单片机原理及应用试题
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单片机原理及应用试题范文第1篇
关键词 教学改革 单片机 教考分离
Abstract The application technology of singlechip is a synthetic and practical course.Traditional teaching for singlechip course can not be adapted to cultivation objects for vocational education in new position. This paper discusses it is necessary for reforming teaching for singlechip course.Some reforms of teaching content and the teaching method of this course are explored.The experimentation must be strengthened and the testing forms for the students must be reformed.
Key word Teaching reform Singlechip Separate examination from teaching
《单片机应用技术》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课，把汇编语言知识、微机接口知识、通信技术知识等综合在一起，属于技术性、工程性、实践性很强的一门课程。该课程作为机电一体化专业最重要的核心课程之一，它是“机电一体化”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。
然而，传统的单片机教学一般均以学科体系为出发点，注重课程本身的体系结构和前后的逻辑联系，但却忽略了“可学性”，致使学生学得吃力，老师教得辛苦，教学效果也不好。为了适应新形势下职业教育的培养目标，近年来，作者一直致力于改革传统的教学模式，本文就单片机的教学改革作了一定的探索。
一、单片机教学改革的必要性
传统的单片机教学，均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，学生普遍感到难学。尤其是职业学校的学生，很多还没有接触过计算机结构，甚至数字电路也是刚刚接触，要他去理解单片机内部结构，实在不容易，至于很多书一开始就提出的总线、地址等概念，更是学生难以理解的——不管用什么巧妙的比方都不容易理解。
于是学生糊里糊涂地学完了第一部份单片机原理与结构，接着第二部份一开始就是单片机的七种寻址方式，更抽象，很多学生直到学完单片机还不能理解寻址方式究竟是什么意思，为什么需要这么多寻址方式，刚开始学当然更不懂了。然后是单片机指令，111条指令，又不分个重点，反正全是要记住的，等到指令全部学完，大部份学生已对单片机望而生畏，开始打退堂鼓了。
第三部份是单片机软件编程，如果说前面的东西不能理解，还能靠记忆来获得知识的话，这部份就纯粹是理解和掌握了，如果以前没学过编程，短时间内很难掌握编程的有关知识，更不必说编程技巧了。可是教材上明明规定，要编出这样、那样的程序，学的人编不出来，当然只会认为，教材的要求当然是合理的，应该做到的，我做不到就是我没学好。
此外，现在的单片机教材，基本都是以单片机为蓝本来学习计算机原理，而不纯为学习单片机技术，在教材、教学过程的安排上又没有考虑学生的接受能力，使得学生学习的过程是一个不断充满挫折的过程，于是很多学生认为单片机入门难。
另外，在高等职业技术学院单片机应用技术课程教学中，长期以来理论教学与实践教学脱节，分开进行。在课堂教学中学生均是处于被动接受方式，无法主动参与整个教学活动，没能达到以学生为中心，以培养学生操作技能为目的的职业技术教育宗旨。尽管安排有实验实训，但实验实训环节与课堂教学环节没能做到相互连贯、相互映证，实验实训项目与课堂教学内容相关联程度不够，课堂教学与学生练习没能达到有机结合，习题与课堂内容没能紧密相扣，考试形式和内容多以理论为主，仅凭一张试卷定学生能力，没能体现考查学生实际应用知识的动手实践能力。
总之，传统的单片机教材和教学过于重视知识体系的演绎和推理，加之单片机课程本身所固有的抽象性、教学传统尚存在的诸多问题，使大多数学生对单片机课程产生了畏惧心理，以至于影响了他们学习的积极性，使之变成了“问题课程”，不仅对学生的后续专业课的学习形成了一定困难，也对开展教学质量工程产生了消极影响。因此，对单片机课程进行教学改革是十分必要的。
二、单片机教学改革分析
（一）改革课程内容体系结构。单片机的教学内容具有较高的抽象性，这是历史的沿袭。因此该课程对学生思辩能力和思维灵活性的要求相对较高；我国现行的相关教材中知识相对陈旧，教学内容很少体现单片机知识在相关专业中的实际应用，使得学用脱节----既未能体现“素质教育”的现代教育理念，也没有体现单片机针对各专业所应有的“专业基础性”。另外，在实际教学中，不同学生对单片机课程的不同学习需求也未能得到足够重视。
因此，对单片机的教学内容进行必要的取舍和更新就显得十分必要。
改革后的单片机课程内容采用模块、课题、任务体系结构，将整门课程划分为多个模块，每一模块由多个课题组成，每一课题由一个或多个任务组成，每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施四个相互连贯的部分组成。
（二）改革教学内容组织方式。受传统教育理念的影响，当前单片机的课堂教学方法和手段明显落后。特别是在髙职教育的新形势下，如何开展单片机学习方法的研究，为学生提供有针对性的学习指导，激发学生的学习兴趣，培养学生的自学能力，应是教学改革中亟待加强研讨的重点内容之一。
建构主义认为，学习的过程就是学生在自己头脑中对知识的意义进行建构的过程。在这个建构过程中，学生对知识的认知不能依赖于知识的灌输，也不是对书本内容的记忆和对教师思维的重复，而是在学生完成具体任务的实践过程中由于外部环境的压力促使其认识和解决有关问题，由此产生认知的需求和学习的动力。也就是说意义建构是在一定的学习情境下，由学生的自身需求而在其头脑中逐步将信息加工整理或改造和重组。因此，教师在组织教学的过程中，应遵循知识建构这一规律，为学生营造学习情境。
根据建构主义理论，进行教学内容组织方式改革，每次教学均围绕一个任务目标进行各教学环节的组织，以任务目标为主线，进行各相关知识点和技能点的讲解。任务中用到什么知识点和技能点就讲解什么知识点和技能点，用到多少就讲多少，在哪里用就在哪里讲。以教师为主导，以学生为中心，边讲边学，边学边练。教师讲解过程中，要求学生在计算机上用相关软件进行验证，并要求部分学生上讲台进行分析和操作。教师对学生存在的疑问进行实时解答，并用课后作业进行提问，要求学生对课堂教学任务电路和程序进行局部修改，以培养学生单片机应用电路和程序的设计方法。
（三）改革实践性教学设计方式。学生实验以课堂教学任务为对象，用Protel软件绘制出电路原理图，用Proteus软件绘制出仿真电路图，用WAVE软件或Keil软件输入程序并编译程序，然后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、关键点、及学生操作过程中存在的问题进行实时点评。并要求学生在实验任务电路和程序的基础上，进行适当修改，培养其独立进行电路和程序的设计能力。课余时间要求学生对实验任务，进行印制电路板设计制作，并将任务程序下载到单片机中，实现任务功能。
（四）改革考核形式，实现教考分离。这门课程以往的考核形式相对单一，考题侧重于记忆，例如背几条指令、说几个部件的作用、编一段简单的程序，有的学生单片机考试成绩很高，但却不会实际运用。因此，改革单片机课程的考核形式，恢复单片机课程应有的活力和作用，以适应社会发展的需要，这是摆在我们面前极其重要的教学改革任务。
改革考核方法是教学改革的关键，由于《单片机应用技术》课程是以培养学生实践能力和应用能力为目的，因此考核也应针对几方面的能力进行考核。考核的方式方法和考核的内容将直接影响教学过程的实施，既关系到教师如何教和学生如何学。因此，应通过对考核方式方法的改革来促进教学过程的改革。
《单片机应用技术》课程的考核主要是对编程能力、软硬件分析能力、软硬件调试能力，综合运用能力的考核。在教学过程中，我们首先对考核的方式方法进行了改革，考核包括三个方面，综合能力的考核，占总成绩的50%；实训过程的考核，占总成绩的30%；平时提问、作业、表现的考核，占总成绩的20%。
综合能力的考核完全采用“试题库”的形式，实行教考分离，由多位专业教师根据教学大纲集体编制出“单片机试题库”。试卷包括应知和应会两方面内容，所谓应知是指对各知识点的考核，包括基本概念、基本原理、基本器件；应会是指会编程、会调试、会分析。对于应会部分要求现场调试结果，教师根据学生完成的准确性和熟练程度现场评分。
实训过程的考核就是在每个模块的实训项目调试过程中，对每位同学完成的结果予以记录和评分，评判依据可以按完成实训项目的先后顺序、完成的质量及学生表达能力等几个方面。记录结果由同学签字确认，其目的是要让学生对每次的实训项目认真对待，实践证明这种做法可取得很好的效果。若以组为单位进行实训时还应对每位同学提出相关的问题或进行单独操作，这对主动性差的同学来说能起到很好的促进作用。
三、结束语
通过上述的教学改革，旨在提高学生对单片机的学习兴趣，调动学生学习的主观能动性，活跃学习气氛，提高教学效果。
参考文献
1.李秀忠．单片机应用技术．人民邮电出版社，2007
单片机原理及应用试题范文第2篇
关键词 混合式教学；单片机原理及应用；微课
中图分类号：G642.3 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）24-0098-03
Exploration of Blended Learning in Course of Principle and Application of Single Chip Microcomputer//CHEN Ni， YUAN ChengLin， LIANG Ni
Abstract The comprehensive practical ability of biomedical engi-neering students in our university is poor in the course of Principle and Application of Single Chip Microcomputer， in order to solve this problem， the blended learning mode of on-line and off-line is used
to explore the teaching reform. This paper expounds the development
of on-line teaching resources and the implementation process of blended learning under the new teaching mode. The problems needing attention in the process of implementation are analyzed.
Key words blended learning； principle and application of single chip microcomputer； micro class
1 课程教学现状及存在问题分析
单片机原理及应用课程是广西医科大学生物医学工程专业（医疗仪器方向）的一门核心专业课程。要求学生通过本门课程的学习，掌握单片机开发的基本流程及内部资源的使用，进一步具备单片机系统的综合研发能力。
目前，该门课程较为流行的教学模式是[1-2]：采用“教、学、做一体化”的方式，以“职业活动的工作过程”为依据，通过项目、任务、产品、工序等方式来设计教学情境，将课程学习的主要知识点融入相应的学习情境中。在这种教学模式下，学生能熟练掌握单片机内部资源的使用。然而，一旦进入综合性实践环节或实际项目开发环节，需要自主独立完成时，往往觉得难度大，不知从何处着手。大部分学生在完成课程学习之后还是处于单片机入门阶段，单片机的综合运用能力和实践创新能力仍然不足。究其原因，主要有以下几点。
1）在长期的以教师“教”为主的传统教学模式中，形成学生学习过程的依赖心理。“教、学、做一体化”的方式一定程度上提高了学生的学习兴趣及实践能力，但学生在实验过程中遇到问题仍习惯于求助教或他人，而不是主动寻找解决问题的方法。学习主动性的欠缺严重抑制了学习能力、创新能力的提升。
2）网络课程教学资源不足，阻碍了学生的自主学习过程。随着高等教育信息化的发展，丰富的多媒体教学资源、便捷的协同交流为在线学习提供了便利。尤其是近年来慕课教育理念开始风靡全球，它所提供的大规模、开放的课程资源，使得学习者的学习过程不受时间和空间限制。但现有慕课课程资源仍不完善，网络上虽有很多单片机学习的相关资源，但是这些资源质量参差不齐，教学目的性不强。一些资源可用于解决某些特定问题，一些具有教学性的资源不一定适合学生的基础且缺乏系统性。而且大部分学生还缺乏对信息的筛选能力，难以在大量的网络信息中选取适合于自己的学习内容。
3）学生的学习过程受时间和空间的限制，大量的课余时间没有得到充分有效的利用。对单片机这类实践性强的课程而言，需要开展大量的实践训练才能获得开发技能、调试经验，进而具备相应的实践创新能力，仅靠课堂上有限的学习时间是难以达到教学目标的。
由此可见，依赖性的学习方式、课后教学资源的欠缺一定程度上限制了学生对课程的掌握程度。因此，需要转变学生当前的学习方式，培养学生的自主学习习惯，对现有的教学模式进行改革探索。
2 混合式教学的含义
教育变革要能跟上时代步伐，关键是加快教育模式和学习方式的转变[3]。教学模式的设计以学习理论作为理论基础。自20世纪50年代以来，学习理论历经行为主义、认知主义和建构主义等不同发展阶段，不同的学习理论在不同的学习阶段、不同的学习环境下是一种相互补充的关系。混合式教学（B-Learning）作为传统教学（Face to Face）与网络化教学（E-Learning）优势互补的一种教学模式，体现了三种学习理论相融合的趋势，是目前高校教学改革的一个重要研究方向[4]。
混合式教学的含义可理解为[5]：
1）采用面对面教学与网络化教学相结合的教学形式；
2）基于网络平台的，以音频、视频、文本、图形、动画等多媒体技术展现的教学资源；
3）传统教学手段与信息技术结合的教学手段；
4）以教师为主导、学生为主体的教学过程；
5）过程评价、结果评价等多种方式结合的教学评价。
3 混合式教学在单片机课程中的实施
单片机课程具有实践性强的特点，实验教学是课程教学的重要环节。基于本课程的特点，选取实践性强的知识单元进行混合式教学模式的探索。根据实验项目的内容来划分知识单元，并设计相应的网络教学资源。新的教学模式在实施过程中将理论教学与实验教学有机结合，打破原有的理论课与实验课独立授课的模式，以更好地形成“理论有效指导实验，实验加深理论理解”的教学效果。基于网络环境的混合式教学将教学过程从课内延伸到课外，对于培养学生的自主学习习惯，提高学习效率和学习质量起到一定的促进作用。
网络教学资源的设计和开发 课程教学资源是在网络环境下开展混合式教学的基础，包括内容呈现和讲解型的教育资源、用于教学评价的试题资源等。单片机课程的教学资源主要包括教学视频、题库、程序库、开发软件、PPT等。课程资源开发一般有引进、自建、改造三种模式[6]，即：引进网络上优质的课程资源，对现有的课程资源按新的教学模式进行改造或自制新的资源。
结合广西医科大学的实际情况，以自建和改造为教学资源的开发模式。将单片机课程中各知识单元的重点和难点录制成教学视频，以微课的形式呈现；设计每章的自测题和期末模拟试题作为题库；把单片机课程实验中用到的小程序模块、本专业学生在项目开发中积累的程序模块整合为程序库；设计新教学模式下的单片机课程教学课件；最后，与单片机开发相关软件（Keil C编译软件、51单片机下载软件、Proteus仿真软件）一起作为教学资源，上传到第三方开发的网络教学平台上。
每节微n会有与之对应的微实验，如表1所示。微实验的内容为要求学生通过编写小程序或观察现有程序的实验结果来理解微课中的知识点。单片机课程的实验环境容易搭建，只需配备最小系统板，安装开发软件即可实现。而且单片机最小系统板价格便宜，体积小，便于携带，每个学生都可自行搭建实验平台，在课后其他场所随时开展相应的实验。
混合式教学的实施过程
1）总体的实施思路。对课程进行知识单元的整理归类，划分出两大类：未涉及实验环节的和有实验环节的。对未涉及实验环节的知识单元，采用传统的面授方式，对于实践性强的知识单元则采用“线上+线下”的教学模式，即：学生通过网络平台上的教学资源，利用课外时间线上自学；线下教学以实验教学为主，教师在实验课上对学生线上自学的知识点进行梳理，讲解重点和难点，与实验内容相结合，并通过实验的开展加深对知识的理解。知识单元的设计要合理，最好能在每次课（3～4学时）完成一个知识单元的学习。最后，安排一次综合性实验，采用“项目引导+任务驱动”的方式开展教学，以强化学生对课程知识的综合运用能力。整门课程的教学安排如表2所示。
2）具体的实施过程。混合式教学还没有统一标准的教学方式，对于不同的课程，其教学过程也是有所不同的。在正式授课前，需要对授课的流程和网络教学平台的使用做专门介绍，让学生熟悉教学方式、清楚评价方法、明确学习要求。对实施混合式教学的教学内容，以小组协作的方式开展，将教学过程分为三个阶段。
第一阶段为课前导学。教师在课前下发线上学习任务单，学生利用视频和任务单导学，在课前完成视频学习及微实验的内容，思考任务单上列出的问题。
第二阶段为课中研学。教师在授课开始以研讨的方式了解学生的线上学习情况，如以小组为单位回答任务单的问题，演示微实验的结果等；然后根据学生的学习情况，引出知识单元的重点、难点，安排本次课的实验内容；最后，对实验过程中出现的问题进行汇总，引导学生寻找解决问题的方法，下发下次课的学习任务单。
第三阶段为课后练学。要求学生按学习任务单完成课后的练习任务，同时鼓励学生到学习论坛中分享经验、回答问题、贡献学习资源等。学生在课上的表现（如回答问题、实验情况、纪律等）和学习论坛中的表现均作为线上学习成绩的重要考量依据。
3）课程教学评价。课程评价体系注重学习过程的考核，学习过程包括观看视频、完成相应的微实验、回答论坛问题、线下实验等方面。线上的学习成绩包括每个知识单元的自测、线下回答教师的问题及在论坛回答问题的积分；实验成绩包括每次实验课完成情况、实验报告的成绩及综合实验的成绩。最后，结合期末考试的成绩得到期评成绩，计算公式为：
期评成绩=线上学习成绩*20%+实验成绩*30%+期末成绩*50%
4）实施过程需注意的问题。
①新的教学模式下对教师能力提出更高的要求。教师在教学过程中不再单纯充当知识传授的角色，重点是在知识点的梳理、对课堂的有效组织、教学活动的设计及学习方法的传授等方面。可通过组织教师参加培训、授课比赛、指导学生参加科技竞赛等方式，转变教师的教学理念，全面提升教师的语言表达能力、专业技能、创新实践能力等。
②混合式教学的有效实施，需要学生改变以往被动接受知识的状态，形成自主学习和独立思考的习惯，还要提高自学过程中诚信素养等。在开课前需对学生开展相应的思想教育工作。结合校内实施的班级导师制，将课改的教育理念作为班级导师授课的主题内容，在专业引导课中进行宣传，让学生理解并认可新的授课方式。
③需要根据课程的具体实施情况，合理设计教学过程中成绩的评定方式和在期评中所占的比例，形成新的课程评价体系。
4 结语
通过引入新的教学模式，打破了传统的理论课与实验课分开讲授的教学模式，从而将理论课与实验课有机结合，促进理论有效指导实验、实验加深理论理解的教学效果的形成。经过初步探索实践，验证了课改方式的可行性和有效性。
参考文献
[1]胡利军，张小波.基于工作过程系统化的单片机原理及应用课程改革[J].中国教育技术装备，2014（2）：135-137.
[2]周秀明，程烨，等.基于工作过程导向的“单片机原理与应用”课程改革研究[J].黑龙江生态工程职业学院学报，
2014，27（2）：86-88.
[3]陈琳.高校课程立体学习资源建设研究：促进学习方式转变的视角[J].中国电化教育，2013（11）：95-97.
[4]余胜泉，路秋丽，陈声健.网络环境下的混合式教学：一种新的教学模式[J].中国大学教学，2005（10）：50-56.
单片机原理及应用试题范文第3篇
【关键词】中职学生；单片机；技能训练
一、单片机操作训练方法
1.模块化训练法。单片机训练使用的设备是亚龙公司生产的单片机控制装置安装与调试设备，它由显示、矩阵按键、钮子开关、AD模数转换、交直流电机、步进电机、继电器、金属传感器、温度传感器、光耦等十多个模块组成。每个模块都有其各自的功能、特点以及技术难点，单独使用某个模块比较简单，但要想完成综合的控制任务，必须要深入剖析各个模块的功能，需要亲自动手在实际练习中发现问题，仔细思考找出解决方案，从细节入手不断积累技能。只有熟练掌握了每个模块，才能把各个模块综合到一起完成教学的任务要求。这就要从基础做起，使学生了解每个模块的硬件结构、理解每个模块的原理图，学生在平时练习调试程序时若出现了问题，必须能够用万用表排查每个模块的好坏，判断出到底是模块的故障还是程序上的错误，以便成功调试程序。如果程序、接线都正确，但无输出，则先排查模块是否坏了，若没坏，就重新换导线，很可能是由于导线长时间的接插导致接头接触不良引起的。接下来就是熟练掌握每个模块的程序，完成单个模块的功能。
2.项目教学法。项目教学法是行为引导型教学方法中的一种，是师生通过共同实施一个完整的项目工作进行的教学活动。常规的单片机教学程序，往往是按讲解单片机的硬件结构、指令代码、软件编程、单片机系统的扩展、各种器件的应用、实例分析的顺序进行教学，学生基础知识不是很扎实的话，学习起来会有一定的困难，对所学的知识难以掌握与应用，容易使学生产生畏难情绪，更不易激发起学生对单片机学习的兴趣。在单片机教学中，用项目教学法，打破原有知识单元间的界限，即不分一般教材中硬件结构、指令、编程的先后顺序，将各部分教学内容分解成一个个知识点，按由易到难、由浅入深的原则，将不同的知识点，加以组合，完成某一控制功能。
二、编程技能的培养
1.看懂硬件电路
在编写程序前，首先要弄清楚各个模块的电路原理图，即模块的硬件结构。通过对电路原理分析可以知道某个模块需要几个IO口（输入输出口）进行控制，每个IO口起到什么样的控制作用，如在数码管的硬件电路上，用Po.7～P0.0口接数码管的数据口，1'2.6口接数码管的CSl作为段选，P2.7口接数码管的CS2作为位选，P3.6口接数码管的WR作为写入使能。
2.掌握编程语
单片机的编程语言主要是汇编语言和C语言，C语言属于高级语言，汇编语言属于低级语言，用汇编语言写程序必须要有厚实的基础。随着单片机开发技术的不断发展，目前已有越来越多的人从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言进行开发，其中以C语言为主。所以C语言比汇编语言使用广泛，然而学生学习哪种编程语言，主要还得结合指导教师的实际情况，要看指导教师比较擅长哪种语言。
在实际教学中，首先要充分考虑到学生原有的知识，指导学生编程要遵循合理的步骤，下面以学生掌握一个动态数码管的程序为例：第一步，向学生介绍清楚LED数码管显示电路的原理；第二步，在学生完全理解硬件电路的基础上，再进行动态数码管程序流程图的介绍；第三步，向学生讲解动态数码管的c语言程序，并要求学生上机写程序以加强记忆。其次，所有主程序都是每个模块化程序的综合，因此，不管是用C语言还是用汇编语言，练习编写程序时都要循序渐进，不能急于求成，应从简单程序入手，熟悉编程语言的基本功能，掌握编写程序的框架结构。最后，还可以给学生推荐一些有关单片机编程方面的书籍，通过阅读相关的编程书籍，丰富编程方法、提高编程技巧，这样有利于学生打开编程的思路。
3.阶段性模拟大赛考试
在技能大赛中要求学生在四小时内完成指定任务，包括选择模块、编写程序、调试程序、扎线和画电气接线图。加强学生的实战经验，使学生训练有素、提高应试能力。所以，在学生平时的训练过程中，应每隔两三个星期进行一次模拟考试，教师要找相关的模拟试题让学生在规定的时间内完成，要求学生把每次模拟测试都当做正式大赛对待，严格遵守大赛程序。在考试过程中，教师要查看每个学生的时间分配情况，记录学生在一定的时间段里做完了什么，还有哪些功能没来得及实现，时间安排是否合理。在每次模拟考试结束后，教师要按照评分标准客观评价考试结果，对学生暴露出的问题要及时给予指导和纠正，还要让学生写考试小结，分析自己在考试中存在的不足及要改进的问题，总结考试经验与实际调试经验，这些经验只有在通过反复的模拟考试过程中才能获得，这对学生技能水平的提高具有很大的促进作用。
参考文献：
[1]于莉.高职单片机教学改革的研究与实践[J].高教论坛，2010（11）：115-117.
单片机原理及应用试题范文第4篇
（大连东软信息学院电子工程系，辽宁大连116023）
摘要：针对智能科学与技术专业学生特点，分析当前教学存在的问题。结合程序设计语言和单片机等理论知识，提出基于单片机的模块化机器人平台实践项目，从项目的完成目标、硬件平台选择、教学内容安排、教学组织形式和项目考核形式介绍项目的完成过程。
关键词 ：单片机；项目实践；机器人
基金项目：2012年度辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业一电子信息工程(G2201249)。
第一作者简介：韩媞，女，讲师，研究方向为智能信息处理，hanti@neusoft．edu．cn。
0 引言
智能科学与技术作为一门新兴前沿的学科，在国际和国内均获得飞速发展，在人才培养方面，近年来各高校都做了大量工作。我们秉承“教育创造学生价值”的办学理念，围绕智能信息处理系统开发和智能控制系统开发的专业核心应用能力做好课程的系统规划与建设，形成培养智能信息系统和控制系统开发能力同时培养电子电路设计能力的专业特色。以课程建设为基础，以设计为中心，以项目为导引，系统构建实践知识体系和实践能力培养体系，全面培养学生的综合素质。
学生综合实践能力的培养离不开实践类课程的开设，通过实践课程的开设，使学生能够综合运用理论知识，掌握智能系统行业前沿的技术与能力，在就业市场上处于较有利的位置。基于单片机的智能系统项目实践是以强化技能训练、提高工程能力为目标，依托单片机模块机器人平台支撑的实践类课程，培养学生具备智能系统硬件到软件的设计能力和开发能力。
1 教学现状分析
传统高校理论课程偏多，实践课程偏少，甚至没有，仅仅在理论课中设置部分实验课，远远不能满足培养学生实践能力的需求。智能科学与技术专业的传统的课程设置存在以下几方面的问题：①课程内容多，但学时少，公式多，应用少，缺乏实践性，因此，学生在课后不能很好地掌握理论内容，也不知道如何去寻找合适的实践项目，缺乏主观能动性；②课程内容陈旧，教学资料没有及时更新，难以满足现阶段学生的思维的活跃程度，使学生产生厌倦情绪；③课程之间缺乏关联性，课程的连续性和衔接性不好，教学资料难于整合；④课程考核方式陈旧，不能体现学生的学习能力的区分。在这种情况下，需要整合现有理论课程，合理设置实践项目类的课程，实现专业能力的人才培养目标。
2 项目培养目标
由于智能科学与技术专业是较新的本科专业，学生对该专业的特点、研究方向、就业方向认识不足，大学一年级和二年级的课程大多是基础课，内容不深入，容易导致学生对专业前景认识不清楚，降低学习兴趣，引发厌学情绪，因此需要安排具有智能专业特色的实践类课程，让学生得到理论和实践知识的综合运用。通过基于单片机的智能系统项目的实施，使学生不但熟练地掌握所学的理论知识，而且能够将所学的知识熟练地应用于单片机系统设计等实际的工程当中，来提高学生动手能力和知识应用能力，同时通过项目文档的撰写培养学生的技术文档写作能力。
本项目是针对智能科学与技术专业的二年级全体学生开设的技能实习。本实践学期将学生之前所学的数字电路、模拟电路、电路分析、微控制器原理与应用等课程的知识，与实际工程结合起来，通过项目实践强化一个单片机系统项目的软硬件开发过程，了解单片机系统项目开发的流程，为专业课学习打下一个坚实的基础。使学生不但熟练地掌握所学的理论知识，而且能够将所学的知识熟练地应用于单片机系统设计等实际的工程当中，进而提高其实际动手能力和应用知识解决问题的能力。
3 硬件平台选择
实践教学的开展是一个系统工程，需要具备理论知识和工程实践能力的双师型人才的教师队伍；购置合适的实验设备，需要投入大量的实验室建设经费。大规模地开展智能专业的实践教学活动，单靠课堂上的仿真软件和编程软件难以达到预期效果，因此硬件平台的选择是教学关键的一步[3-4]。首先要结构紧凑，结实耐用，最好同时具有图形化和代码编程的程序设计界面。其次要配有大容量的充电电池，能USB连接电脑进行自动充电。最后，要选择价格合理、扩展性强、服务方便、信誉好的产品，并且教学资源要丰富。
本实践项目采用的是博创科技出品的“创意之星”模块化机器人套件，可以配置多种传感器、执行器，进行小型机器人的搭建。核心控制器是MultiFLEX rM 2-AVR控制器，它是一款小型机器人通用控制器，集成开关量传感器、模拟量传感器、R\C舵机、机器人总线舵机控制接口，具有RS422总线接口和RS232接口，具有丰富的扩展能力。具体特点如下：
(1)控制接口丰富。可以控制R/C舵机、机器人总线舵机，直流电机伺服驱动器等。
(2)数据接口丰富。12路双向IO接口，8路10位精度的AD接口；RS-422总线、RS-232接口。
(3)多种开发环境。配套NorthSTAR图形化集成开发环境，无需编写C语言即可完成机器人控制程序编写。此外，也支持AVRStudio、Eclipse等IDE开发环境。
(4)接口开放彻底。MultiFLEX TM 2-AVR开放所有底层源码，用户可以参照这些源码开发自己的程序，也可以调用已封装的函数接口。
4 教学内容安排
在本项目实践中，学生在教师的指导下，按照项目开发的基本流程，完成系统的需求分析，硬件设计，项目编码、调试。在项目结束后学生需要完成整个项目的总结报告，在总结报告中需要对项目设计的概况、项目涉及的关键技术、项目的系统分析、项目的系统设计和实现等进行说明。最后，以小组为单位制作整个实践学期项目设计的简要介绍PPT，进行答辩。并利用课外时间，完成资料查找、部分的系统设计和代码编写工作。
本项目最终完成用机械足行走的四足机器人。与传统的轮式机器人比较起来，足式机器人在外形上更接近于生物，具有适应各种地形的可能性，并在此过程中掌握机器人步态控制和单片机编程的知识。课内学时的安排以学生实践为主，教师讲授为辅的方式。课内教学内容安排详见表1。
在项目完成过程中，学生可以在完成规定的四足机器人的基础上，利用博创的机器人模块，根据自己的喜好及掌握程度自主选择完成其他的机器人项目，如蛇形机器人等。这样大大加强了学生的学习自主性，增加了学生的兴趣。
5 教学组织形式
项目以小组的形式完成。由于机械四足机器人具有人性化特征，需要学生通过编程来赋予它丰富的智慧和功能，使它接近仿生学的机器人。首先在项目选题和需要分析阶段，利用课堂提出问题的方式引导学生，加强学生参与性，使用启发式和探究式的教学方法，给学生自主选题的空间，进行需求分析和项目设计，并在之后的实现阶段不断完善。然后，在组装机器人阶段，以小组为单位分工合作，统筹安排，发挥每位学生的主观能动性来实现分工协作，培养学生的自主学习能力。最后，在机器人功能设计编程阶段，采用任务驱动式的教学方法，按照自己设定的目标，完成每阶段的任务，并发挥想象力和创造力，教师需要鼓励新的构思和创意。在整体的项目教学中，以学生为主体，教师为引导，共同完成实践项目。
6 项目考核形式
项目教学效果的验证要依靠项目考核来实现，所以项目考核形式的多样化非常重要。项目考核采用了多种考核相结合的方式，改变传统的“一卷定终身”的形式，考核贯穿在教学过程的各个环节，从学生的出勤、日常表现、项目过程、项目报告、作品完成情况及完成质量等方面对学生进行全方位的考核，具体包括两部分内容。
项目的过程考核包括系统设计是否合理、步态仿真情况、代码编写是否正确、电路板运行是否正常、机器人行驶是否正确等，每一部分考核都有详细的具体要求及方法，因此使评分体系具备科学性、公平性、合理性、严谨性。
项目的终结考核包括项目报告、项目答辩。答辩过程包括自述、现场操作、教师提问、解答几个环节，通过答辩，教师可以直观评价学生对相关理论的掌握程度，综合评价学生的实际应用能力及应变能力，对设计不完善的地方给予指导建议，给学生提供创新的空间。在答辩过程中设置了答辩试题库，学生在答辩试题库中采用抽签软件进行随机抽选试题，教师根据项目的几个进行阶段进行题目设置，题目根据不同阶段的特点，对问题进行差异化设置。并且与相关理论课科目结合，也同时巩固了理论知识。题目的设置要兼顾基础题目、中等题目及创新题目3个方面。
项目的过程考核和终结考核相结合的方式能够全面考核学生的日常学习情况及动手实践能力，激发学生持久的学习兴趣。
7 结语
在智能科学与技术专业中开设的基于单片机的智能系统项目教学，依托现有的机器人平台，结合数字电路、单片机及程序设计类课程的知识，达到培养学生应用实践能力的目的。教学中，学生真正成为主体，发挥了学生在学习中的主观能动性，激发了学生的学习热情，发挥了学生的创新意识和能力，提高了学生对具体工程问题的分析和解决能力，符合现代高等教学培养学生综合能力的要求。
参考文献：
[1]许林，机器人课程在智能专业本科教学中的探索[J]计算机教育，2012(18): 78-81．
[2]黄冬梅，探析面向实践项目的“单片机原理及应用”课程设计改革[J]，当代教育实践与教学研究，2015(2)：151-152.
[3]严绍华．工程教育实践教学改革与发展[M].北京：清华大学出版社，2012: 180-181．
单片机原理及应用试题范文第5篇
论文格式写作要求：
1.论文题目为三号黑体加粗居中
2.一级标题应该设置为黑体三号加粗居中（即每一章节的标题如第一章）
3.二级标题应该设置为黑体四号加粗，对齐方式为左对齐（即每一章节的下一级标题如：1.1）
4.三级标题应该设置为黑体小四加粗，对齐方式为左对齐（二级标题下的小标题如1.1.1）
5.中文“摘要”两个字应该是三号黑体加粗居中，应该设置为一级标题。
6.中文摘要内容字体应该为宋体小四，两端对齐，行间距为1.5倍或是20磅。
7.英文摘要（abstract）应该是罗马（TimesNewRoman）三号加粗居中，应该设置为一级标题
8.英文摘要内容字体应该是罗马（TimesNewRoman）字号为小四，两端对齐，行间距为1.5倍或是20磅。
9.“关键词”三个字应该是黑体小四，其后为关键词（宋体小四），关键词数量为4~6个，每一个关键词之间要用逗号分开，最后一个关键词后不打标点符号
10.“目录”两个字应该设置为黑体三号加粗居中
11.文章正文应该是宋体小四
12.文章正文段落行间距应该是1.5倍行间距或是20磅，首行要空两格。
13.文章正文段落格式应该设置为两端对齐
14.文章中出现的图片，其位置应该是居中，且图片下方要有中英文对照的说明文字。其中中文说明文字应该为楷体五号，英文说明文字应该是罗马（TimesNewRoman）五号字体，中英文说明文字位置均为居中。图片及其中英文说明文字应该位于同一页。
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小学教育教学论文范例欣赏：
【摘要】随着社会中各行各业的竞争力度不断增加，大学生就业成为了社会重点难题。特别是计算机行业，近年来的计算机领域快速发展，各高校向社会输送的计算机人才也日渐提升，同时也加大了就业竞争力度。所以，学生掌握一种制约芯片的电路设计，并且熟练使用一种编程语言，不仅能够提高竞争实力，也可以增强自身的技术水平。本文中通过面向技能抽考的单片机教学进行探讨。
【关键词】技能抽考单片机教学多元化单片机
单片机是一种微型计算机的分支，以体积小、功能全、性价比高等特点著称，被运用到工业制约、通信设备、信息处理、电器等诸多领域。单片机技术在整个课程中处于核心位置，是电子信息、机电、自动化等专业学科必备技术，也是工科学生就业的一个基本保障。
一、单片机教学目前状况
单片机教学中，教师以汇编语言版本和C语言版本为编程工具的单片机为学习对象，这种学习策略可以使学生更加深入的了解单片机指令系统的操作，也可以对单片机软、硬结合的特点做深一步的单片机原理理解[1]。
“单片机”是一门专业课程，基于电工学、电子学、计算机组成原理学、接口原理及汇编语言学基础上的一门课程。以上课程是单片机课程的基础，对单片机的学习能够起到推动作用，加强学生对相关课程的理解。对于学生而言，单独的学习单片机课程，没有专业背景和知识结构的因素影响，将会很难入门[2]。
二、单片机教学的理由
2.1单片机教学的实验设备单一
教学中使用的实验设备通常是学校为学生准备好的包含十几种实验内容的实验包，学生对实验包里的设备进行试验并加深对理论知识的理解。但是，通过这种实验包学习产生的理由是无法提供更高层次的动手实验，实验包里的实验项目硬件已经连接完毕，学生只需要通过简单的连线就可以使用，导致了学生动手和动脑的机会少，线路已经固定，学生不能根据自己的设计转变线路，在实验中产生一定的局限性。
2.2教学内容与实际应用不符
学校的教学策略中，基本以理论为主，造成设计效率低、学生学习的难度大、理论性过强、语句不易理解等理由，另外由于编程的代码结构复杂，学生对硬件结构的依赖性比较大，不能够完全在不同种类之间相互移植。
三、技能抽考在单片机教学中的作用
3.1技能抽考的理论
技能抽考是根据教育学的要求，依照专业特点对学生掌握的专业技能进行标准化的考核，需要通过理论和实践的双重考核。具体做法分为三种：制定统一的抽考标准；制作抽考标准的试题库；根据专业学习的人数，采取随机筹钱的方式进行学生的独立抽考。
这种技能上的抽考相当于一种技能竞赛，专业技能竞赛相比职业技能竞赛的方面更为广阔、参与的学生也比较多、比赛的内容全面，抵制了一直以来的“重技能轻综合”的不足[5]。
3.2技能抽考在单片机教学中的作用
技能抽考运用到教学模式中，能够重新建构教学模式，提高教师和学生的专业能力、增强教师的职业道德素质和心理素质等，使学习中实现车间与教室、教师与师傅、学生与学徒、作业与产品、理论与实践、教学与比赛相结合的一种教学改革，推动学校教育水平的发展。
3.3技能抽考重建教学模式
技能抽考是以学生的综合实力为评价标准，在学习范围的完成情况来进行对专业能力的衡量，对能力、策略等进行务实、高效的教学目标。因此，教育教学观念发生了转变。从原有的教学方式转向行动教学方式，让课堂从理论性教学转向实践性教学，以“教学工厂”为实训教学模式，使车间和教室结合、理论与实践结合。
四、结论
单片机原理和教学中的自主研发、开放性和创新性，比较容易符合新世纪人才的培养，符合高校的教育规律。在教学中加快改革步伐，加强基础、培养能力、开拓思维、注重创新、提高素质为教学中心思想，以培养学生的科学实验素质和动手能里为教学目标，将教学层次加深，全面展开单片机教学的最新模式，为电子信息行业培养大批量专业知识强又掌握应用技术的应用型人才。
参考文献
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单片机原理及应用试题范文第6篇
【关键词】单片机课程 立体化教学模式
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2016）02-0059-02
一 引言
单片机技术与应用是电子科学与技术专业的一门应用性很强的课程，强调理论知识的同时，更强调实践，突出对学生分析问题、解决问题及动手能力等综合能力的培养。为了更好地服务教学并能够培养出新型人才，构建全新的、师生共同参与的单片机课程立体化教学模式显得尤为重要。
所谓立体化教学模式是指以某一课程为单元，以学生能力培养为核心，以丰富的教学资源为平台，动用所有可能的教学要素的立体化、全方位的教学体系。其强调所有教学参与者的多边互动和多种学习方式的共同发展，体现了以学习者为主的现代化教育理念，在教学资源的多样化、教学方法的现代化、知识体系的立体化等方面具有突出的特点，是学生建立创新意识、开发创新思维、培养创新能力的重要方法。
二 单片机课程立体化教学模式的构建
从教学理念、教学方法、教学资源和教学手段几个方面构建单片机课程的立体化教学模式，形成集理论教学、实验教学、网络资源等多层次、多形式的立体化教学体系。
1.构建立体化的教学理念
立体化教学模式下，教师应该改变传统的教学模式、转变教学理念，确立以学生为中心的教学意识。教师在教学过程中不能只强调教师的“教”，更要强调学生的“学”，一定要教与学并重。教和学两方面是相互依存的，教师在完成基本的讲授环节之后，应该有目的、有计划地引导学生，使其能够主动地掌握课程中的理论知识和基本的实践技能。
针对单片机课程的特点，教师可以根据学生的爱好及兴趣，组建创新性研究小组或工程设计小组等团队，引进或设计一些项目，让不同的团队完成不同的项目，从而促进学生学习的积极性和主动性，有效地完成教与学的教学过程。如在学习单片机的I/O口时，可以让学生在学习了理论知识后完成“流水灯”和“交通灯”等基础项目。
2.开发立体化的教学资源
随着现代技术的飞速发展，高等学校教学资源也正在从传统的单一的纸质教学资源向数字化、电子化和多样化的教学资源转变，从而形成了传统的纸质教学资源和现代的数字化教学资源相结合的立体化教学资源。
传统的纸质教学资源应该由教材、参考书、学习指导书以及试题库组成。现代的数字化单片机课程教学资源包括多媒体电子课件、电子图书、仿真案例库及各种网络资源等。在课堂教学中使用多媒体电子课件，不仅能够完成教学任务，而且利用动画、模拟仿真等技术可以生动、形象、直观地讲解一些枯燥难懂的知识难点和重点，提高课堂教学效果。同时也可以提供给学生，供其在课下学习中使用。作为教学中辅助资源的电子图书和仿真案例库，可以由学生按自己的需要选取学习内容。当前互联网的发展使学生能够方便快捷地使用丰富的网络资源，因此网络资源成为现代教学资源中一个不可或缺的部分。但是错综复杂、良莠不齐的网络资源使学生难以筛选，教师作为教学的指导者应该引导学生如何查找正确的网络资源，或利用现有的校园网在网络上给学生提供一些学习和研究的资料。
3.实施立体化的教学方法和手段
具有鲜明目的性的立体化教学模式，以其多样性、灵活性、阶段性和工具性等特征适合各个学科和专业，根据单片机课程自身的特点以及内容、方法、条件与教学环境的多样性，构建合理的立体化的单片机课程教学方法。优秀的教学手段能达到事半功倍的教学效果，也是培养学生创新能力的重要环节。充分利用现代信息技术对传统教学手段进行改革，实施立体化的教学方法和手段是教学发展的必然趋势。
