李永建 王福元 王 軍

（鹽城工學(xué)院，江蘇 鹽城 224000）

1 課程的性質(zhì)

本課程講授單片機(jī)C51語(yǔ)言的基礎(chǔ)知識(shí)，包括C51程序設(shè)計(jì)的基本語(yǔ)法、函數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容；然后介紹了單片機(jī)調(diào)試軟件Keil C51的應(yīng)用及其調(diào)試、仿真技巧；是工科院校計(jì)算機(jī)專業(yè)及非計(jì)算機(jī)專業(yè)廣泛開(kāi)設(shè)的一門(mén)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。

2 課程的任務(wù)及教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)達(dá)到以下幾方面的要求：

（1）掌握單片機(jī)C語(yǔ)言編程方面的基本概念，基礎(chǔ)知識(shí)。（2）熟悉51系列單片機(jī)基本硬件結(jié)構(gòu)及編程方法。（3）掌握51系列單片機(jī)C語(yǔ)言的指令和語(yǔ)法。（4）學(xué)習(xí)C51程序的編寫(xiě)方法，能夠編制和調(diào)試簡(jiǎn)單常用的程序。（5）掌握51系列單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、輸入/輸出口的C語(yǔ)言編程方法。（6）掌握51系列單片機(jī)的仿真技術(shù)及應(yīng)用。（7）了解單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本方法。

本課程的教學(xué)目標(biāo)如下：

通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使本課程講授了單片機(jī)的應(yīng)用概述，單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)，單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)，中斷系統(tǒng)和定時(shí)器，串行口和系統(tǒng)的擴(kuò)展，測(cè)試接口，80C51兼容單片機(jī)等，以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)的能力，為今后學(xué)習(xí)復(fù)雜的工業(yè)控制系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。

本課程的應(yīng)用性較強(qiáng)，與生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系緊密，安排適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，鍛煉動(dòng)手能力和綜合設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為：（1）單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境應(yīng)用；（2）流水燈實(shí)驗(yàn)；（3）中斷程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；（4）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。

3 課程特點(diǎn)解析

我們先分析一下《C51程序設(shè)計(jì)》特點(diǎn)，如下：

首先，課程和以往單片機(jī)知識(shí)聯(lián)系緊密，這就要求具有良好的單片機(jī)基礎(chǔ)，很多同學(xué)學(xué)完一門(mén)課程后就扔掉一門(mén)課程，不重視課程間的聯(lián)系，也不愿再重新復(fù)習(xí)原來(lái)知識(shí)，這時(shí)候，在講解《C51程序設(shè)計(jì)》課程的時(shí)候就要把和單片機(jī)相關(guān)知識(shí)講詳細(xì)、講透徹，讓學(xué)生不在害怕忘記了單片機(jī)知識(shí)，無(wú)法繼續(xù)學(xué)習(xí)《C51程序設(shè)計(jì)》課程；

其次，課程和C語(yǔ)言密切聯(lián)系，這對(duì)課程的學(xué)習(xí)是好事，多數(shù)的同學(xué)都修過(guò)《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》這門(mén)課程，有的同學(xué)甚至通過(guò)C語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)等級(jí)考試，因此，對(duì)有C語(yǔ)言很好的基礎(chǔ)，減輕了《C51程序設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)難度；但畢竟《C51程序設(shè)計(jì)》和《C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》是有區(qū)別的，C51的學(xué)習(xí)跟依靠單片機(jī)知識(shí)，部分同學(xué)認(rèn)為學(xué)好C語(yǔ)言再熟悉一下C51特有的語(yǔ)法就可以從事C51的編程了，事實(shí)上，很多從事單片機(jī)開(kāi)發(fā)的技術(shù)人員都精通匯編和C51語(yǔ)言，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候C51程序需要反匯編并進(jìn)行修改，以防止程序冗余和精簡(jiǎn)控制指令，因此，《C51程序設(shè)計(jì)》課程的學(xué)習(xí)，不僅僅學(xué)好C51本身，還有熟悉單片機(jī)最基本的匯編語(yǔ)言，才能使C51語(yǔ)言更好的適合單片機(jī)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

目前，比較流行的單片機(jī)編程方法有3種：匯編、C語(yǔ)言和兩種混合編程。下面對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行歸納，供深入學(xué)習(xí)《C51程序設(shè)計(jì)》課程參考：

1）匯編的特點(diǎn)是最接近機(jī)器語(yǔ)言，控制語(yǔ)句最直接，對(duì)于單片機(jī)的控制效率最高，適合作精確控制的場(chǎng)合，常常用于底層驅(qū)動(dòng)或控制算法的編程，缺點(diǎn)是與C語(yǔ)言相比不方便記憶，而且受寄存器等位數(shù)（51單片機(jī)的寄存器或存儲(chǔ)器為8位）的限制，復(fù)雜算法的編程較困難；

2）C語(yǔ)言的特點(diǎn)是編程相對(duì)匯編語(yǔ)言簡(jiǎn)單，特別是適合一些復(fù)雜些的算法編程，但編譯成機(jī)器代碼冗余指令較多，從而導(dǎo)致占用程序存儲(chǔ)器空間較多，而且冗余指令對(duì)控制產(chǎn)生影響，所以不適合做精確或?qū)崟r(shí)性要求較高的場(chǎng)合；

3）混合編程是一種流行的方法，它結(jié)合匯編和C語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。通常混合編程可采用兩種方法，一種是匯編語(yǔ)句嵌入到C語(yǔ)言中，這種方法實(shí)現(xiàn)較容易，但控制功能還是不強(qiáng)；另一種方法是用匯編和C語(yǔ)言兩個(gè)文件，用接口函數(shù)或接口寄存器進(jìn)行兩個(gè)函數(shù)的數(shù)據(jù)傳遞，最后進(jìn)行聯(lián)合編譯形成一個(gè)機(jī)器代碼。

4 課程教學(xué)分析

C51是單片機(jī)語(yǔ)言與C語(yǔ)言結(jié)合的一門(mén)語(yǔ)言，它具備了各自的優(yōu)點(diǎn)，比如，可以控制單片機(jī)硬件，比匯編語(yǔ)言直觀簡(jiǎn)潔?！禖51程序設(shè)計(jì)》這門(mén)課程是C51語(yǔ)言的教學(xué)內(nèi)容，因?yàn)檫@門(mén)課程具有單片機(jī)的特點(diǎn)和C語(yǔ)言的特點(diǎn)，所以這門(mén)課程的學(xué)習(xí)就離不開(kāi)單片機(jī)硬件的支撐知識(shí)。首先，我們來(lái)談?wù)勅绾芜M(jìn)行《C51程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)。

1）根據(jù)課程特點(diