譚永海 王效偉

（1.山東科技大學(xué)，山東 泰安271021；2.山東泰邦生物制品有限公司，山東 泰安271021）

目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。 根據(jù)單片機課程的特點,學(xué)會靈活地運用好單片機技術(shù)，理論知識要非常豐富，在實踐操作方面也要加強。所以在重視理論教學(xué)的同時也要注重實踐教學(xué),不斷提高單片機學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1 單片機的特點

單片機就是把CPU、RAM、ROM、I/O 接口、 中斷等集成在一塊芯片上的微控制器，通過程序控制實現(xiàn)各種控制功能。它體積小、價格便宜、可靠性好，它是微型計算機大家族中的優(yōu)秀一員，在智能化控制系統(tǒng)中功不可沒。

2 單片機的作用

單片機具有超強的檢測、控制功能，很容易擴展成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用到工業(yè)、民用、軍事等領(lǐng)域。 單片機的廣泛應(yīng)用使人類社會真正進入到智能化時代，現(xiàn)在單片機與人們的生產(chǎn)、生活等密不可分，不難想象，如果沒有了單片機人們會怎樣。

《單片機原理及應(yīng)用》是工科院校自動化、電子信息、測控技術(shù)與儀器等專業(yè)學(xué)生的必修課，此課涉及面廣人多。 老師給學(xué)生上第一節(jié)課時就說，同學(xué)們?nèi)绻褑纹瑱C學(xué)好了就好找工作，由此可見此課的重要性。我相信很多工科的學(xué)生都學(xué)過單片機，但真正學(xué)好的并不多。雖然這與單片機課程的特點有關(guān)，但是不科學(xué)的學(xué)習(xí)方法更是關(guān)鍵。

3 學(xué)習(xí)單片機方法

3.1 理論與實踐同步

在當(dāng)今飛速發(fā)展的知識經(jīng)濟時代,隨著社會對人才的要求越來越高,工科院校培養(yǎng)動手能力強的應(yīng)用型人才，已成為普遍而強烈的社會要求。單片機抽象、繁雜內(nèi)容不容易被初學(xué)者接受，必須通過大量的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)配合才能學(xué)會單片機。 因此，我們要結(jié)合單片機課程的特點,提高單片機理論與實踐教學(xué)相結(jié)合的水平，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才。

3.2 硬件與軟件兼顧

硬件結(jié)構(gòu)和軟件程序是單片機系統(tǒng)不可分割的兩部分，硬件是程序的載體，程序是硬件的靈魂，程序通過硬件電路完成控制功能。學(xué)習(xí)過程中要熟練掌握硬件功能和語言指令，只有對它們都懂了才能設(shè)計出能用的系統(tǒng)，有些人由于不了解軟、硬件之間的關(guān)系，付出不少最后也沒學(xué)好單片機。

3.3 實驗、實訓(xùn)并重

實驗使所學(xué)的知識得到驗證，實訓(xùn)是對單片機的直接應(yīng)用。 通過實驗、實訓(xùn)的趣味性和實用性可激發(fā)學(xué)生的好奇心，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

做軟件實驗可以掌握存儲器的讀寫、數(shù)值轉(zhuǎn)換、分支程序的編寫方法等，硬件實驗可進一步熟悉CPU 和對外圍電路的控制。 實驗又分為必做實驗和選作實驗，其中必做實驗都是知識重點，一定全做；像電機、溫度/壓力、點陣/液晶等選作實驗可根據(jù)自己的情況，如有時間盡量做，因為每個選作實驗實際上就是一個單片機控制系統(tǒng)。

單片機實驗有很大的擴展性，不同于物理、電路等實驗。 物理、電路的實驗內(nèi)容指導(dǎo)書上都規(guī)定好了，基本上沒有可改的地方。 但單片機實驗不一樣，單片機的實驗程序、硬件電路連線都是可以改動的，不同硬件電路對應(yīng)著不同的軟件程序，在完成實驗指導(dǎo)書要求的實驗內(nèi)容后，可通過改硬件電路連線，改程序進一步實驗，這樣，把實驗舉一反三，就會使所學(xué)知識印象深刻。 如定時器/計數(shù)器實驗，可通過對定時器/計數(shù)器方式控制寄存器TMOD 寫不同的控制字， 實現(xiàn)T0、T1 的定時或計數(shù)功能，如MOV TMOD, #55H,則T0、T1 工作在16 位計數(shù)狀態(tài)，如MOV TMOD, #22H,則T0、T1 工作在8 位定時器狀態(tài)。

LED 點陣顯示漢字實驗，讓學(xué)生自己用C51 單片機批量16 點陣漢字字模提取工具，生成自己輸入的漢字或字母的字模，把字模放到實驗程序中讓點陣顯示，這樣，既滿足了學(xué)生的好奇心，也把枯燥的實驗變得生動有趣，提高了學(xué)生實驗積極性。 學(xué)生自然就聯(lián)想到大街上的LED 點陣廣告牌等是這樣實現(xiàn)的。LCD 液晶屏顯示實驗，讓同學(xué)們通過LCD 字模提取軟件產(chǎn)生相應(yīng)的字摸， 改動程序讓液晶屏顯示的字幕上下滾動、左右滾動，學(xué)生會有成就感。

單片機實訓(xùn)也是學(xué)習(xí)過程中不可缺少的，通過一些題目的實訓(xùn)可進一步了解單片機的應(yīng)用系統(tǒng)，如數(shù)字電壓表、轉(zhuǎn)速表、紅外通訊等。實訓(xùn)可通過Proteus 軟件仿真，有條件的可把實際電路做出來。

4 Proteus 軟件仿真

Proteus 是一種常用的單片機防真軟件， 在做實際電路板之前首先要仿真，只有仿真調(diào)試成功后才能說明硬件電路和程序是正確的。用Proteus 仿真步驟如下：

（1）硬件電路設(shè)計：在Proteus 軟件的ISIS 編輯區(qū)中放置系統(tǒng)電路的所有元器件，連接所有元器件的連線，使所有元器件組成一個完整的電路。

（2）源程序設(shè)計與生成目標(biāo)代碼文件：把用匯編語言（或C 語音）寫成的源程序，通過WAVE(或Keil μvsion2)匯編軟件生成十六進制的目標(biāo)代碼文件，該文件的擴展名為.HEX。

（3） 仿真運行： 打開仿真電路圖雙擊CPU, 在出現(xiàn)的Edit Componnet 窗口中雙擊文件夾按鈕，找到生成的HEX 文件打開，單擊OK 按鈕，最后單擊三角形啟動按鈕開始仿真運行。

Proteus 軟件仿真既節(jié)約成本又提高了調(diào)試效率， 是單片機愛好者的理想選擇。

實驗、實訓(xùn)是單片機學(xué)習(xí)過程中必不可少的，有時課堂上學(xué)不會的內(nèi)容，實驗、實訓(xùn)后一下全明白了。 這就是實驗、實訓(xùn)對單片機這門課程的重要性。

在單片機教與學(xué)的過程中，只要結(jié)合單片機的特點，加強理論與實踐教學(xué)的關(guān)系,培養(yǎng)和提高動手操作能力,單片機是可以學(xué)好的。 在生活實踐中多了解實際情況，多接觸實例，熟練生巧，一變應(yīng)多變，靈活應(yīng)用，單片機的應(yīng)用水平越來越高，最終成為單片機高手。