首先，充分利用多媒体技术。教师可以根据教学内容制作多媒体教案或利用教材配套的电子教案，用于课堂上讲解课程内容的难点和重点。同时在课堂教学中利用Proteus和Keil μVision3的仿真环境，穿插讲解并演示实例，使本来很抽象的内容变得形象、生动、直观。基于多媒体技术的单片机课程教学的最大特点是突出单片机课程的多样性和生动性。学生也可以利用多媒体技术手段，进行自主学习和模拟仿真，提高学生的素质和创新能力。
其次，突出“教与学”并重的教学理念。除了在课堂上讲授课程内容和演示实例外，根据学生的编程水平和理解能力，教会他们在网络上寻找适合自己的实验内容，并学会利用Proteus和Keil μVision3的仿真环境进行仿真模拟实验，并在随后的实验课中利用实验设备进行验证。这样就会提高学生主动学习的积极性，并提高学习兴趣。因此，一套实用的单片机开发板是学生学习过程中不可或缺的设备。
最后，将学生分组，组成不同的学习团队，进行合作学习，并将团队的整体成绩作为评价标准之一，从而提高学生的团队合作能力。小组成员取长补短，相互学习，彼此指导，共同学习教师课堂中安排的学习内容，并达到预期的学习目标。以此为依据，在单片机课程的教学中可以将学生以2～6人组成一个学习小组，每个小组都有一个特定的综合项目，最终以小组的项目完成情况给予评价，并以此作为最终的成绩组成之一。在整个学习过程中，小组成员可以定期集中讨论或在网上学习博客。而教师作为指导者要经常关注团队或指导博客的使用，并对学生的学习活动进行指导。这样以学习小组的形式就将传统的教学方式及师生之间的单向交流改变为师生及生生之间的多向交流。从而激发学生学习的主动性，提高教学效率，促进学生间的人际合作关系，最终达到提高学生团队合作能力的目的。
4.树立立体化的教学目标
教学目标不仅是教学的出发点，也是教学评价的标准。在立体化的教学模式下，应该树立立体化的教学目标，要培养学生收集、分析和处理信息的能力；提高学生发现问题、解决问题的能力；促进学生合作学习的能力；培养学生的社会责任心和历史责任感。只有这样才能培养出新时代所需要的新型人才。
三 单片机课程立体化教学模式的特点
立体化的教学模式能够满足学生的多种需求，使学生不但能掌握单片机课程的基本理论知识，熟悉单片机的基本应用，而且能够整合单元知识，为从事相关的工作打下一定的基础。笔者认为，在立体化教学模式下的单片机课程教学的特点主要体现在以下三个方面。
1.互动性强
多媒体课件以其动画、模拟等技术与生动、形象、直观的特点给课堂教学增添了活力。辅助的Proteus和Keil μVision3的仿真环境，不但提高了教学的多样性和直观性，吸引了学生的注意力，也能调动他们的积极性，使其在感情上和行为上乐于参与到教学的活动中去。
2.资源丰富
立体化教学模式最大的优势是资源丰富，并且获取方式便捷。单片机课程的目的是使学生通过学习，掌握基本的单片机知识及其基本应用，以适应现代电子学科的发展形势，因此要求学生具备一定的单片机编程能力、学习能力、创新能力及团队合作能力。丰富的教学资源可以辅助教师完成这方面的教学。
3.个性化强
单片机课程的学习者大都经过了电子基础理论课的学习。在这一阶段内，学生的学习方式日渐成熟，但对学习的内容也有了更高的要求，这时要使他们明确自己的学习目标。在课程教学中，应注重培养学生主动学习的能力，让学生主动地学习，在学习中充分发挥他们的积极性和创新性，达到因人施教的目的。
参考文献
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[2]钞群英、徐水根.高校军事理论课立体化教学模式初探[J].长江师范学院学报，2009（5）：91～94
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单片机原理及应用试题范文第7篇
关键词：AT89C52单片机；RS 485；通信网络；监控系统
中图分类号：TP368 文献标识码：B
文章编号：1004-373X(2009)01-135-04
Design and Implementation Network Monitoring System Based on AT89C52
YU Fengling,ZHAN Tong,CAI Zhisheng
(Industry Center,Guangdong Polytechnic Normal University,Guangzhou,510665,China)
Abstract：This paper presents the design and implementation of an intelligent test system which is based on network AT89C52.The system monitors the working conditions of the system basic equipment through the use of RS 485 fieldbus technology.Focusing on the design and implementation of communication system,it describes structure of the system,functions of each part and realization of the program as well.The program has been successfully applied to the intelligent examination equipment in testing electronic equipment Troubleshooting skills.And this equipment has already become products.The result shows that the data transmission,which is expandable,low cost,good interoperability and with simple structure,is reliable and has a broad application.
Keywords：AT89C52 single chip computer;RS 485;communication network;monitoring system
0 引 言
以电子设备故障检修技能考核与训练智能化系统为例,介绍由一台PC机与多台单片机组成的主从式网络通信系统,单片机控制作为下位机,负责对电子设备故障点进行数据采集和控制,通过接口将结果传给PC机；PC机作为上位机,对数据进行分析和处理,根据分析和处理的结果来控制单片机的操作。目前,应用Visual C ++开发串行通信实现智能化考核和训练系统的通信方法通常有4种［1］：
(1) 调用API(Application Program Interface)函数实现；
(2) 利用Visual C ++的标准通信函数-inp、-inpw等直接对串口进行操作；
(3) 使用Visual C ++的通信控件(MSComm);
(4) 利用第三方编写的通信类(Cserial)。
以上几种方法中第一种方法使用面较广,但由于需要许多低层设置,比较复杂,专业化程度要求较高,使用困难；第二种需要了解硬件电路结构原理,较难掌握；第三种方法看来较简单,只需要对串口进行简单配置,但使用了令人费解WARIANT类,且不能满足使用多个串口进行复杂处理的需要；第四种方法是利用一个专门针对串行通信的CSerial类,该方法功能较强,只要理解这种类的几个成员函数,就能方便使用。RS 485总线以其灵活性好、成本低、抗干扰能力强、支持节点多、传输距离远、连接简单的优势,被广泛应用于网络单片机系统。在该系统中,上位机采用Visual C ++的Cserial类通信方式；下位机采用ATMEL公司的AT89C52单片机,总线采用RS 485标准组网。
1 系统结构
整个系统是一个基于RS 485现场总线,自定义通信协议,在总线上连接各下位机和上位机,由上位机统一管理的主从式总线型的监控系统。该系统包括监控层、通信层、以及现场设备层［1］。其中,监控层由上位机(PC机)承担,负责接收底层现场设备上传的数据,进行数据的分析和存储,下位机参数的设定和修改,以及实时和历史数据的查询,实现对现场设备的监控管理；通信层通过自制定的通信协议与现场下位机设备进行实时通信,完成数据通信包的打包、拆包、检验等处理；现场设备层由多台电子设备、单片机、继电器、键盘、LCD显示器等组成的监控系统。
系统结构方框图如图1所示。
上位机为教师操作的教学控制管理系统,在微机上用Visual C ++编程实现功能。教学控制管理系统的主要功能为：
(1) 考试的技术准备工作；
(2) 考试的监考工作；
(3) 辅助完成其他考务信息管理工作。
