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單片機開發范文1
關鍵詞： C語言；單片機；開發；應用
作為一種智能化工具，單片機的開發在傳統上來說更傾向于使用匯編語言，而高級語言一直使用的甚少。但面對目前計算機領域技術發展的最新環境，匯編語言對于單片機開發來說已經不是最適合的編程語言了。從長遠來看，將類似于C語言這樣的高級計算機語言運用于單片機開發的技術雖然目前尚未成熟，但卻是單片機開發技術更為完善和發展的大勢所趨。
1 單片機的開發
近代計算機技術發展的突出特點是微電子技術的蓬勃興起，作為微電子技術發展的代表，單片機逐漸被應用于生活的各個領域。它的出現使近代計算機技術向前邁進了一大步，更從系統分支上使計算機形成了兩大系統分支：通用系統和嵌入系統。在現代電子系統中，單片機有其無可比擬的優越性：成本低、芯片體積小、性能好，因此，單片機的適用領域也非常廣泛。在我們如今的生活中，單片機技術已成功被滲入到儀器儀表、家用電器、汽車機械等領域，是智能化工具的代表。
1.1 單片機開發的特征
目前單片機的開發主要具有以下特征：“擴展的串行方式、廣泛的運用在片程序儲存器技術、全盤CMOS化、8位機的主導地位、逐步使用C語言”[1]。上述特征概括性的展示了單片機技術目前的發展狀況，其中，C語言的使用已經開始成為單片機技術開發的主要語言。
1.2 單片機開發的語言
應用于單片機開發的語言主要有兩種：匯編語言與高級語言，其中高級語言以C語言為代表。匯編語言相較C語言來說具有較高的可控性，使用起來較為簡便，因此在單片機開發中運用的較為廣泛。隨著目前處理器對C語言的運用逐漸增多，結合C語言相較于匯編語言來說具有更強的可移植性的特點，在對處理器內部結構的具體情況不甚清楚的狀況下，處理C語言的編譯器也可很快上手，因此，C語言比匯編語言更加適用于目前的單片機開發系統。
2 C語言應用于單片機開發
作為編譯型語言，C語言兼具高級語言和匯編語言的特點和功能，因其自身強大的可移植性，C語言在單片機的開發應用中有很大的便捷性。C語言主導結構化的程序設計方式，自頂向下展開。使用C語言進行單片機開發，即使沒有對單片機的硬件結構的詳細了解，編譯器也可以按照自頂向下的設計方式使變量儲存單元得到合理有效的分配，如此設計出的單片機程序十分可靠易行。
2.1 特點
作為程序設計語言中的一種，C語言以其結構化的特征被廣泛運用于程序開發。C語言具有以下特點：功能性強、結構性好、高度的可移植性（不同的機型都可運行，面向用戶）。此外，相比于匯編語言，C語言這種編譯型程序設計語言具有更強的可讀性，這主要是得益于該種語言有功能強大的庫函數、高效的編譯能力和迅捷簡便的運算。
使用C語言進行單片機開發程序的編寫，程序開發者不用時時與硬件接觸，能夠將精力全部集中于思考程序的算法和功能，對于一些瑣碎的細節問題可以大而化之不必過于在意，因此C語言比匯編語言更適應一般人的思維習慣，更能節省程序編寫的時間。
除了上述兩點之外，C語言在自身改進和擴充方面也是十分便捷的，這主要得益于它功能完善的程序結構，此種強大的程序結構很適合用來設計模塊化程序?！白皂斚蛳隆⒅鸩角缶笔墙Y構化程序設計的主要原則，C語言在應用于單片機系統開發時主要采用該種設計方法。這種方法的優勢就在于可以使模塊功能得到系統化的分工，每個模塊有每個模塊的任務。
2.2 C語言對單片機的優化
單片機開發目前被廣泛應用于工業測控領域中的嵌入式系統，這是利用C語言對單片機系統資源的優化，這樣的應用使得單片機開發所面對的工作環境和內容日趨復雜，最繁瑣的便是軟件的設計。由于工作任務艱巨，設計人員尤其需要考慮控制系統單片機的資源分配（軟硬件方面），而單片機系統的資源量卻不夠充裕。這種不充裕主要體現為結構簡單的CPU和片內結構以及缺少程序存儲器等方面的資源。
基于以上原因，利用有限的資源做好C語言的程序設計成為單片機開發的關鍵環節。C語言作為高級計算機語言利弊并存，雖然優點很多，但是不能忽視的是，C語言由于生成代碼長，造成占用存儲空間大，基本在20%～50%左右，這就要求我們在具體操作的時候要知曉軟硬件的任務所屬，根據其不同的優勢來分配任務，對系統任務也要做到預先分析。因此，當C語言運用于單片機開發時，對程序的優化是需要適當進行的。這不僅是C語言本身的特點所決定的，也是單片機開發的現狀所決定的。
2.3 開發環境
以C語言編程的單片機應用開發軟件有很多，其中KEILC51
以其完善的性能成為這其中的佼佼者?！斑@款軟件既能編輯仿真，又能編譯，它同時支持不同公司的以MCS51為架構的芯片，也支持匯編和C語言的程序設計”[2]。這款軟件功能強大，尤其是在程序的調試和仿真軟件方面具有卓越的功能，方便學習使用和投入工作。在這種單一卻不失靈活的開發環境中，C語言被集成于統一的開發環境，“這個集成開發環境包含：編譯器，匯編器，實時操作系統，項目管理器，調試器”[3]。這種單一卻不失靈活的開發環境有如下特點：
該軟件的工程由三部分組成：源文件、開發工具選項、編程說明。該軟件的特點就是一對多（一個工程對應產生一個或N個目標程序），從而構成多個組。
該軟件可以滿足用戶瀏覽源文件的需求，且方便快速，可以尋找文件，全局搜索文件，在集成開發的環境下也可保證用戶功能得以啟動?！傲硗釱EILC51可以在編輯器內編輯、調試程序，它能提供一種自然的調試環境，使你更快速地檢查和修改程序”[4]。
2.4 C語言在單片機開發中運用的步驟
C語言在單片機開發中運用的步驟主要有：編寫編譯源程序和連接轉換目標代碼。除了這兩方面的主要內容之外，當程序設計結束之后，還應該將“源程序轉換成在單片機上能運行的HEX件，使單片機能執行編寫好的程序”[5]。具體的C語言在單片機開發中的步驟如下所述：
1）安裝軟件。作為商業軟件，我們在KEIL的網站上可以下載到軟件的安裝包，這個過程很簡單，只要跟隨軟件提示安裝即可。首先對安裝包進行解壓，然后打開SETUP.EXE文件，點擊安裝，按照提示輸入序列號并在詢問是否接受版權信息時點擊接受按鈕，最后按要求完成安裝。
2）進行C源文件的創建工作。第一步建立新項目，在新項目中添加以前就有的程序文件或者建立新文件。第二步建立一個新的程序文件，找到新文件的文字編輯窗口，在其中編寫程序，即可生成C源文件。
3）編譯并調試。編譯調試是C語言運用于單片機開發的中間階段。這一階段首先要求軟件操作者調整到調試模式，然后使用仿真器在源程序的一級進行程序調試，調試的時候要注意對已建立的源文件糾錯，同時編譯源程序，在使用C51編譯器的基礎上生成目標文件或浮動的目標碼模塊。最后，將編譯好的模塊連接，生成文件。
4）最后進行生成HEX文件的工作。作為整個步驟的最后一步。生成文件對C語言的運用有著非常重要的作用，也使單片機開發在性能、功效上有了現實的意義。進行這一步首先要把目標文件生成HEX文件，該文件的主要功能是燒寫芯片。該文件以Intel公司所提出的數據寬度為字節，“文件轉換后所生成的HEX文件可以通過編程器寫入單片機的程序存儲器，也可以用仿真器進行調試”[6]。
3 總結
C語言在單片機開發中的運用目前比較廣泛，它使單片機應用于生產生活的時候更為有效，同時極高的開發效率將單片機的使用推廣到了生產生活的各個方面。面對目前計算機領域技術發展的最新環境，匯編語言對于單片機開發來說已經不是最適合的程序編寫技術了。綜上所述，C語言應用于單片機的開發對單片機在未來運用于更廣闊的空間具有很大的促進作用。
參考文獻：
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作者簡介：
單片機開發范文2
關鍵詞：仿真技術；單片機；開發應用
現階段，隨著我國科學技術的發展，使得電能路徑技術、仿真技術等在單片機的開發以及利用過程中發揮著重要的作用。事實上，單片機仿真技術在實際的運用過程中主要借助集合有解決機器以及多類I/O暫停系統的硅片而展開相關的工作。一般情況，需要相關的技術人員將仿真技術的數據存放在硅片之上，繼而以此為基礎推動系統化、全面化以及層次化的仿真技術系統的構建，并由此帶動單片機的開發以及發展。
一、單片機仿真技術概述
近年來，隨著我國科學技術的發展，尤其是計算機通訊技術的發展以及運用，使得單片機仿真技術逐漸產生，并在實際的應用過程中實現相關效益的取得。
事實上，在構建單片機智能化體系的過程中，微小解決機器作為該體系中的重要組成部分，其在實際的運用過程中不僅能夠控制、檢測復刻電能路徑，還能夠對電能路徑的電阻力進行適時的調節，繼而由此推動相關環節的有序進行?；诖?，就使得相關部門以及人員在進行單片機仿真技術研究的過程中，控制好電阻力對于微小解決機器的影響，繼而由此實現對于電能有效調節。
一般而言，計算機技術、數字技術的發展和運用促進了我國單片機發掘技術的發展，并促進了仿真技術模擬體系的構建。事實上，相關的專家以及技術人員在進行單片機發掘技術的研究過程中，逐漸加強了對于協調技術的使用，繼而以此為基礎，推動仿真技術在模擬平面的正常運用。
