基于電子信息技術(shù)的單片機(jī)技術(shù)知識(shí)體系構(gòu)架研究

朱念 謝智英

摘? ? 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)已成為電子信息時(shí)代的重要開(kāi)發(fā)工具，對(duì)于單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)有些學(xué)生無(wú)章可循，僅局限于基礎(chǔ)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，缺乏實(shí)際開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)所必須的知識(shí)和技能，理論知識(shí)落后，無(wú)法實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。根據(jù)作者多年的單片機(jī)理論和實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合目前單片機(jī)在行業(yè)中的應(yīng)用及開(kāi)發(fā)情況，分析了單片機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)所需的系統(tǒng)知識(shí)體系，為教學(xué)和學(xué)習(xí)提供一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);電子信息技術(shù);知識(shí)體系;行業(yè)

前言

現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中，電子信息技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)了重要地位，可以說(shuō)沒(méi)有電子信息技術(shù)就不能成為現(xiàn)代化工業(yè)。而單片機(jī)因其特有的優(yōu)勢(shì)，在電子信息技術(shù)的發(fā)展上起到了舉足輕重的作用。單片機(jī)課程已成為控制類(lèi)、電氣類(lèi)等學(xué)科的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，但在學(xué)習(xí)該門(mén)課程的過(guò)程中，會(huì)遇到一些瓶頸，例如單片機(jī)技術(shù)知識(shí)延展學(xué)習(xí)，實(shí)際應(yīng)用中的編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)及其他相關(guān)技術(shù)的學(xué)習(xí)難度大等問(wèn)題。本文將根據(jù)現(xiàn)階段工業(yè)化電子信息技術(shù)中單片機(jī)的應(yīng)用，理清單片機(jī)及相關(guān)技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)，希望本文能對(duì)單片機(jī)教學(xué)和學(xué)習(xí)起到一定的指導(dǎo)意義。

一、電子信息技術(shù)的現(xiàn)狀

智能生活的到來(lái)與電子信息技術(shù)的發(fā)展密不可分，電子信息技術(shù)已成為科技前沿領(lǐng)域中的璀璨新星，世界各國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)主要集中在電子信息技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。電子信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要作用，正如有篇文章中提到的：應(yīng)該把“兩彈”成功的基本經(jīng)驗(yàn)，用于規(guī)劃電子信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，必須要有一個(gè)電子信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展戰(zhàn)略。

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)電子信息技術(shù)發(fā)展速度極快，并且已經(jīng)與科研領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了深度融合，依托電子信息技術(shù)所打造的工業(yè)生產(chǎn)體系，更是逐步從粗放型的生產(chǎn)模式向集約型的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變。工業(yè)生產(chǎn)因此在逐步的轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑a(chǎn)模式。

二、單片機(jī)技術(shù)在電子信息技術(shù)中的重要性

單片機(jī)相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)只缺少了I/O設(shè)備。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于智能儀器、工業(yè)控制、家用電器、網(wǎng)絡(luò)和通信、設(shè)備領(lǐng)域、模塊化系統(tǒng)和汽車(chē)電子等電子信息技術(shù)領(lǐng)域。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱(chēng)前冠以形容詞——“智能型”，如智能型洗衣機(jī)等。單片機(jī)因其體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)被技術(shù)開(kāi)發(fā)者廣泛應(yīng)用，小到兒童玩具，大到航空航天都有單片機(jī)的身影。

三、單片機(jī)技術(shù)知識(shí)體系構(gòu)架分析

單片機(jī)技術(shù)不是單純的《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程中單片機(jī)結(jié)構(gòu)、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的知識(shí)，前期必須具備《電工電子技術(shù)》所包含的數(shù)電、模電相關(guān)技術(shù)知識(shí)。目前高校單片機(jī)技術(shù)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，存在該門(mén)技術(shù)知識(shí)體系單一、混亂等問(wèn)題，教師和學(xué)生無(wú)法系統(tǒng)性的完成單片機(jī)技術(shù)的教學(xué)和學(xué)習(xí)，僅僅知其一，而不能緊跟時(shí)代發(fā)展，應(yīng)用到企業(yè)開(kāi)發(fā)中，主要靠學(xué)生進(jìn)入企業(yè)以后自學(xué)完成。

