周婷

【摘? 要】本文實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，對(duì)單片機(jī)課程的特點(diǎn)、目前的嵌入式教學(xué)體系及其所存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了嵌入式教學(xué)系統(tǒng)的硬件和軟件，對(duì)單片機(jī)教學(xué)的改革和嵌入式教學(xué)的進(jìn)一步開(kāi)展具有一定的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī);課程改革;嵌入式教學(xué)

引言

嵌入式方向?qū)儆谝环N交叉領(lǐng)域，涉及到計(jì)算機(jī)、電子、控制等眾多學(xué)科，在很多領(lǐng)域都得到了越來(lái)越廣泛是應(yīng)用?，F(xiàn)如今，我國(guó)在嵌入式方向存在較大的人才缺口，由于種種原因，學(xué)校所培養(yǎng)出的該方面的人才并不能很好的滿(mǎn)足用人單位的需求，這一方面給用人單位的招聘造成了困難，另一方面也給嵌入式方向的大學(xué)生的求職造成了困難。因此，對(duì)于單片機(jī)課程的改革和嵌入式教學(xué)的思考具有十分重要的意義。

單片機(jī)開(kāi)發(fā)技術(shù)是嵌入式人才所必須具備的技能之一，因此，單片機(jī)課程對(duì)于嵌入式人才的培養(yǎng)具有十分重要的作用。因?yàn)樵趯?duì)單片機(jī)技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，需要同時(shí)用到機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，對(duì)于開(kāi)發(fā)者的知識(shí)面和運(yùn)用知識(shí)的綜合能力要求比較高，所以對(duì)于單片機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)的教學(xué)既具有十分重要的意義又具有較大的難度，這給該學(xué)科的教育工作者提出了較大的挑戰(zhàn)。

1單片機(jī)課程的特點(diǎn)

單片機(jī)是單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它的另一個(gè)名字是微控制器。其工作原理為將功能模塊集成在芯片上，有助于電腦嵌入到產(chǎn)品里，進(jìn)而有效提高了產(chǎn)品的性能。作為嵌入式應(yīng)用的必不可少的內(nèi)容之一，單片機(jī)一般情況下是指向控制的、計(jì)算量不大的嵌入式應(yīng)用。對(duì)于單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的綜合能力的提高具有十分重要的意義。現(xiàn)如今，我國(guó)的單片機(jī)的種類(lèi)有很多，在教學(xué)過(guò)程中不可能一一進(jìn)行講解，因此，單片機(jī)課程的教師可以從市面上的單片機(jī)中選擇較為典型的一種，來(lái)開(kāi)展教學(xué)。

單片機(jī)課程的教學(xué)不應(yīng)該僅僅面向單片機(jī)本身，而是要讓學(xué)生在對(duì)單片機(jī)有所了解的基礎(chǔ)上能夠?qū)纹瑱C(jī)進(jìn)行應(yīng)用，而老師和學(xué)生應(yīng)該把單片機(jī)只是開(kāi)發(fā)單片機(jī)系統(tǒng)的一種工具，并不是當(dāng)作教學(xué)和學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的應(yīng)用范圍十分廣泛，在不同領(lǐng)域和不同時(shí)間的應(yīng)用都具有較大的差別，所以在教學(xué)過(guò)程中最好能夠結(jié)合教學(xué)實(shí)際，選擇典型的案例來(lái)進(jìn)行教學(xué)講解。因?yàn)閷W(xué)生對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用較為陌生，所以不能很好的理解單片機(jī)的作用，這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性產(chǎn)生了較大的影響。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生普遍認(rèn)為對(duì)于單片機(jī)的學(xué)習(xí)較為困難。不同應(yīng)用場(chǎng)景下的單片機(jī)具有較大的區(qū)別，單片機(jī)的學(xué)習(xí)對(duì)于綜合知識(shí)的要求較高。舉一個(gè)例子，倘若學(xué)生對(duì)于電力分析等電學(xué)方面的課程或者編程方面的課程沒(méi)有學(xué)好，那么在學(xué)習(xí)單片機(jī)課程時(shí)都會(huì)面臨較大的困難。