相關的實踐顯示，在單片機開發的過程中使用模擬仿真技術，其不僅能夠實現單片機生產成本的降低，還能夠促進單片機生產風險的降低?？偟膩碚f，隨著相關技術人員以及專家在進行單片機開發的過程中加強了對于仿真技術的使用，從而促進了單片機的發展，繼而由此推動相關效益的取得。
二、Proteus仿真軟件的引入
事實上，隨著計算機技術、通訊技術的不斷發展以及應用，催生了大量的仿真技術以及模仿體系。事實上，這種情況的出現一方面實現了相關部門以及人員在進行單片機仿真軟件研發的過程中，相關的人力、物力以及財力的節約，而另一方面則高效促進了單片機仿真技術的誕生。
作為單片機仿真模擬體系中最為常見的一環，Proteus仿真軟件在實際的運行過程中，實現了虛擬電能路徑以及數據電能路徑的一體化。而這一狀況的出現不但能夠促進電能路徑與模擬體系的有效結合，還能夠在此基礎之上，實現對于電能路徑的結構、單片機數據編碼等方面內容進行虛擬的制定和演練，并最終以此為依托，推動PCB檢測體系的構建以及相關作用的發揮。
目前，Proteus單片機仿真軟件在實際的運用過程中，逐漸與課堂教學試驗融為一體。這種情況的出現就使得相關的教學質量得到了顯著的提升，并促進了仿真技術與計算機合成技術的有效整合，推動軟件開發費用的降低?，F階段，我國的相關部門以及技術人員在進行Proteus仿真軟件開發的過程中，主要依托計算機開發、數字化等多種先進技術展開相關的工作。除此之外，在實際的軟件開發作業過程中，需要相關的技術人員加強對于模擬研發環節期間的管控，從而以此為基礎，促使商品的初始狀態在模擬模仿氛圍中得以真實展現。
三、單片機開發中仿真技術應用
現階段，我國的相關部門在實際的生產管理過程中加強了仿真技術在單片機開發過程中的應用，繼而以此為基礎推動了相關作業效率以及質量的提高。關于仿真技術在單片機開發的應用過程中所需關注的相關的內容，筆者進行了相關總結，具體內容如下。
（一）性能要求
在推動仿真技術在單片機開發過程中的運用，需要相關技術人員在實際的操作過程中嚴格遵循單片機仿真技術的相關原理。不僅如此，在實際的運用過程中，還需要相關技術人員加強對于單片機仿真機器性能要求的了解以及把握，繼而在此基礎之上，實現多向研發應用器材的構建。事實上，這一措施的實施，不僅僅能夠促進單片機器材使用效率的提高，還能夠對單片機的器材在研發過程中反復投資現象的規避，繼而以此為核心，為單片機的開發以及運用創造良好的條件。
（二）多路開發器整體結構
此外，在借助仿真技術進行單片機的開發過程中，需要加強相關研究人員對于多路開發器整體結構的構建。事實上，上述相關措施不僅可以為單片機完成仿真技術提供原理，還可以幫助多路開發器在模擬模仿計算機體系中達到仿真技術標準。
通過對仿真多路開發器的研究以及分析可以得知，技術人員在進行相關的開發過程中，加強了對于仿真多路開發器的開發，并在此基礎上開設了多個開發用戶，其目的就是在于能夠以此為依托，推動仿真技術使用效益的不斷提高。事實上，多路控制器的構造，能夠在正常運行過程中對開發用戶、多路請求電路等方面進行有效的控制。不僅如此，由于單片機開發板位于仿真多路開發器中的核心位置，所以能夠推動單片機仿真技術在實際的作用過程中朝著標準化、合理化、科學化的方向發展。
（三）多路開發器電路設計
事實上，相關技術研究人員在對仿真多路開發器的原理進行研究分析的過程中發現：多路控制器在實際的運行過程中能夠對多種客戶主體機器進行科學、合理的控制。而客戶主體機器能夠在這種控制之下，依據單片機開發板的相關規定進行遠程操控，一般情況下，其能夠以“多對一”、“一對一”的形式推動模仿應用任務的完成。
所謂的“多對一”，指的就是多類客戶主體機器對應一個單機片開發板，基于此就可以得知，所謂的“一對一”，指的就是一個客戶主體機器對應一個單片機開發板。
一般情況下，多路開發器電路在實際的設計、構建過程中，主要依托電磁繼電器以及74LS04反相器推動相關作業有效進行。不僅如此，多路開發器作為構建一類單片機遠程控制電能的數字化通訊設備，在實際的使用過程中能夠推動前文所述的“多對一”、“一對一”的模仿應用任務的完成。
結語：
隨著科學技術的不斷發展，尤其是計算機技術以及通信技術的進步，使得仿真技術應運而生，并在單片機的開發過程中發揮著重要的作用。本文基于此，主要分析了單片機開發的內涵，并就現在常用的protues仿真技術軟件進行了具體的闡釋，最后又針對仿真技術在單片機開發中的作用進行了分析。筆者認為，隨著相關技術的使用，我國的仿真技術必將獲得長足的發展，推動單片機的開發以及運用。