1.學(xué)習(xí)單片機(jī)的準(zhǔn)備思想

有些學(xué)習(xí)者認(rèn)為單片機(jī)主要運(yùn)用在低檔產(chǎn)品上，ARM微處理器才是針對(duì)高端產(chǎn)品的，不愿意學(xué)習(xí)單片機(jī)，直接學(xué)習(xí)ARM微處理器。接觸以后發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程十分困難，難以學(xué)懂，從而中途放棄。其實(shí)兩者從本質(zhì)上是一類(lèi)東西，都是嵌入式應(yīng)用方面的主力，沒(méi)有優(yōu)劣之分。

要成為嵌入式軟件工程師，其核心競(jìng)爭(zhēng)力不是你會(huì)用什么芯片，應(yīng)該是具備良好的編程習(xí)慣，編程思路，還應(yīng)該具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底。只有把握核心的東西，才能掌握一種芯片進(jìn)而擁有其他芯片的學(xué)習(xí)能力。也許你認(rèn)為電子行業(yè)的研發(fā)太累，待遇又不是很好。但是你要清楚學(xué)好單片機(jī)你就掌握了一門(mén)技術(shù)，雖然累，隨著經(jīng)驗(yàn)的積累，未來(lái)的路會(huì)越走越寬。

2.其他課程體系支撐

《電工電子技術(shù)》課程是單片機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備知識(shí)很重要的一部分，整個(gè)課程電工部分和電子部分對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)都比較重要，電子部分的數(shù)字電路和模擬電路尤其重要，因?yàn)樵趩纹瑱C(jī)的應(yīng)用過(guò)程中你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，芯片它不是獨(dú)立存在的，要做成一個(gè)項(xiàng)目就必須把單片機(jī)作為核心控制部件放入到電路中，才能真正發(fā)揮它的作用。有些院校限于課時(shí)緊張，對(duì)于該門(mén)課程的學(xué)習(xí)壓縮在半個(gè)學(xué)期完成，課程內(nèi)容無(wú)法有質(zhì)量的完成，對(duì)學(xué)生后期的單片機(jī)學(xué)習(xí)造成很大的困難。在《單片機(jī)技術(shù)》課程完成或者正在進(jìn)行時(shí)，可以加入C語(yǔ)言或者C++等高級(jí)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，而且該語(yǔ)言的實(shí)踐部分要融入應(yīng)用于單片機(jī)的高級(jí)語(yǔ)言編程。

3.《單片機(jī)技術(shù)》課程體系

學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中，除了單片機(jī)結(jié)構(gòu)和引腳的學(xué)習(xí)，很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，由于編程語(yǔ)言大多以C語(yǔ)言、C++為主，所以很多教材跳過(guò)匯編語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，直接學(xué)習(xí)高級(jí)語(yǔ)言。這樣就加大了單片機(jī)的學(xué)習(xí)難度。匯編語(yǔ)言的學(xué)習(xí)可以方便我們了解單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，因?yàn)閰R編語(yǔ)言的編程過(guò)程就是對(duì)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)最好的學(xué)習(xí)，單片機(jī)內(nèi)部如何執(zhí)行程序，如何形成我們所要的結(jié)果，在匯編的學(xué)習(xí)過(guò)程中一目了然。其他高級(jí)語(yǔ)言可以脫離單片機(jī)而存在，無(wú)法再學(xué)習(xí)過(guò)程中更加深刻的了解單片機(jī)結(jié)構(gòu)。所以單片機(jī)的學(xué)習(xí)最初還是要以匯編語(yǔ)言為準(zhǔn)，后期可以單獨(dú)開(kāi)設(shè)高級(jí)語(yǔ)言的學(xué)習(xí)。或者單片機(jī)的學(xué)習(xí)分為兩個(gè)學(xué)期完成，從匯編到高級(jí)語(yǔ)言的循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)。

掌握了單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、編程方法等理論知識(shí)后，實(shí)踐成為真正掌握這門(mén)技術(shù)的關(guān)鍵，這也是檢驗(yàn)?zāi)闶欠窬邆溟_(kāi)發(fā)單片機(jī)的能力、能否進(jìn)入相關(guān)行業(yè)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，項(xiàng)目式開(kāi)展單片機(jī)實(shí)踐是非常重要的。Keil C51是開(kāi)發(fā)單片機(jī)的重要工具，可用于匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言等其他高級(jí)語(yǔ)言。

四、結(jié)論

單片機(jī)技術(shù)的掌握是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要有一定的基礎(chǔ)才能繼續(xù)下去。當(dāng)然理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，實(shí)踐才是目的，在實(shí)踐中才能了解單片機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程，才能更快的掌握語(yǔ)言的應(yīng)用。

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