單片機課程改革與嵌入式教學的思考

沈顯標

【摘要】本文實際教學經(jīng)驗出發(fā)，對單片機課程的特點、目前的嵌入式教學體系及其所存在的問題進行了分析，在此基礎上，設計了嵌入式教學系統(tǒng)的硬件和軟件，對單片機教學的改革和嵌入式教學的進一步開展具有一定的指導意義。

【關鍵詞】單片機；課程改革；嵌入式教學

引言

嵌入式方向?qū)儆谝环N交叉領域，涉及到計算機、電子、控制等眾多學科，在很多領域都得到了越來越廣泛是應用?，F(xiàn)如今，我國在嵌入式方向存在較大的人才缺口，由于種種原因，學校所培養(yǎng)出的該方面的人才并不能很好的滿足用人單位的需求，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生的求職造成了困難。因此，對于單片機課程的改革和嵌入式教學的思考具有十分重要的意義。

單片機開發(fā)技術是嵌入式人才所必須具備的技能之一，因此，單片機課程對于嵌入式人才的培養(yǎng)具有十分重要的作用。因為在對單片機技術進行開發(fā)時，需要同時用到機械、電子、計算機等多個學科的知識，對于開發(fā)者的知識面和運用知識的綜合能力要求比較高，所以對于單片機技術開發(fā)的教學既具有十分重要的意義又具有較大的難度，這給該學科的教育工作者提出了較大的挑戰(zhàn)。

1 單片機課程的特點

單片機是單片機微型計算機系統(tǒng)的簡稱，它的另一個名字是微控制器。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，進而有效提高了產(chǎn)品的性能。作為嵌入式應用的必不可少的內(nèi)容之一，單片機一般情況下是指向控制的、計算量不大的嵌入式應用。對于單片機的相關內(nèi)容的學習對于學生的綜合能力的提高具有十分重要的意義?，F(xiàn)如今，我國的單片機的種類有很多，在教學過程中不可能一一進行講解，因此，單片機課程的教師可以從市面上的單片機中選擇較為典型的一種，來開展教學。

單片機課程的教學不應該僅僅面向單片機本身，而是要讓學生在對單片機有所了解的基礎上能夠?qū)纹瑱C進行應用，而老師和學生應該把單片機只是開發(fā)單片機系統(tǒng)的一種工具，并不是當作教學和學習的最終目標，因為單片機的應用范圍十分廣泛，在不同領域和不同時間的應用都具有較大的差別，所以在教學過程中最好能夠結(jié)合教學實際，選擇典型的案例來進行教學講解。因為學生對單片機的應用較為陌生，所以不能很好的理解單片機的作用，這對學生學習的積極性和主動性產(chǎn)生了較大的影響。

2 目前嵌入式教學的系統(tǒng)及存在的問題

我們在對嵌入式教學系統(tǒng)進行分析的過程中，可以從以下三個方面著手，分別是嵌入式教學的基礎性、嵌入式教學的綜合性和嵌入式教學的實踐性，下面來分別進行闡述。第一個方面，嵌入式教學的基礎性：因為嵌入式教學和很多個學科之間都具有一定的關系，所以可以把嵌入式系統(tǒng)的教學當做一個平臺，來使學生對其他相關學科的知識進行鞏固和強化；第二個方面，嵌入式教學的綜合性，嵌入式系統(tǒng)的設計中，既包括對硬件的設計，又包括對軟件的設計，具有較強的綜合性；第三個方面，嵌入式教學的實踐性，時間是檢驗真理的唯一標準，對于嵌入式教學也是如此，因此應該積極開展嵌入式教學的相關實踐活動，培養(yǎng)學生的動手能力和對所學知識的綜合運用能力。

現(xiàn)在很多學校都開設了嵌入式技術這門課，因為嵌入式技術是一門新的課程，所以教育工作者應該對以下四個方面的問題進行深入的思考。首先，因為嵌入式系統(tǒng)和很多門學科的知識都具有十分密切的關系，如果對于其他學科的相關知識掌握的不夠牢固，對給對于嵌入式系統(tǒng)的學習造成較大的影響；其次，嵌入式系統(tǒng)這門課通常為四十學時，學時較短，如何在較短的教學時間里達到更好地效果也是嵌入式系統(tǒng)教師所面臨的一大挑戰(zhàn)；然后，嵌人式技術的實用性和實踐性較強，因此一定要注意相關實踐活動的開展；最后，嵌入式技術的定義不夠明確，內(nèi)容較為繁雜，同時設計了硬件和軟件的相關內(nèi)容；第五方面，因為嵌入式系統(tǒng)在我國發(fā)展的時間較短，尚未形成統(tǒng)一體系和規(guī)范，相關文獻資料也較少。

3 嵌入式教學系統(tǒng)設計

微處理器選擇了由三星公司研發(fā)的S3C44BOX型處理器，該處理器支持數(shù)據(jù)存儲的大/小端選擇，具有八個內(nèi)存為32Mb的儲存體，它們的訪問大小都是可以進行更改的，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個存儲體的起始地址是可以改變的，其余17個存儲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，而其中適用于學習的源代碼開放的操作系統(tǒng)主要有兩種，分別是Liunx和C/OS，它們具有不同的特點，前者層次結(jié)構(gòu)較為簡單且內(nèi)核是完全開放的，其網(wǎng)絡功能較為強大，開發(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)的源代碼是公開的，實時內(nèi)核，方便進行理解、學習和使用。另一方面，Liunx系統(tǒng)和C/OS系統(tǒng)都是可以免費進行使用的，學生對它們的了解也比較多。所以在進行嵌入式系統(tǒng)的教學時，教師可以選用 C/OS系統(tǒng)，因為與其他系統(tǒng)比較起來， C/OS系統(tǒng)具有簡便易學、方便移植的優(yōu)點，比較適合教學活動的開展。

4 結(jié)束語

本文對單片機的課程的特點進行了介紹，對目前嵌入式教學的系統(tǒng)及存在的問題進行了分析，在此技術上對嵌入式教學系統(tǒng)的硬件和軟件進行了設計，對單片機教學的改革和嵌入式教學的開展具有一定的指導意義。

參考文獻

[1]唐煒.“單片機原理與應用”課程教學改革探討.電氣電子教學學報，2002，24（3）：21-23.