參考文獻：
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單片機開發范文3
[關鍵詞]在線仿真 AT89C2051 繼電器 實驗教學
[中圖分類號]TP368.1[文獻標識碼]A[文章編號]1007-9416(2010)02-0120-02
1 開發背景
單片機開發通常采用“宿主機/目標機”方式,如圖1所示。利用宿主機集成開發調試環境進行仿真調試,進行實時分析和在線仿真調試,直到實現目標板功能。通過USB口線將編譯生成的目標代碼下載到目標板上。這樣,目標板在就可以脫機工作。
這種無疑是很好的開發方式,但它的問題是設備利用率低下,這在單片機實驗教學中顯得尤其突出。所以在實驗室設備緊缺情況下,開發一套輔助設備來提高仿真開發設備的利用率是非常必要的。
2 設計要求
為解決實驗室設備緊缺和經費緊張情況,在單片機實驗室現有仿真設備基礎上,設計制作一個單片機多路仿真開發應用裝置,實現一套單片機開發器可供幾個學生輪流使用。這樣幾個學生一組共用實驗設備,既能提高設備利用率,又能形成良好的開發仿真學習氛圍,更重要的是降低設備重復投入。
3 整機框圖
多路仿真開發器原理框圖如圖2所示。通過該多路仿真開發器,使四組學生能夠各自完成不同的實驗內容,并可以借助不同的目標板。通過該開發器,很好地滿足了實驗教學需求,并且在教學實踐過程中取得了良好的效果。
4 多路開發器電路
4.1 系統控制電路
通過一個以AT89C2051為核心的控制電路,實現多個學生主機對一臺單片機開發器輪流地一對一的仿真使用。系統控制電路如圖3所示。通過選用AT89C2051芯片、74LS04反相器和電磁繼電器為主要部件,組成一個自動選通電路,來正確地完成每個學生主機與單片機仿真器之間USB數據通信。
4.2 驅動電路
驅動電路單元主要由74LS04反相器、光電耦合器和三級管構成。光電耦合器起到光電隔離的作用,使電路更完全可靠。
4.3 繼電器開關電路
繼電器開關電路如圖4所示。當某學生請求使用多路開發器時,按下按鍵,產生一個低電平,單片機驅動對應發光二極管導通發光,指示正在被申請,同時單片機I/O端口經74LS04反相和三極管放大驅動,使得相應繼電器K導通,從而連接該學生主機和單片機仿真器USB的D+線,D-線和地線也能夠順利連接,這樣就完成了學生主機與單片機仿真器的連接使用。
5 軟件編程
單片機系統開發仿真調試借助uVison3集成調試軟件,可以完成程序的編輯、編譯、仿真,以及編程燒錄到單片機芯片上,最后實現脫機工作的應用系統板。
6 功能結果
單片機開發范文4
關鍵詞：單片機系統 抗干擾 技術
中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0061-01
單片機系統是一個復雜的電子系統，外來電磁輻射、內部各個元器件之間、各個分系統之間、各傳送通道間的相互干擾及其數據信息所產生的干擾和破壞都會影響單片機應用系統工作的穩定性、可靠性以及安全性。
1 單片機系統干擾的影響
經過實驗研究表明，對于單片機來說，它的運行系統不僅受到內部因素的影響，而且也受到了外部因素的影響。各種因素的影響使單片機在使用的過程中無法充分發揮其性能。具體的說，單片機系統受到干擾可能會產生以下一些不良影響。
1.1 使測量數據出現誤差或誤差變大
若單片機在測量單元模擬信息傳輸道出現了干擾的因素，產生的干擾信號就會在傳輸模擬信號中疊加，這樣就會使得采集過程中的誤差有所增加。這種情況在較弱信號測定與有強干擾互相對立的時候會格外的明顯，甚至有可能使檢測的誤差上升幾倍以上。
1.2 數據信息變化起伏
除了在程序存儲器當中的數據信息外，單片機內部所存儲的信息會受到各種形式的干擾，更這樣就會導致信息在運行的過程中，若運行狀態發生了變化，信息的運行就會出現失靈等問題，嚴重影響了單片機的正常工作效率。
1.3 運行失常分析
當單片機系統受到外部環境影響的時候，就會導致單片機系統程序的運行出現波動，導致單片機的運行失去意義，使得最終輸出的結果存在混亂。嚴重的話，會使得單片機在運行的過程中出現停機的現象。
2 單片機系統干擾的渠道
