機原理的應用非常廣泛，機械的控制系統(tǒng)、智能家電的操控系統(tǒng)、計算機軟件的開發(fā)等都離不開微機原理。簡而言之，微機原理的應用己經滲透到我們生活的方方面面。也正因如此，學生們如果掌握好這門學科，將會給自身帶來很大的幫助。本文提出的兩點教學措施能使學生們提高學習微機原理的興趣，并從實踐中更好的掌握這門學科，從而培養(yǎng)一批微機原理應用型人才，為社會發(fā)展做出一定的貢獻。