2目前嵌入式教學(xué)的系統(tǒng)及存在的問(wèn)題

我們?cè)趯?duì)嵌入式教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行分析的過(guò)程中，可以從以下三個(gè)方面著手，分別是嵌入式教學(xué)的基礎(chǔ)性、嵌入式教學(xué)的綜合性和嵌入式教學(xué)的實(shí)踐性，下面來(lái)分別進(jìn)行闡述。第一個(gè)方面，嵌入式教學(xué)的基礎(chǔ)性：因?yàn)榍度胧浇虒W(xué)和很多個(gè)學(xué)科之間都具有一定的關(guān)系，所以可以把嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)當(dāng)做一個(gè)平臺(tái)，來(lái)使學(xué)生對(duì)其他相關(guān)學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行鞏固和強(qiáng)化;第二個(gè)方面，嵌入式教學(xué)的綜合性，嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，既包括對(duì)硬件的設(shè)計(jì)，又包括對(duì)軟件的設(shè)計(jì)，具有較強(qiáng)的綜合性;第三個(gè)方面，嵌入式教學(xué)的實(shí)踐性，時(shí)間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于嵌入式教學(xué)也是如此，因此應(yīng)該積極開(kāi)展嵌入式教學(xué)的相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。

現(xiàn)在很多學(xué)校都開(kāi)設(shè)了嵌入式技術(shù)這門(mén)課，因?yàn)榍度胧郊夹g(shù)是一門(mén)新的課程，所以教育工作者應(yīng)該對(duì)以下四個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行深入的思考。首先，因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)和很多門(mén)學(xué)科的知識(shí)都具有十分密切的關(guān)系，如果對(duì)于其他學(xué)科的相關(guān)知識(shí)掌握的不夠牢固，對(duì)給對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)造成較大的影響;其次，嵌入式系統(tǒng)這門(mén)課通常為四十學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)較短，如何在較短的教學(xué)時(shí)間里達(dá)到更好的效果也是嵌入式系統(tǒng)教師所面臨的一大挑戰(zhàn);然后，嵌人式技術(shù)的實(shí)用性和實(shí)踐性較強(qiáng)，因此一定要注意相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展;最后，嵌入式技術(shù)的定義不夠明確，內(nèi)容較為繁雜，同時(shí)設(shè)計(jì)了硬件和軟件的相關(guān)內(nèi)容;第五方面，因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)在我國(guó)發(fā)展的時(shí)間較短，尚未形成統(tǒng)一體系和規(guī)范，相關(guān)文獻(xiàn)資料也較少。

3嵌入式教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

微處理器選擇了由三星公司研發(fā)的S3C44BOX型處理器，該處理器支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的大/小端選擇，具有八個(gè)內(nèi)存為32Mb的儲(chǔ)存體，它們的訪(fǎng)問(wèn)大小都是可以進(jìn)行更改的，其中，Bank0～Bnak5能夠支持ROM和SARM;Bnak6和Bnak7不但能夠支持ROM和SARM，而且還能夠支持FP/EDO/SDRAM等，1個(gè)存儲(chǔ)體的起始地址是可以改變的，其余17個(gè)存儲(chǔ)體的起始地址都是固定的。如今市面上的操作系統(tǒng)多種多樣，而其中適用于學(xué)習(xí)的源代碼開(kāi)放的操作系統(tǒng)主要有兩種，分別是Liunx和C/OS，它們具有不同的特點(diǎn)，前者層次結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單且內(nèi)核是完全開(kāi)放的，其網(wǎng)絡(luò)功能較為強(qiáng)大，開(kāi)發(fā)工具也比較完整，具備比較廣泛的硬件支持，并且便于程序的移植。而 C/OS系統(tǒng)的源代碼是公開(kāi)的，實(shí)時(shí)內(nèi)核，方便進(jìn)行理解、學(xué)習(xí)和使用。另一方面，Liunx系統(tǒng)和C/OS系統(tǒng)都是可以免費(fèi)進(jìn)行使用的，學(xué)生對(duì)它們的了解也比較多。所以在進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)時(shí)，教師可以選用 C/OS系統(tǒng)，因?yàn)榕c其他系統(tǒng)比較起來(lái)， C/OS系統(tǒng)具有簡(jiǎn)便易學(xué)、方便移植的優(yōu)點(diǎn)，比較適合教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

4結(jié)論

本文對(duì)單片機(jī)的課程的特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，對(duì)目前嵌入式教學(xué)的系統(tǒng)及存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，在此技術(shù)上對(duì)嵌入式教學(xué)系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)單片機(jī)教學(xué)的改革和嵌入式教學(xué)的開(kāi)展具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

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[2]周立功等編著.ARM微控制器墓礎(chǔ)與實(shí)踐.北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003.1-3.