干擾就是由外部噪聲在系統中所造成的騷擾，是影響單片機系統正常工作的一種因素。干擾主要是利用電信號手段通過特定的渠道，與信號互相混合從而侵入單片機系統，這些干擾對單片機系統的穩定性可能會產生不良影響。凡是能產生一定能量，可以影響到周圍電路正常工作的信號都可認為是干擾源。干擾有的來自外部，有的來自系統內部?？垢蓴_則主要是指針對干擾而采取相應的手段使干擾消除，抑制干擾的傳播。干擾渠道主要包括以下三種類型。
2.1 供電系統對單片機系統的干擾
在工廠中運行的機器大多數都是大功率的，這種特別大的負載設備的啟停通常會導致電網受到污染，也會導致電壓不斷的漲落。由于大功率機器的開關等因素，會使電網常常會受到幾百伏甚至是幾千伏的電壓干擾，這會對單片機系統產生很大的影響。
2.2 過程通道對單片機系統的干擾
在工業生產中，開關的數量以及負責輸入輸出的信號線共有百條以上，其中長度最長達到幾千米，最短也會有幾百米，這樣就難免會將一些干擾因素引入到單片機系統當中。若是有較大設備漏電或是測量的部分沒有很好的絕緣功能，都有可能通過通道直接干擾信息，產生不利的影響。
2.3 空間對單片機系統的干擾
空間干擾一般主要是指來自天體的電磁波或者是電視臺所發出的電磁波，又或者是電器設備中的發射機等發出的電磁波。這些空間的輻射會使單片機系統產生一定的干擾，從而使其沒有辦法正常工作。
3 單片機系統的抗干擾技術及開發
對于單片機系統而言，干擾信號主要以差模和共模信號兩種形態為主。其中差模干擾信號是指信號回路的干擾，主要跟傳輸線的互感以及系統的工作頻率有關。對于這類干擾通常采用濾波和改善系統的采樣頻率來加以抑制。共模干擾信號是指干擾電壓同時加到兩條信號線上出現的干擾，所以對于這類干擾通常的抑制措施是注意保持線路傳輸結構的平衡。單片機系統的抗干擾措施多種多樣，不同的應用場合有不同的技術要求。
3.1 硬件抗干擾技術
硬件系統的抗干擾能把干擾排除在最外邊，所以硬件設施設計的時候應該要采取相應措施，這樣才能在最大的程度上抑制干擾的產生。
（1）電源抗干擾。
現在很多的單片機對于電源的噪聲是非常敏感的，干擾會通過設備的電源線向系統的內部傳入，其次在各種電子設備間也會通過電源產生相應的干擾。
（2）屏蔽抗干擾技術。
屏蔽就是以金屬板、金屬網或金屬盒構成的屏蔽體，是抑制電磁干擾最有效的方法。在采用這一方法來抗干擾時，通常首先使用低電阻的材料做成屏蔽體，然后將需要隔離部分包圍起來。
（3）使用光纖與雙絞線。
當數字信號長線傳輸的時候，可以利用雙絞線降低噪聲的干擾。主要是因為外界的磁場在雙絞線上的電流流動方向是相反的，那么感應磁所引起的噪聲電流就可以互相抵消，這也就使得雙絞線具有抗干擾的作用。
（4）去耦電路。
數字電路信號在轉換的時候會有很強的沖擊電流產生，也會在傳輸線上有較大的壓降產生，這樣就會形成一定的干擾。所以，為了能夠抑制這種干擾可以在電路中設置去耦電路，這樣一方面可以收集電路在開門的瞬間所釋放出的電量，另一方面也可以將電路中產生的噪聲過濾掉。
3.2 軟件抗干擾技術
（1）設置軟件陷阱。
軟件陷阱技術主要應用在單片機軟件系統抗干擾中，設置軟件陷阱可以采用在ROM或RAM中，每隔一些指令，就把連續幾個單元設置成空操作（所謂陷阱）。當失控的程序掉入“陷阱”，連續執行幾個空操作后，程序自動恢復正常，繼續執行后面的程序。
（2）指令冗余抗干擾。
這種技術在一定程度上與軟件陷進技術是一樣的，但是又有著一定的區別，指令冗余技術一般應用于程序存儲器使用的區域當中，而軟件陷進技術則是在沒有使用的區域當中。冗余抗干擾技術一般就是將正常的指令輸入后插入某些NOP的指令，這樣就可以將一些“亂飛”的程序規范化。
（3）數字濾波器。
一般模擬信號在傳送的時候都會受到一定的干擾，通常都是在信號中混入了噪音，所以在硬件的設計上安裝濾波器，在一定的程度上是可以降低噪聲的干擾。但是硬件濾波器的使用過程較為復雜，若是要現場對濾波器的參數進行修改也是一件十分困難的事情。因而，我們一般會采用軟件濾波器，這主要是因為使用軟件濾波器不用增加一些必要的開銷，可以靈活的改變濾波器上的參數，而對于噪聲又可以起到同樣的干擾效果。
4 結語
在實際的單片機應用系統中，抗干擾設計一般應注意很多問題。合理的硬件設計再結合必要的軟件抗干擾設計是單片機系統抗干擾設計的一個總體方向。采用軟件抗干擾技術不但可以節約硬件成本，而且在可靠性、可維護性等方面都有一定的優勢。
參考文獻
[1] 張捍東，劉麗萍.微機控制系統的軟件抗干擾[J].電氣傳動自動化，1996（2）：46-48.
