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基于單片機(jī)C的教學(xué)探究

近幾年，隨著單片機(jī)和Keil C等開發(fā)工具的發(fā)展，單片機(jī)的教學(xué)原來經(jīng)常使用的匯編語言，慢慢被高級C語言所代替，因為C語言具有很強(qiáng)的功能性、結(jié)構(gòu)性、可移植性，并且接近自然語言，可讀性好，程序開發(fā)可以擺脫硬件不必要的接觸，調(diào)試維護(hù)更容易，尤其是在Proteus仿真軟件與KeilC51軟件平臺的聯(lián)調(diào)下，學(xué)生學(xué)起來更加得心應(yīng)手。

1　學(xué)好標(biāo)準(zhǔn)C語言

雖然是單片機(jī)C語言，但是與標(biāo)準(zhǔn)C語言的很多用法都相同，而且對初學(xué)者來說用VC調(diào)試程序比用Keil C51軟件要方便得多，要打好C語言的基礎(chǔ)，通常要做到以下幾點：

1.1熟練掌握數(shù)據(jù)類型的定義及使用。尤其是整型數(shù)據(jù)、字符型數(shù)據(jù)、整型數(shù)組、字符型數(shù)組。在單片機(jī)C語言中整型、字符型變量的指針等用的最多，并且在夠用的情況下，盡可能用 unsinged char，這種類型代碼生成時間最短，程序生成代碼時間越短運行速度越快。

1.2靈活熟練掌握順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)。掌握三結(jié)構(gòu)的前提是能熟練畫出流程圖。在單片機(jī)C語言中，不精確延時，常用循環(huán)，選擇結(jié)構(gòu)中的if語句、if else語句、switch語句的也很多，所以要靈活掌握。

1.3靈活掌握函數(shù)調(diào)用。在單片機(jī)C語言中，函數(shù)調(diào)用可以使主函數(shù)看起來簡單明了，可讀性強(qiáng)，所以函數(shù)原型、函數(shù)值的返回一定要掌握扎實。

1.4學(xué)好C語言程序設(shè)計。要多看題，多做題，尤其初學(xué)者一定要多看別人寫的好程序，再舉一反三練習(xí)，爭取用最優(yōu)的算法寫出程序。

2　標(biāo)準(zhǔn)C語言與單片機(jī)C語言的不同點

2.1C51數(shù)據(jù)類型及存儲。增加了“bit”“sbit”位類型和特殊功能寄存器類型Sfr和Sfr16，“bit”是對于任意位類型變量的定義，“sbit”是對特殊寄存器類型位變量的定義。Sfr定義8位C51中所有寄存器，Sfr16定義16位的特殊功能寄存器。

2.2C51定義了變量的存儲區(qū)。如data，bdata，idata，pdata，xdata，code區(qū)域，可以根據(jù)實際情況選擇某一存儲區(qū)，缺省時變量的存儲區(qū)決定于程序所選取的編譯模式，在小模式下缺省存儲區(qū)為data區(qū)域。

2.3C51的輸入輸出。在標(biāo)準(zhǔn)C語言中有專門的輸入、輸出函數(shù)scanf，printf，而單片機(jī)C51中這兩個函數(shù)對應(yīng)的是串行口的輸入、輸出，并不是鍵盤的輸入和顯示器的輸出。

2.4C51函數(shù)定義。除了中斷函數(shù)外，其他函數(shù)定義、調(diào)用與標(biāo)準(zhǔn)C函數(shù)相同。中斷函數(shù)既不傳遞參數(shù)，也不接收返回值，要明確中斷源，寫對中斷號。

3　掌握單片機(jī)的硬件知識

單片機(jī)C語言程序開發(fā)可以擺脫硬件不必要的接觸，但是是在硬件電路的基礎(chǔ)上編程，因此要具備一定的硬件基礎(chǔ)知識。

3.1掌握硬件正常工作的基本參數(shù)。這不需要學(xué)生記住，只要做到會查找即可。例如單片機(jī)的輸入輸出口P0、P1、P2、P3最大輸出電流是多少，我們在P0^0口接一個電流是10 mA的LED燈行嗎？接一個220 V、50 Ω的白熾燈能亮嗎？前者可以，后者肯定不行，因為電流不能滿足要求，如果是自己設(shè)計電路，元器件要求說明書里都有，或上網(wǎng)查找。硬件電路是在每個器件正常工作的基礎(chǔ)上編程的。3.2硬件要會用。其實編程時用到的硬件知識并不是很多，但編程時用到哪些硬件的寄存器一定不要弄混。例如中斷，用的哪個中斷，中斷號是多少，用到哪些寄存器的哪幾位，除了在書上查看之外，要把中斷的結(jié)構(gòu)圖熟記于心，不要死記硬背，要通過多練習(xí)掌握。同樣像定時器、串口、AD口等都需要這樣練習(xí)，掌握編程時用到哪些寄存器的哪些位即可。

4　熟練掌握Proteus仿真軟件

通過Proteus仿真軟件把硬件電路畫好，硬件保證在正常的工作參數(shù)下工作。

4.1熟練掌握Keil C51軟件及與Proteus仿真軟件的聯(lián)調(diào)。硬件知識會了，C語言也沒有問題了，我們通過Keil C51軟件平臺就可寫單片機(jī)C語言了。熟練掌握工程新建，添加C文件，程序調(diào)試，沒問題后再把生成的HEX文件裝載到Proteus畫好的電路中的單片機(jī)中仿真。若沒有問題所編程序的結(jié)果就展現(xiàn)在我們眼前了。

4.2鼓勵學(xué)生自己焊接電路板。雖然Keil C51軟件與Proteus軟件聯(lián)調(diào)能仿真，但畢竟與現(xiàn)實不能完全一致，在仿真中不會出現(xiàn)的問題，實際當(dāng)中可能會出現(xiàn)，例如燈兩端電壓太高，實際燒毀了，而仿真中可能還是亮的。

總之，學(xué)好單片機(jī)C語言，不僅要學(xué)好標(biāo)準(zhǔn)C語言的知識，還要學(xué)好硬件知識，而且要在熟練掌握VC、Keil C51軟件與Proteus軟件的基礎(chǔ)上，學(xué)好C語言的知識和硬件知識。

061001河北滄州師范學(xué)院機(jī)電工程系劉秀芬