基于案例教学的单片机与嵌入式系统教学改革研究

摘 要 针对单片机与嵌入式系统实际教学效果不佳的情况，引入案例教学法探索课程新的教学模式，经过实践证明，该模式极大提高学生的学习热情，取得了很好的教学效果。

关键词 单片机与嵌入式系统 案例教学 Proteus仿真

中图分类号：G424 文献标识码：A

0 引言

单片机与嵌入式系统是一门实践性很强、理论紧密联系实际的课程，由于内容抽象，在教学中采用传统的授课模式，学生往往难以理解，出现的问题主要有以下三个方面：（1）单片机与嵌入式系统是软件和硬件相结合的产物，学生在学习之前需要掌握计算机组成原理、汇编语言、C语言程序设计等多门课程，相较于硬件课程，难度较大。（2）传统教学模式因缺乏合适的教学演示，教学效果不理想。（3）教材选择困难。虽然经过这么多年的发展，但由于各个学校之间课程体系不同、学生程度不一，如何选择一本适合本校本专业的教材依然不是一件容易的事情。

1 单片机与嵌入式系统案例教学介绍

案例教学过程由设计准备、教学实施、总结反思三个阶段组成。为了提高教学效果，可将学生分组，以组为单位进行案例的设计与讲解。设计准备阶段教师要选择好知识点，并组织学生小组围绕该知识点思考系统功能，设计电路和编写程序；教学实施阶段教师只讲解理论内容，然后由学生小组介绍对该内容的理解，并通过Proteus演示案例的电路设计图、源程序和仿真效果，其他小组可以提出不同看法和解决方案，最后在教师指导下形成知识点的最佳案例解决方案；总结反思阶段可要求学生对案例进行总结，写成文档作为平时作业，同时也要鼓励学有余力的学生对案例进行扩展，提高教学效果。

2 单片机与嵌入式系统案例教学实例

以MCS-51单片机为例，输入/输出接口、中断系统、定时/计数器和串口通信是教学中的重点内容，以下是笔者在教学中总结的几个实例。

2.1 LCD液晶显示实例

（1）使用Proteus软件绘制电路原理图，如图1所示，1602芯片的RS、R/W、E控制端分别与单片机P2.0、P2.1、P2.2引脚相连，D0～D7数据端依次与P0.0～P0.7相连。（2）使用Keil C进行软件编程，将1602的写命令模式、写数据模式和初始化分别用函数实现，方便了主函数的调用。程序实现了常用字符和自定义字符的显示。源程序如下：

2.2 定时/计数器产生方波实例

（1）使用Proteus软件绘制电路原理图，如图2所示，利用单片机的P2.0引脚输出方波，进而可以驱动扬（下转第171页）（上接第120页）声器发出声音。（2）使用Keil C进行软件编程，定时/计数器T1初始化，模式控制寄存器TMOD设置为0x10（使用T1的定时功能，工作于模式1），初值设置为10000（每0.01s产生一次中断），进而生成50Hz的方波，源程序如下：

3 结语

经过两年多的实践，学生普遍反映教学效果良好，同时学生课后动手实践能力得到了增强，参加2011、2012年江西省大学生科技竞赛智能车竞速赛分别获得了二等奖和三等奖的好成绩，提高了学生的综合素质。

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