吕宁　肖振兴　唐企尧

【摘 要】本文针对传统的单片机教学中存在的问题，提出了了解必要的单片机知识、感知实际应用的单片机、多做软硬件实验的入门单片机三步骤，强调了学习单片机要注重实践并采用循环学习法使之根深蒂固，为技工院校学生学习51单片机提供了有针对性的学习指导。

【关键词】51单片机；技工院校学生；单片机一体化教学设备；实践

随着计算机技术、微电子技术的发展，单片机技术在工业自动化、智能仪器仪表、数据采集与处理、计算机控制系统及家电等领域被广泛应用。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。

目前，技工院校的电类专业普遍已开设了单片机课程，大多采用的是MCS-51系列单片机，它的学习资料非常多，且学习成本很低。但是，调查到一些技工院校的单片机教学，是以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件结构，接着是指令和软件编程，然后是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后再讲一些实例。按照此种教学结构，技工院校的学生普遍感到难学，他们很多没有接触过计算机结构，甚至数字电路也是刚刚学完，要去学习单片机原理与结构、寻址方式，记住一百多条指令，设计流程图编写程序真是太困难了。学生从一开始学习单片机的“神奇”、“敬畏”、热情高涨，到最后的“恐惧”、沮丧、放弃，觉得学习单片机的过程是一个不断充满挫折的过程，这就是为什么有“单片机难学”一说。下面作者根据多年单片机教学经验，从学习、探索、实践、进步这样一条规律，谈谈技工院校的学生如何入门单片机。

1 了解必要的单片机知识

51单片机对于技工院校学生入门单片机是非常合适的。但是当教师讲完概念，讲指令，讲完指令讲接口，用不了几天就会发现，班级里的一大半同学都说单片机枯燥乏味，是天书，谁学的会啊！时间上，初学单片机，只需先了解单片机各管脚的名称、各个寄存器是干什么，能实现怎样功能即可。因为单片机的核心是用程序去控制各个寄存器，给寄存器赋值0或1，然后再通过引脚寄存器输出高低电平控制外部设备。例如执行语句P2=0x7f；（MOV P2，#7FH），就是控制单片机P2口的P2.7引脚输出低电平，其它P2口的引脚（P2.0- P2.6）都输出高电平。此时学生可能记不住，也听不明白，原因是技工院校的学生学习单片机时大多数是第一次接触到这种器件，对单片机没有任何感观认识，对许多抽象的概念无法产生相应的实物映像。但是不要紧，我们研制了单片机一体化教学设备来帮助学生体会感知实际应用的单片机。

2 感知实际应用的单片机

江苏省常州技师学院研制的“单片机一体化教学设备”，通过形象化的模拟仿真，理性内容动态表述，可以实现原理可视化，概念可视化，理念阐述和动态演示无缝结合，解决学生在单片机学习中不可视，不可入的难题。例如在讲授P2口的P2.7引脚通过执行语句P2=0x7f；（MOV P2，#7FH）输出低电平，我们就可以利用“单片机一体化教学设备”上的彩灯模块，将P2.7引脚通过继电器驱动，接到一个共阳接法的220V40W彩灯上，学生就可以直观看到这只彩灯亮了，从而加深理解了单片机程序控制、软硬件相结合的工作原理。对于学习单片机初级阶段的学生，教师可以选择“单片机一体化教学设备”上的在线仿真模块和基本教学模块（8只彩灯显示、8位数码管实时时钟显示、单片机电子琴、模拟倒计时交通灯、16×16点阵图形汉字显示），利用Keil編程软件、Proteus仿真软件，再通过232串行通讯口将软件仿真通过的程序传送到基本教学模块的CPU实时运行，实现理论教学实验化，枯燥电路图实物化，抽象原理形象化，静止现象动态化，教学过程趣味化，创设真情实景，使学生感知实际应用单片机。

3 多做单片机软硬件实验

单片机是实践性非常强的一门课程。实验这个过程一定要做而且要多花时间，这是非常关键的一步。课堂实验以教师布置的教学任务为主，学生用Protel软件绘制出电路原理图，用Keil软件输入程序并编译程序，然后用Proteus软件对程序和电路进行仿真调试运行。教师对学生实验过程中的重点、难点及操作过程中存在的问题进行实时讲解。课后实践，建议学生可以自己购买一块51单片机的实验板，不要求功能太多，只要有流水灯、数码管、键盘、蜂鸣器、串口通讯、AD等就可以了。把实验板和电脑连好，安装上必备的软件，学生就可以在课余时间自己做单片机的实验了。从最简单的流水灯、交通灯实验做起，通过实验，学生眼睛看得见（灯光）、耳朵听得到（声音），就能理解程序是怎样转化成信号去控制执行机构的。单片机与其说是学出来的，还不如说是做实验练出来的，注重实践、反复循环训练，就会取得很好的效果。当学生编写的程序能按照自己意愿实现功能时，就会有非常自豪的收获感和成就感，也可以说是成功入门单片机了。当然，学习单片机除了做实验仿真，还要制作实际电路板。可以先进行万能板的设计、焊接，如果在万能板上测试成功，再用电脑辅助软件进行PCB板设计、制版、焊接，通过不断的实践积累开发制作单片机小型作品的经验。

4 结束语

单片机是一门技术性、应用性很强的课程。学单片机并不难，关键是掌握要领，一旦找到了学习的捷径，入了门，初步掌握单片机编程技术并看到实际效果，那么必然信心大增。本文以最实用的方法，希望将技工院校的学生领进单片机世界的大门，真正感受体会单片机的强大作用，从而投身于单片机的领域中，一步一个脚印，向新的深度、广度进军，逐步成为自动控制方面的复合技能型人才。

【参考文献】

[1]张翼成.“单片机原理及应用”课程教学改革[J].计算机教育，2012.

[2]尤晓萍，林育兹.基于创新实践的单片机教学方法探索[J].教育教学论坛， 2015.

[3]乔莉，刘寅生.单片机课程教学改革方法探索[J].黑龙江科技信息，2012.

[责任编辑：田吉捷]