結(jié)合芯片datasheet的“單片機技術(shù)與應(yīng)用”教學(xué)實踐

張樂

摘要 “單片機技術(shù)與應(yīng)用”課程的教學(xué)過程中，引入單片機的datasheet的部分內(nèi)容作為補充教學(xué)內(nèi)容。通過翻譯和引入新的教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生講解實際應(yīng)用中會用到的知識點的方式，讓學(xué)生熟悉了相關(guān)的專業(yè)英語單詞，為工程實踐做鋪墊。

關(guān)鍵詞 datasheet 補充 翻譯

中圖分類號：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.07.050

1背景介紹

目前所在學(xué)校所開設(shè)的“單片機技術(shù)與應(yīng)用”課程的教材，采用人民郵電出版社出版，張毅剛主編的《單片機原理及接口技術(shù)（C51編程）》。根據(jù)大學(xué)學(xué)習(xí)經(jīng)歷和目前的教學(xué)經(jīng)驗參考，大學(xué)里的單片機教程主要采用全中文教材。實際的工程應(yīng)用中，除了極少數(shù)極為常用并且已經(jīng)商業(yè)化若干年的芯片有中文資料，大部分使用的芯片只有英文資料可以參考。

同時，經(jīng)過查閱了目前學(xué)生使用的科技英語教材，教材涉及到的單詞為比較常用的單詞，對于芯片的datasheet中常用的單詞涉及較少。

另外，根據(jù)的工程開發(fā)經(jīng)驗，芯片的datasheet的英文與學(xué)生四、六級考試和大學(xué)英語考試的英文有極大的不同。其特點是單詞量少，只有所在行業(yè)的相關(guān)名詞。時態(tài)簡單，只有一般現(xiàn)在時和一般過去時。讀懂的最大難點在于芯片的相關(guān)技術(shù)知識，而不是英語。相關(guān)名詞相對生僻，通過通用的翻譯軟件（例如金山毒霸）不容易找到準(zhǔn)確的含義。

為了銜接大學(xué)教學(xué)與實際工程應(yīng)用，在“單片機技術(shù)與應(yīng)用”課程中，引入了單片機的datasheet的部分材料作為教學(xué)資源，作為補充的教學(xué)內(nèi)容。

2教學(xué)實踐的具體項目

2.1翻譯并講解相關(guān)單詞

在教材的并行端口的原理及編程這一章里，詳細(xì)地介紹了P0、P1、P2、P3端口的結(jié)構(gòu)和工作原理。在按照教材內(nèi)容講完某一組I/O端口時，給學(xué)生演示在datasheet中，Pin Descrip-tion（引腳描述）這一節(jié)里，對于每組并行I/O口是如何描述的。例如datasheet中，對PO的介紹如下。

Port 0 Port 0 is an 8-bit open drain bi-directional I/O port.As an outputport.each pin can sink eight TTL inputs.When ls arewritten to port 0 pins，the pins canbe used as high-impedance in-puts.

Port O can also be configured to be the multiplexed low-orderaddress/data bus during

accesses to extemal program and data memory.In this mode，P0 has internal pull-ups.

Port 0 also receives the code bytes during Flash programmingand outputs the code bytes

during program verification.External pull-ups ale requiredduring program verification.

講解過程中，首先逐句翻譯。翻譯的內(nèi)容如下：“Port 0端口是一組8位雙向（包含OD門形態(tài)）的I/O端口。作為一組輸出端口，每個引腳可以承載8個TTL電路的灌電流。當(dāng)若干個1被寫到Port0的引腳時，這些引腳可以作為高阻輸入。當(dāng)連接到片外的RAM或ROM時，Port 0也可以配置成多路復(fù)用的低位地址總線或者數(shù)據(jù)總線。P0有內(nèi)部上拉電族。當(dāng)編程燒寫時，Port 0也接受Flash編程的程序字節(jié)和輸出程序字節(jié)。當(dāng)編程燒寫時，需要外部上拉電阻?！?/p>

