基于protues提高單片機(jī)學(xué)習(xí)效果的實(shí)踐研究

梁麗麗

[摘 要] 單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用課程是江蘇省南通中等專業(yè)學(xué)機(jī)電高職學(xué)生必修的專業(yè)課，有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。傳統(tǒng)單片機(jī)課以理論課為主、實(shí)驗(yàn)課為輔。除實(shí)驗(yàn)課不能保證每節(jié)課能約上外，實(shí)驗(yàn)設(shè)備還不能及時(shí)更新，稍有不慎還會(huì)燒壞，學(xué)習(xí)效果可想而知。基于protues的單片機(jī)學(xué)習(xí)法能夠大力改善這種問題，讓學(xué)生及時(shí)調(diào)試程序，觀察實(shí)驗(yàn)效果，大大增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機(jī)技術(shù)；學(xué)習(xí)效果；實(shí)踐研究；學(xué)習(xí)效果

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）03-0077-01

一、學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)現(xiàn)狀研究

單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用課程是我校機(jī)電高職學(xué)生必修的一門專業(yè)課，有很強(qiáng)的理論性和應(yīng)用性?？擅棵可蠁纹瑱C(jī)課學(xué)生都很頭疼，老師也感覺束手無策。但隨著社會(huì)自動(dòng)化程度不斷提高，生活對(duì)單片機(jī)專業(yè)人才的需求還很高。傳統(tǒng)方法學(xué)習(xí)單片機(jī)困難，原因是多樣的。筆者自2008年任教來一直從事單片機(jī)課程教學(xué)，喜歡借助信息化技術(shù)輔助教學(xué)，從一開始使用Multisim仿真到現(xiàn)在的Protues，它們各有優(yōu)勢(shì)，單片機(jī)Protues仿真可以聯(lián)調(diào)，更適合學(xué)生學(xué)習(xí)。接下來我以鍵盤控制數(shù)碼管為例完整介紹基于protues單片機(jī)的教學(xué)心得。

二、教材重整

傳統(tǒng)單片機(jī)教材內(nèi)容通常以單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信、A/D、D/A轉(zhuǎn)換這八個(gè)章節(jié)順序講解。理論性很強(qiáng)，學(xué)生接受難度較大?；趯W(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，將教材章節(jié)進(jìn)行重新整合，設(shè)計(jì)由易到難。分成若干個(gè)小項(xiàng)目，如最小系統(tǒng)、廣告燈、籃球比賽計(jì)分器、簡易計(jì)算器、安防報(bào)警、秒表、電機(jī)控制等。配合信息化技術(shù)采用protues和keil軟件聯(lián)調(diào)手段，及時(shí)呈現(xiàn)效果。這樣學(xué)生無需擔(dān)心設(shè)備損壞，可以大膽嘗試，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣大有提高，大大提高了單片機(jī)學(xué)習(xí)效果。

三、教學(xué)項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)

我所教的學(xué)生是機(jī)電高職學(xué)生，針對(duì)他們的專業(yè)特性和理解能力，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目給出了具體任務(wù)。部分任務(wù)如下表所示。

四、protues和keil軟件聯(lián)調(diào)，在教學(xué)中的實(shí)例

本文以單片機(jī)課程中的簡易計(jì)算器為例，介紹protues和keil聯(lián)調(diào)仿真方法。學(xué)生通過自己在protues環(huán)境中繪制電路圖，可以驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的合理性，從而進(jìn)一步理解單片機(jī)原理。具體操作過程如下：（1）運(yùn)行Keil uvision4，新建工程項(xiàng)目“簡易計(jì)算器”，將項(xiàng)目功能設(shè)置成12MHZ，輸出.HEX文件。（2）新建“簡易計(jì)算器.asm文件”并添加到“簡易計(jì)算器”項(xiàng)目中。編譯運(yùn)行檢查錯(cuò)誤，當(dāng)無錯(cuò)誤后，將產(chǎn)生“簡易計(jì)算器.HEX”文件，添加到Protues仿真單片機(jī)中。（3）運(yùn)行Protues的ISIS professional程序，根據(jù)項(xiàng)目清單選擇元器件。（4）根據(jù)元件清單，在ISIS professional的“pick Device中根據(jù)元件型號(hào)找出元器件。（5）畫原理圖。（6）根據(jù)硬件I/O接口，編程、并再次編譯。（7）雙擊單片機(jī)芯片，進(jìn)行設(shè)置。（8）打開ISIS professional，點(diǎn)擊全速運(yùn)行，可以查看程序效果。（9）若仿真效果不符合預(yù)期，可以用Keil和Protues聯(lián)調(diào)，逐條調(diào)試，點(diǎn)擊keil “debug”，找出具體問題原因。

五、信息化教學(xué)效果

與傳統(tǒng)單片機(jī)教學(xué)效果相比，信息化教學(xué)效果是顯著的。自從采用了protues仿真軟件后，一改之前單片機(jī)課死氣沉沉的景象，學(xué)生在課上變得有事可做，甚至來不及做。當(dāng)然，來不及解決問題的學(xué)生可以將項(xiàng)目拷回家繼續(xù)研究。這是傳統(tǒng)單片機(jī)學(xué)習(xí)做不到的地方。通過一個(gè)個(gè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生每學(xué)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)都有直接的學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。更重要的是，仿真軟件的使用解決了學(xué)生遇到程序故障沒有頭緒可尋的問題。學(xué)生通過作圖，遇到電氣故障，進(jìn)一步掌握了電路知識(shí)。通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)，分工協(xié)作，還提高了學(xué)生的溝通和協(xié)作能力，這些為他們以后的就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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