根据功能要求,教学控制管理系统由通讯模块、代码编译模块、代码执行模块、系统管理模块、历史资料查询模块组成,这几个模块和用户界面用户接口一起构成整个系统软件。
下位机作为这个分布式控制系统的学生客户端,是一个基于AT89C52单片机的应用系统。本系统使用计算机、AT89C52单片机、光电耦合器、驱动电路、继电器、彩色电视机等组成的监控系统,通过局域网,构成一个智能化训练及鉴定系统。AT89C52单片机控制系统如图2所示。
AT89C52单片机控制系统采用计算机与AT89C52单片机所构成的多种微处理芯片混合的主从系统,教师机是系统的上位机,实现人机交互和数据交换、检索、存储、处理、更新图形的显示,对下位机(即学生机)的控制和通信等控制。学生机完成数据的采集和信号的处理。教师机作为主机,学生机作为从机。主从机间的通信方式采用串行口方式。每一个训练或鉴定工位均有独立的学生机和彩色电视机,每台学生机之间通过网线互联。学生机通过继电器控制彩色电视机故障点的状态。
AT89C52单片机控制系统需要进行软、硬件开发。与单个独立单片机系统不同,网络中单片机不仅要按预先设计的程序工作,更多时候需要根据来自上位机的控制指令适时调整工作程序。实操训练或考试时下位机主要功能如下：
(1) 作为上位机的终端；
(2) 作为电子设备控制器；
(3) 提供考生交互界面；
(4) 其他监考服务。
2 通信接口设计
通信接口是单片机控制系统的重要组成部分。单片机与计算机之间不断地进行信息交换和传输,而这种信息的交换和传输都必须通过通信接口和数据总线来实现,通信接口器件和总线的合理选择是单片机控制系统中数据交换和传输顺利进行的前提和保障。
该系统采用RS 485总线组网,上位机通过串行接口经标准RS 232总线和RS 232/RS 485转换器将 RS 232标准电平转换为RS 485标准电平与考生的下位机端通信；在下位机端SN75176将RS 485标准电平转换为TTL电平接入处理器的异步串行通信口(UART),实现RS 485网络的半双工通信。
RS 232/RS 485转换器采用市场上即插即用型的产品,本身已经实现智能控制收发使能,无须更改任何上位机硬件。上位机最多可连接32台下位机,如果在下位机端采用SN75184则上位机最多可连接64台下位机。
RS 485接口电路的设计要充分考虑线路上的各种干扰及线路特征阻抗的匹配。信号在传输过程中会产生电磁干扰和终端反射,使有用信号与干扰信号在传输线上相叠加,当干扰太大时,可导致通信无法进行。该系统选用SN75176 RS 485接口芯片,RS 485总线网络的通信介质采用带有屏蔽层的双绞线,并在传输线末端各安装120 Ω匹配电阻,以消除传输线上信号的反射,通信距离可达到1 200 m。
3 通信协议
RS 485接口的软件设计对系统联网的可靠性有很大的影响。由于RS 485总线是异步半双工的通信总线,在某一时刻总线只可能呈现一种状态,所以这种方式使用于上位机与下位机的查询方式通信,为了协调总线的分时复用,必须制定一套合理的通信协议,以保证数据通信的正常进行。本系统通信协议是：波特率约定为9 600 b/s,T1工作于方式2,初值为FDH,SMOD=0。串行口初始化为方式3。通信格式要求如下：
通信数据格式总共24 b(二进制),8 b识别码, 8 b控制指令代码,8 b故障点代码,格式如下：
规定如下：
识别码为下位机地址码,地址范围为70H~88H。
控制指令代码为：字符“1”表示故障点短接,ASCII码为“31H”；字符“0”表示故障点断开,ASCII码为“30H”。
(1) 上位机状态字：
b0:发卷指令标志1,无发卷指令标志0;
b1:开考指令标志1,无开考指令标志0;
b2:答题查询指令标志1,无答题查询指令标志0;
b3:强行中止答题指令标志1,无强行中止答题指令标志0;
b4:恢复答题指令标志1,无恢复答题指令标志0。
(2) 下位机状态字：
b0:登陆请求1,无登陆请求0；
b1:已登陆状态标志1,未登陆状态标志0；
b2:已收卷状态标志1,未收卷状态标志0；
b3:开始答题状态标志1,未开始答题状态标志0；
b4:交卷请求标志1,无交卷请求标志0；
b5:已交卷标志1,未交卷标志0；
b6:答题中止标志1,答题恢复标志0。
4 通信过程
上位机开机启动程序,上位机进入轮询过程。此时,下位机开机登陆,在轮询到自己时,发出登陆信息,上位机收到后,进行必要的登陆处理。在所有下位机登陆完毕后或监考老师认为收到所有考生的登陆信息后,按下发卷按钮,对每一个登陆下位机依次发卷。发卷完毕后,由监考老师按下开考按钮,以广播方式发出考试开始指令,下位机显示考试题目,系统开始计时。在考试进行过程中,监考老师可查询任一个下位机的状态(包括考生考试情况)；甚至可以启动自动巡考指令,自动巡视每个考生的答题情况。考试过程中考生答题完毕可交卷,在考生按下交卷按钮后交卷,发出交卷信息,上位机接收,并发出正确接收的回复信息。考试过程中,监考老师发现有学生作弊,可随时按下中止考试按钮,中止此下位机的运行,考试记零分。考试时间到,系统自动判断是否仍有考生没有交卷,中止考生答卷,并取回相应下位机的答题信息。上下位机基本轮询及通信动作示意图如图3所示。
上下位机通信动作过程如下：
① 上位机作为网络主控端,以一定时间间隔dt1进行轮询。轮询过程是这样的：首先上位机查询上位机状态字,判断是否存在通讯请求,如果没有,就对轮询到的下位机发出通讯授权标志,若在延迟短暂时间后下位机无应答,置此地址下位机不在线标志,并中止此次轮询；若有应答则置与此下位机通讯的通道标志。
② 下位机发出指令：表明下位机回复查询指令,根据状态字判断下位机状态。
③ 上位机发出指令：表明上位机根据下位机的状态字及上位机状态字,按上位机有优先原则,发出上位机准备接收信息。
④ 下位机发出指令：上位机根据功能指令解析数据,完成相应的显示及确认回复。
⑤ 上位机发出指令：在从下位机向上位机传输信息过程中出现错误时,上位机将向下位机发出重发功能指令,重发次数确定根据调试过程确定。
在设计RS 485通信软件时,要注意对RS 485控制端的软件编程。为了保证数据收发可靠,在RS 485总线状态切换时需要加适当的延时,延时一般控制在 1 ms左右,再进行数据的收发。经过这样处理后,使总线在状态切换时有一个稳定的工作过程。
5 上位机通信软件的设计
上位机通信是采用一个专门针对串行通信的CSerial类进行程序设计的,该方法功能较强,只要理解这种类的几个成员函数,就能方便使用。以下是几个常用的成员函数［2］:
class CSerial
{
public:
CSerial()
~CSerial();
BOOL Open(int nPort=2,int nBaud=9600);
BOOL Close(void);
int ReadData(void *,int);
int SendData(const char *,int);
int ReadDataWaiting(void);
BOOL IsOpened(void){return(m_bOpened);}
protected:
BOOL WriteCommByte(unsigned char);
HANDLE m_hIDComDev;
OVERLAPPED m_OverlappedRead,m_OverlappedWrite;
BOOL m_bOpened;
具体程序代码如下:
Void Ccom m Dlg::On Send()
{
Cse rial Serial;//构造串口类,初始化串行口
If(Se rial.Open(2,9600))；//打开串行口2,波特率为9600bps
{
static chat szMessage［ ］="0";// 命令码(可定义各种命令码)
int nBytesSent;
int count=0;
resend:
nBytesSent=Serial.SendData(szMessage,strlen(szMessage));//发送命令码
char rdMessage［20］;
if(Se rial.ReadDataWaiting())
{Se rial.ReadData(rdMessage,88);//rdMessage定义接收字节存储区,为全局变量
If((rdMessage［0］!=0*7f)&&(count＜3))
{
unt++;
goto resend
}
If(count＞=3)
MessageBox(“发送命令字失败”);
}
Else
MessageBox(“接收数据错误”);
}
Else MessageBox(“串行口打开失败”);
}
6 结 语
提出了一种基于AT89C52单片机网络通信系统的软硬件设计,该方案已成功应用在电子产品故障检修技能智能化考核系统中,并将其产品化,经一年多来的使用,运行可靠。此外,由于系统采用模块化设计,灵活性强,可根据用户的实际需要,实现对不同型号、不同品牌、不同功能的终端设备进行控制。因此具有较高的应用价值和推广价值。
参考文献