單片機開發范文5
關鍵詞：單片機；高級技工學生；項目開發能力；交通燈控制系統
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5727（2013）05-0122-02
隨著科學技術的發展和社會的進步，單片機的應用已滲透到各個領域，從航天裝置、智能機器人、工業自動化過程的實時控制和數據采集及處理，到我們日常生活中的各種家用電器，安全保障監控系統、智能IC卡等，單片機在人們的生活中正發揮著越來越重要的作用。為了增強高級技工學生的就業競爭力及參加工作后的發展潛力，必須全面培養學生的項目開發能力，以適應時代的發展要求。在高級技工技能學習中，學生不僅應該掌握一定的理論與技術知識，而且應該建立及培養相關項目開發的思維觀念與能力。
通過對單片機課程的改革設計，不僅使學生在理解單片機課程理論的基礎上，實際動手開發一個項目，而且培養學生應有的團隊協作、主動學習、創新思維、綜合運用、動手實踐等能力，使單片機課程教學成為開發學生潛力、培養實踐能力的“陣地”，成為體驗項目開發過程的“運動場”。
精心設計單片機課程教學
內容，培養學生的項目開發能力
課程采用模塊教學 培養學生掌握單片機技術在日常生活中的應用，鍛煉學生動手實踐能力、創新能力和新產品設計開發能力，為將來從事單片機新產品設計開發、檢測和維護等工作奠定堅實的基礎。教學實施設想依據單片機系統的開發研制過程，將單片機課程內容分成七個模塊（見圖1），每一個模塊又包含一些子課題。技能訓練按照遞進式模式開展如圖2所示。模塊一單片機結構及開發設計流程包含五個課題：單片機結構、單片機工作條件、單片機輸入/輸出端口結構、單片機開發設計常用軟件、單片機開發設計流程；模塊二單片機指令系統及匯編語言程序設計包含六個課題：程序設計基礎、延時程序、輸入輸出程序、代碼轉換程序、數據排序程序、算術運算程序；模塊三單片機簡單應用電路設計包含九個課題：彩燈控制器設計、加法運算器設計、數顯搶答器設計、籃球比賽計分器設計、密碼電路設計、曝光定時器設計、送料小車控制器設計、LED點陣顯示器設計、交通燈控制器設計；模塊四單片機內部三大功能包含三個課題：中斷系統及其應用、定時/計數器及其應用、串行通信及其應用；模塊五單片機接口電路及其應用包含四個課題：鍵盤接口電路及其應用、顯示器接口電路及其應用、模數轉換接口電路及其應用、數模轉換接口電路及其應用；模塊六單片機C語言程序設計包含兩個課題：C51程序設計基礎、C51簡單程序設計；模塊七單片機系統擴展包含五個課題：并行擴展、串行擴展、LCD液晶顯示應用電路設計、基于I2C總線的E2PROM電路設計、基于SPI接口的D/A轉換電路設計。
教學內容組織特色 將Wave、Keil、Proteus、Protel軟件、仿真器和編程器應用貫穿整個教學活動中；將指令融入程序設計中講解；設置多個系統化的單項及綜合應用訓練項目；有完整的電路原理圖、仿真電路圖、源程序清單、參考印制電路板。
通過模塊學習、技能遞進訓練，學生可掌握單片機硬件設計和程序設計的相關知識，熟悉單片機應用系統的組成和開發方法，懂得單片機系統調試與維護技術，并在實際制作的基礎上，了解單片機控制的電子產品生產工藝和生產管理方法。在“教學做”一體的教學過程中，通過分組實施，提高學生的溝通能力、團隊合作及協調能力，培養嚴謹的邏輯思維能力、縝密的工作方式和強烈的責任意識。
采用適用單片機課程的教學
方法，達到更理想的教學效果
依據教學內容的組織，在單片機課程教學中，主要采用三種教學方法：任務驅動教學法、項目教學法、工作過程導向教學法。根據不同內容選擇相應合適的教學方法，不能機械地采用某種單一教學方法。
任務驅動教學法 適合非項目的知識和技能點教學。任務目標：提出本次課要解決的一個具體的工作任務；任務分析：分析解決本任務的方法及步驟；相關知識：講解實現本任務所必需的知識。任務實施：本任務實現的過程及結果。
項目教學法 適合單項項目教學。項目引入：提出一個具體要實現的工程應用項目；相關知識：講解項目設計所必需的知識；項目實施：講解項目實施的步驟及結果；知識拓展：講解項目拓展應用知識。
工作過程導向教學法 適合綜合項目教學。明確任務：明確本次設計的任務目標；制定計劃：通過自主學習制定本次設計的不同設計方案；做出決定：選擇一個最適合自己的設計方案；實施計劃：完成本次設計的步驟及結果；檢查控制：檢查是否符合本設計提出的各項設計任務要求；評定反饋：對完成的設計進行綜合評價，并給出評定意見。