翻譯后，要先提醒學(xué)生注意專業(yè)英語里出現(xiàn)的一個特殊的用法：1s。當(dāng)學(xué)生看到這個單詞的時候，都會認(rèn)為是“1秒鐘”的意思。但是在這篇文檔里，表示1的復(fù)數(shù)形式，翻譯成“若干個1”。還需要提醒學(xué)生，在datasheet中，使用粗體字的部分都是需要重點關(guān)注的，比如這段文字的最后一句。

在教材的中斷系統(tǒng)這一章，給學(xué)生演示datasheet上的關(guān)于中斷的介紹。將英文介紹逐句翻譯給學(xué)生以后，給學(xué)生講解以下知識點。vector單詞的含義是向量，但是interrupt vector在這個學(xué)科里翻譯成“中斷源”。

2.2演示上官方網(wǎng)站查找需要資料

在教材的定時器/計數(shù)器這一章，Datasheet中在對應(yīng)章節(jié)里描述，關(guān)于定時器，計數(shù)器的原理需要去廠家官方網(wǎng)站上下載相關(guān)文檔。因此給學(xué)生演示按照datasheet中描述，進(jìn)入官方英文網(wǎng)站，找到需要下載的文檔下載。

2.3使用datasheet作為補充教學(xué)資源

在教材的外部存儲器的擴(kuò)展這一章，教材描述的重點是單片機和片外存儲器連接的原理圖。單片機和片外存儲器連接的總線是localbus總線。Local bus總線的工作原理的理解是個難點和重點。在local bus工作原理的講解的原則是避開匯編語言，使用C語言的相關(guān)概念講解。

以工程經(jīng)驗參考，以datasheet中的時序圖來講解最為清楚。具體講解過程如下。首先，需要介紹主從設(shè)備的概念，單片機是主設(shè)備，周邊的擴(kuò)展的外設(shè)設(shè)備是從設(shè)備。其次要向?qū)W生描述，數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線的數(shù)據(jù)傳輸方向。地址總線、控制總線都是單向（從主設(shè)備到從設(shè)備）的，而數(shù)據(jù)總線是雙向的，并且半雙工的。如果學(xué)生對半雙工的概念比較生疏，需要介紹這個概念。

再次，因為51單片機的地址總線和數(shù)據(jù)總線涉及到復(fù)用的情況，因此需要在講解時序時覆蓋到這個知識點。以讀RAM的時序為例，描述主從設(shè)備的工作步驟。為了方便講解，在dat-asheet中的時序圖中，標(biāo)注了6個時刻，講解時分別說明這6個時刻信號的變化，以及單片機和RAM的動作。

（1）時刻1。ALE信號為高，鎖存器輸出端隨輸入端變化。/PREN信號始終保持無效，/RD信號無效。PORTO和PORT2輸出讀RAM的地址，此時RAM端的地址總線的數(shù)據(jù)是需要讀出RAM的地址。

（2）時刻2。ALE信號出現(xiàn)下降沿，鎖存器進(jìn)入鎖存狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，RAM端的地址總線的數(shù)據(jù)始終保持為需要讀出RAM的地址，因此PORTO可以釋放用來作為地址總線。

（3）時刻3。/RD信號變?yōu)槌霈F(xiàn)下降沿，這個信號通知RAM要將需要讀出的地址里的數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)總線上。

（4）時刻4。在經(jīng)過延時后，RAM將讀取的數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，就是圖中的“DATA IN”。

（5）時刻5。單片機讀取了RAM放在數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)后，將/RD信號輸出為高（/RD信號出現(xiàn)上升沿）。

（6）時刻6。單片機將ALE信號輸出為高，鎖存器輸出端隨輸入端變化。

通過上述的講解，學(xué)生對單片機訪問外部存儲器的時序就非常清晰了。

在教學(xué)中使用datasheet作為補充教學(xué)資源主要應(yīng)用于以上3個用途，后續(xù)也可以繼續(xù)開發(fā)其他教學(xué)用途。

3總結(jié)

根據(jù)教學(xué)中的課堂反應(yīng)以及課后與學(xué)生的交流，發(fā)現(xiàn)學(xué)生反饋良好。在“單片機技術(shù)與應(yīng)用”這門課程中，引入單片機的datasheet的部分內(nèi)容作為補充教學(xué)資源，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)知識點，讓學(xué)生熟悉英文資料的單詞、語法，為學(xué)生將來走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。