兩種語言環(huán)境下《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》程序設(shè)計(jì)過程教學(xué)設(shè)計(jì)初探

摘要：本文深入探究高職高?！秵纹瑱C(jī)應(yīng)用技術(shù)》匯編語言及C語言環(huán)境下程序設(shè)計(jì)過程分析，提出了匯編語言為編程基礎(chǔ)、以C語言為編程提高的教學(xué)設(shè)計(jì)過程，通過使用兩種語言編程，使學(xué)生深入挖掘?qū)W習(xí)潛能，較快掌握單片機(jī)原理及使用技巧。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì);匯編語言;C語言

《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程是電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的職業(yè)能力課程，也是專業(yè)技術(shù)課程。由于《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程概念抽象，硬件難于理解，軟件不易設(shè)計(jì)，所以，學(xué)生在單片機(jī)學(xué)習(xí)過程中困難較多，尤其是在應(yīng)用匯編指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，更是覺得無從下手，也挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用和實(shí)際操作能力，通過多年對(duì)單片機(jī)教學(xué)的研究探索，在程序設(shè)計(jì)這一知識(shí)環(huán)節(jié)，探索采用項(xiàng)目化教學(xué)方式，以完整項(xiàng)目為主線，將程序設(shè)計(jì)各部分細(xì)化成分項(xiàng)目，采用匯編語言和C語言交替編程，從而有目的的實(shí)施教學(xué)，使學(xué)習(xí)過程充滿探索型和趣味性，整個(gè)過程由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由軟件仿真到硬件實(shí)現(xiàn)，逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，并以過程評(píng)價(jià)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能、提升學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力。

一、整體教學(xué)設(shè)計(jì)

為達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展?jié)摿Φ慕逃虒W(xué)目標(biāo)，教學(xué)過程中，對(duì)程序設(shè)計(jì)這一部分的教學(xué)，摒棄了純粹理論教學(xué)的方式，對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行分析提煉，并設(shè)計(jì)重構(gòu)知識(shí)，將其提煉成工作項(xiàng)目“八路搶答器設(shè)計(jì)”，再根據(jù)八路搶答器的編程設(shè)計(jì)過程所涉及到匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)，提煉出6個(gè)任務(wù)，首先以匯編指令為主編寫程序，經(jīng)過軟件仿真實(shí)現(xiàn)后，再用C語言編寫程序。學(xué)生已經(jīng)學(xué)過C語言編程知識(shí)，在理解了匯編指令執(zhí)行過程后，對(duì)C語言會(huì)有更深的理解。整個(gè)設(shè)計(jì)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由單個(gè)任務(wù)到綜合項(xiàng)目，整個(gè)學(xué)習(xí)過程，既鞏固了基礎(chǔ)知識(shí)，又鍛煉了實(shí)踐能力。

二、任務(wù)設(shè)計(jì)分析

6個(gè)任務(wù)設(shè)計(jì)如下：

1.八個(gè)發(fā)光二極管不同亮滅方式，分析出匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu)：順序程序設(shè)計(jì)，分支程序設(shè)計(jì)，散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)，循環(huán)程序設(shè)計(jì)，查表程序設(shè)計(jì);

2.雙字節(jié)加法：分析順序程序設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及執(zhí)行過程，用匯編MOV、ADD/ADDC指令完成加法運(yùn)算，C語言賦值語句完成程序編寫

3.兩數(shù)作比較：（1）兩個(gè)無符號(hào)數(shù)比較，分析設(shè)計(jì)兩分支程序;（2）兩個(gè)有符號(hào)數(shù)作比較，分析設(shè)計(jì)三分支程序，掌握設(shè)計(jì)過程及基本方法;利用匯編語言的條件轉(zhuǎn)移指令JZ/JNZ/CJNE/JC/JNC做條件判斷，分支轉(zhuǎn)移，用C語言條件語句IF/IFELSE/IFELSEIF/，進(jìn)行轉(zhuǎn)向選擇，并比較兩種語言特點(diǎn)及程序?qū)崿F(xiàn)過程。

4.組合按鍵控制發(fā)光管亮滅狀態(tài)：分析散轉(zhuǎn)程序結(jié)構(gòu)，使用散轉(zhuǎn)指令JMP@A+DPTR及轉(zhuǎn)移指令A(yù)JMP實(shí)現(xiàn)多個(gè)分支的轉(zhuǎn)向，并用C語言的開關(guān)語句SWITCHCASE語句實(shí)現(xiàn)分支執(zhí)行結(jié)果。

5.P1口燈由右到左依次點(diǎn)亮，分析循環(huán)程序設(shè)計(jì)，應(yīng)用匯編語言指令DJNZ控制循環(huán)，完成循環(huán)程序設(shè)計(jì)，同時(shí)使用C語言的循環(huán)語句FORWHILE，實(shí)現(xiàn)循環(huán)程序效果，達(dá)到循環(huán)目的;

6.八路彩燈控制流水：使用匯編查表指令MOVCA，@A+DPTR完成對(duì)字形碼的查找，送到P1口，實(shí)現(xiàn)燈的亮滅，用C語言數(shù)組DISPLAY[]{}實(shí)現(xiàn)對(duì)字形碼的取值，完成C程序設(shè)計(jì)。

完成以上6個(gè)任務(wù)的兩種語言的編程學(xué)習(xí)后，進(jìn)行綜合項(xiàng)目八路搶答器設(shè)計(jì)：綜合運(yùn)用以上6個(gè)知識(shí)點(diǎn)，分別用C和匯編指令完成搶答器程序設(shè)計(jì)，并用PROTUES繪圖，KEIL軟件編程，最后進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，完成項(xiàng)目的制作，達(dá)到使學(xué)生掌握程序設(shè)計(jì)知識(shí)的學(xué)習(xí)目的，提高了教學(xué)效果。

三、教學(xué)效果

通過教學(xué)實(shí)施，教師不僅更好的了解學(xué)生的知識(shí)、能力、興趣和需求，更著眼于學(xué)生的發(fā)展?jié)摿?，學(xué)生完成了從單個(gè)任務(wù)到軟件仿真、再到實(shí)物制作等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，還主動(dòng)參與教師教科研課題，并且多次參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)電子設(shè)計(jì)大賽，取得了優(yōu)異成績(jī)。

下圖是學(xué)生自己動(dòng)手焊接制作的實(shí)物及部分參賽獲獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)證書。

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作者簡(jiǎn)介：李霞（1970-），女，碩士，淄博職業(yè)學(xué)院電子電氣工程學(xué)院，研究方向：自動(dòng)化教學(xué)工作。