設置項目開發課題，鍛煉學生項目開發設計應用能力
通過單片機系統項目開發，檢驗學生單片機應用技術的應用能力，以及團隊協作能力、溝通及計劃組織能力，突出學生創新能力和實踐能力培養，從而提升學生職業能力和就業質量。
項目開發課題 城市交道通燈控制系統，交道口模型如圖3所示。
任務 設計并制作一個城市交道通燈控制系統。
項目開發時間與方式 采取團隊方式進行，每組由3名學生組成，其中組長1名，并可配1名指導教師。項目開發時間一個月，以完成的質量與速度作為評定標準。
要求 第一，基本要求。（1）在1m2左右木板上制作交道口模型，安裝交通燈。交道口模型如圖3所示。（2）交通燈控制規則。每個街口有左拐、右拐、直行及行人四種指示燈。每個燈有紅、綠兩種顏色。自行車與汽車共用左拐、右拐和直行燈。共有四種通行方式：一是車輛南北直行、各路右拐，南北向行人通行。南北向通行時間為1分鐘，各路右拐比直行滯后10秒鐘開放。二是南北向左拐、各路右拐，行人禁行。通行時間為1分鐘。三是東西向直行、各路右拐，東西向行人通行。東西向通行時間為1分鐘，各路右拐比直行滯后10秒鐘開放。四是東西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行時間為1分鐘。在通行結束前10秒鐘，綠燈閃爍直至結束。第二，發揮部分。（1）有倒計時時間顯示。（2）若交道口出現緊急情況，交警可將系統設置成手動：全路口車輛禁行、行人通行。緊急情況結束后再轉成自動狀態。（3）當有119、120等特種車輛通過時，系統自動轉為特種車放行、其他車輛禁止狀態。特種車輛通過15秒鐘后，系統自動恢復，用模型車演示。
評分標準 基本要求：60分；發揮部分：20分；設計報告：20分。
改變課程考核評價體制，突出自主項目開發的重要性
按以往，這門課程結束后，參加學校組織的期末筆試，只要考試及格，該門課程就算考核通過。這樣做有諸多不利，學生為了應付考試，只顧背指令、背程序，而忽視了單片機是一門實踐性的課程，不注重實際操作，結果導致許多卷面成績非常優秀的學生，連一個流水燈實驗都不能完成。為此，學校應打破傳統的筆試考核模式，學生仍然要參加期末考試，但是期末卷面成績在期末總評成績中所占的比重要大幅下降：期末卷面成績占30%，平時作業占30%，自主項目開發設計占40%。這樣，可利用考核評價體制，激發學生單片機的項目開發熱情，加強自身實踐動手能力培養。這也更為符合高級技工學校的學情，為日后學生應用單片機知識解決工作實際問題打下良好的基礎。
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單片機開發范文6
關鍵詞：單片機 課程改革 理論教學 實踐教學
中圖分類號：G710 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（b）-0058-01
單片機應用技術課程是高等職業技術教育應用電子技術、通信技術專業等電子類專業的核心課程。這門課具有很強的理論性及實踐性，符合高等職業教育的基本特征，有很強的代表性。單片機應用技術知識本身就傾向于大量的實際動手操作和編程，所以教學也應立足于面向實際應用，切實解決日常生活中的實際問題，既吸引學生又培養了學生的實踐操作能力，為今后的就業打下一個良好的基礎。
1 教學環境
單片機應用技術對于移動通信技術專業來講是一門理實一體化結合非常強的專業課程，所以授課需要理實一體化的教學環境。單片機課程首先講授編程基礎等理論知識，而后通過設計電路、畫出電路圖、編制軟件程序、仿真調試等過程，使學生進一步鞏固和深入理解理論知識，掌握單片機應用技能。理實一體化的教學環境，要求在教師理論講授時，需要多媒體投影等，學生在設計電路時需要人手一機，最好是在有投影的機房進行授課，從而實現學生在老師的講中練，老師能在學生的練中講。
2 教學方法
單片機應用技術這門課的內容具有較強的模塊性，各知識點間直接的聯系性不強，各個知識點間聯系表現出一定的階段性特點。因此，在授課過程中，主要采用基于任務驅動的教學方法對單片機應用技術課程進行開發。在課程開發中，關鍵是根據課程定位和課程教學目標要求，以學習任務為載體選取教學內容和組織教學。通過教學設計把學生放在主體地位，實現了理實一體化教學。課程的最終教學目標就是使學生在項目任務的驅動下，通過單片機課程的設計、安裝、調試等環節訓練，順利完成設計任務，以鍛煉學生的實際操作能力及創新能力。