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单片机原理及应用试题范文第8篇
关键词：DSP；教学实践；教学探索；电子信息
社会发展已经进入以信息技术为核心的知识经济时代，信息化是社会发展的必然趋势，信息化水平已成为国家综合实力的重要标志，信息技术则是信息化的决定性要素之一。数字信号处理是采用数字计算的方式表示和处理信号的理论与技术，数字信号处理课程是目前国内高校通信工程和电子信息类专业的必修课程[1]。DSP既是数字信号处理技术（Digital Signal Processing）的缩写，也可以表示数字信号处理器（Digital Signal Processor）[2]。DSP技术是尖端科技和研究热点，广泛应用于图像及语音处理、通信和雷达等军事领域。学生对DSP技术的兴趣日趋浓厚，同时DSP技术人才的市场需求也是持续增长。因此，研究与创新DSP课程的教学方法具有重要的理论和现实意义。
一、DSP课程教学特点
DSP课程教学目标主要是让学生掌握DSP的硬件结构和基本原理，特别是存储空间结构、寻址方式和COFF（通用目标文件格式）；熟悉DSP的指令系统和仿真开发技术；了解DSP在傅里叶分析、数字滤波和多媒体处理等领域的应用技术，培养学生分析问题和解决问题的实践能力，为学生从事DSP设计和研发奠定坚实的基础。
DSP诞生于20世纪80年代，伴随着全球性的新技术革命，DSP技术在三十多年的时间里得到迅猛的发展。DSP技术在国内发展起步相对较晚，而DSP课程授课内容则主要是基于TI的C2000或C5000系列芯片，在多数的理工类高校属于新兴课程。因此，DSP课程教学方法通常是继承了《单片机原理及应用》课程的教学模式。DSP与单片机存在一定的共通之处，特别是TI的C2000系列DSP表现得更加明显，然而DSP也有许多不同于单片机的独特之处。
1.硬件架构独特
DSP是为数字信号处理算法设计的微处理器，采用了哈佛总线结构和硬件乘法器，指令系统也进行了针对性设计，具备高速数字运算和数据存取能力。DSP的学习重点不仅包括CPU结构和片内外设应用，更重要的是掌握存储空间配置和COFF（C5000系列）、外设接口和事件管理器（C2000系列）的相关知识，这与传统的单片机学习存在较大的差异。
2.课程综合性强
DSP的学习需要较强的理论基础，课程与数字逻辑、微机原理和数字信号处理等基础课程有紧密的联系，必须在掌握数字信号理论和算法的基础上才能深入理解DSP架构和指令系统，取得理想的学习效果[3-4]。同时DSP的学习不仅包括硬件结构，还大量涉及软件编程，要求学习者具备一定的软件编程思维。
3.侧重实践应用
DSP课程的培养目标，除了使学生掌握DSP的原理和应用方法，还要培养学生的动手实践能力，具备一定的嵌入式系统设计功底，这就要求课程的教学应该更偏重于实践环节，重视实验内容规划和实验平台建设；教学团队成员不仅要精通DSP的知识体系，还必须具备良好的工程设计素养。DSP技术的发展更新速度很快，教学内容和方法也必须与时俱进。
二、DSP课程教学现状
DSP课程的教学目的和内容必须紧跟科技发展潮流，并适应社会和市场对人才培养的实际需求，但是目前DSP课程的教学中仍然存在许多的不足之处。
1.教材和教学内容选择不够合理
DSP课程的课时设置，通常是32学时或48学时。现在的DSP教材多数是以TI的官方芯片手册为基础，增加部分应用实例构成；教材内容安排基本都是依照内部结构、指令系统、片内外设应用的模式，而并非参考DSP的特点和教学需求而编写。DSP教学多数是按照教材结构和内容进行，不利于学生的理解和学习，一定程度上挫伤了学生的学习兴趣。
2.理论教学与实践联系不紧
DSP课程是实践性很强的专业课程，单纯的理论教学无法达到理想的教学效果。通常DSP课程教学时间的2/3左右为理论课时，其余为实验课时。传统的理论和实践教学内容缺乏灵活性，同时受到实验时数和实践条件限制，实验内容多数是理论的验证，学生重视实验结果而忽视算法设计，缺乏对学生实践能力的培养。
3.考核方式和评价体系僵化
目前的考核方式采用期末试题考试、实验考试和平时成绩相结合的模式，实际上主要考核的是学生对教材内容的熟悉程度，无法充分体现学生的应用水平和实践能力；培养出的学生所掌握的理论与实际脱节，存在高分低能的现象。
4.学生积极性和主动性不足
由于大多数高校DSP课程的开设时间不是很长，以及本科培养计划调整等原因，DSP课程难以比拟《单片机原理及应用》等专业基础课，一般是作为选修类科目安排在大三的下半学年，或者大四的上半学年开设。在学分制本科培养模式下，大多数学生在大三就已经修满了选修学分，缺乏选修DSP课程的内在动力；部分学生选修DSP课程，其出发点也并非是自身兴趣；另外，近年本科毕业生就业压力比较大，学生投入考研和找工作的时间相应增加，对大四的课程教学形成一定的冲击，造成DSP课程的到课率相对较低，同时到课学生的专注程度也受到影响，课堂教学工作开展起来比较困难。
三、课程探索与改进
国家中长期教育改革和发展规划纲要的颁布和实施，把教育摆在优先发展的战略地位，教育经费的投入力度不断增加，教学环境得到极大改善。学校实验室目前已经配备了充足C2000、C5000和C6000系列教学实验平台，为学生实验提供了有效保障。为了改善DSP课程教学效果不理想的现状，应根据实际情况对教学内容和教学方法进行改革探索。
1.教学内容更新和优化
本科课程教学应该具有一定程度的自主性，而无须拘泥于任何一本教材[5]。目前DSP教材和学习指导数量繁多，质量参差不齐，选择的教材应该具备内容完整、概念准确、描述明晰等特点。教学内容并不是局限与教材，而是要根据教学目标和教学计划，结合最新的DSP技术发展，突出C2000和C5000等不同系列DSP的学习重点和难点。另一方面，在有限的课堂教学时间内，不可能详细讲授所有的知识，而且DSP技术更新发展迅速，选用的教材也不可能涵盖全部的知识体系。可以在教学过程中，适当地给出相关的参考文献或关键词，让学生在课后通过网络查阅资料和浏览论坛网页，通过自学拓展知识面，充分调动学生的能动性，给学生自我发挥的机会，在巩固课堂教学效果的同时锻炼学生的自学能力。
2.传统教学与现代化手段相结合
DSP技术属于现代尖端科技，需要熟悉和掌握的内容繁多，学习和运用都具有很高的难度系数，而课程授课时数相当有限，适合于采用传统板书和多媒体教学方式相结合的教学模式。DSP教学过程中，涉及CPU架构设计、存储空间结构、流水线操作以及算法实现等，需要给学生进行课堂展示，在有限课时内采用传统的板书方法就存在一定的困难。而现在学校大量配置的综合电教平台，具备投影仪等多媒体手段，能够有效地解决这个问题，操作简单方便，学生也容易接受。板书与多媒体结合，可以极大地提高课堂教学质量和学生的学习效率。
3.发挥高校资源优势，激发学生学习热情
DSP需要大量的实践练习才能够熟悉和掌握，而课程的授课时数毕竟是有限的，因此，需要激发学生的积极性，引导和鼓励学生采用DSP进行电子设计和制作[5]。充分利用学校现有的资源，依托学校和TI公司共建的“数字信号处理方案实验室”，探索教学方法改革和教学理念创新的途径，通过设置开放式培训项目，允许学生在课余时间完成感兴趣的DSP实验项目。学校通过多年的努力和发展，学生在电子设计竞赛中屡获佳绩。各类电子竞赛有序开展，学生参与积极性高涨。将电子设计竞赛的模式引入DSP理论及实践培训中，发挥电子竞赛融合多门课程知识、注重实践动手能力和创新发挥的特点，根据学生的能力水平，采取提供原理图或独立完成设计等不同模式，引导和培训学生使用DSP设计电子作品，培养学生的现代工程思维方法。
4.改进课程考核方式
DSP课程学习既有硬件架构，又包括算法实现，内容涉及广泛，重点在于知识综合运用和动手实践能力培养，仅从期末考试难以全面评价学生的学习和掌握情况。既然DSP学习侧重于应用，就应该通过实践对学生进行考核评价。在教学过程中，学校和教师应该在理论学习的基础上，采取工程设计和开展学科竞赛等方式，全力为学生创造动手实践的机会，并综合权衡学生在实践过程中的表现，以及实践所取得的成果，给出学生的平时成绩。最终的课程考核成绩，是将卷面考试成绩、实验成绩、平时成绩以及到课率等指标结合起来，并且要加大实验成绩和平时成绩的权重，有效避免死记硬背的学习方式和高分低能的现象。
四、结 语
随着DSP技术的发展和广泛应用，DSP课程的重要性已经逐渐深入人心。本文受到教改项目“依托校企共建实验室开展大学生实践能力培养的研究与实践”与“DSP课程教学改革与创新实践探索”支持，针对以往DSP课程教学中存在的一些不足，提出了相应的改进方法和建议，在实际的教学实践中证明这些方法促进了学生学习积极性和教师教学水平的提高，取得了一定的成功经验。但是教学过程中仍然存在很多需要完善的地方，科技和社会的发展也对今后的教学工作提出了新的目标和要求。通过教学理念更新、教学内容优化和教学模式探索，为DSP课程教学水平提高和学生能力全面发展提供有力保障。
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