3 對教師的要求
對教師自身而言，首先就是對課程內容的了解和掌握，既了解本課程的發展前沿，又要熟悉與本專業相關的知識。具體講授方法上：主要抓“基礎概念”、“理論知識”、“實驗操作”等知識點?；A概念：概念是所有課程的最根本因素，要求教師在講解中提高重視度，并要非常透徹、準確地對基礎概念加以闡述，打好學生學習這門課程的根基；理論知識：一個問題本身的整體思路要清晰，而且每個細節之間的思路連接也要清晰明了；實驗操作：把電路連接的每一步簡單化。使學生通俗易懂。這樣學習“單片機技術”課程，對培養學生的思維能力、樹立理論聯系實際的觀點以及提高學生分析和解決問題的能力都有著極其重要的作用。對學生而言，學習“單片機”課程的困難集中在：一是難以理解比較抽象的一些問題；二是對于一些復雜指令的變化過程無所適從；三是電路設計問題。因此，我們借助強大的模擬仿真技術，可以將課程中難以理解的現象和復雜的變化過程通過圖像等形式表現出來，使學生直觀地看到電路每一步的變化過程，從中對單片機技術的本質也有了深刻的理解。
4 理論教學環節
在教學中將單片機應用系統設計與開發所必須的基本知識、基本技巧與基本技術建立在具體的實際任務上展開教學，從理論到實踐，從淺入深，從基礎概念到繁瑣編程，不斷培養學生的動腦和思維能力。本課程的任務是從實際應用的目的出發，以具體單片機應用系統的實際任務學習來單片機。首先，讓學生了解單片機名稱由來、特點、應用、分類及選擇；讓學生清楚單片機引腳、工作條件、工作原理、數據存儲器、程序存儲器；還要使學生掌握單片機的基本結構、指令系統、編程等一些實際應用的操作問題，學習開發環境建立、集成開發軟件下載和安裝；學習匯編程序文件和項目建立、軟件編譯調試，了解指令格式及清零、數據傳送、數據排序等程序的編寫，熟悉編程方法及程序的設計與調試技巧。
在理論教學中，教師可充分利用理實一體化的教學環境，利用多媒體教學設備對學生不易理解的抽象內容展示在屏幕上，例如：在利用指令編程的過程中，由于學生并非計算機專業學生，尤其是利用匯編語言編程，學生對于數據的傳送等理解的不夠透徹，此時利用多媒體制作一些小的動畫，演示出數據的傳送，學生對這部分相對枯燥的知識就有興趣，就能夠讓學生對課程知識通俗易懂，提高在理論學習中的興趣，以便在實訓教學中更好地發揮作用，達到良好的教學效果。
5 實踐教學環節
在設計任務的實施過程中實行分組式學習，體現教與學、學與做、做與用之間的內在的聯系，將知識、技術、能力有機地結合起來，做到理論聯系實踐，提高學生學習興趣，培養學生創新意識。在設計實驗中，老師根據學生的實際情況分成小組，課下由組長分配任務和指定每個組員總結本組討論的主題，其中還是以學生自己動手為主，教師輔導為輔，老師要做到精講，只是強調實驗有關的注意事項及設計要求，其他的像設計理念、思路等留給學生，讓學生以小組為單位自行設計。通過此方法，產生的效果是學生在課本上沒找到所需要的東西時，會自己通過相關書籍或網絡等外界方式查詢與之相關的資料和設計思路，擴展了學生的知識面，也提高了自學能力。在每次討論課結束后，同學推薦出表現最好的小組和個人，其成績就是小組每個成員的成績。這將有助于激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性和學習效果。在課程設計中通過小組人員的配合、相處，以及自身的動腦和努力，都是以后工作中所需要的基本常識。從而使學生增強了團隊合作精神，并讓學生認識到把理論應用到實踐中去是多么重要。教學中教師能充分帶動和發揮學生的學習主動性和思維性，以學生為主體，以能力培養為中心，實施因材施教的學習教學，取得了良好的教學效果。
通過該課程的學習，學生能夠較系統地掌握C語言編程、單片機基本原理、接口和應用技術，熟悉單片機技術的應用。使學生能夠以單片機這門課程為基礎，為以后的通信課程學習做好準備，同時培養了學生技術創新能力、自主學習能力及提高團隊合作意識，這將為學生今后的學習和工作起到了很好的推動作用，為今后走上工作崗位奠定堅實的基礎。
參考文獻
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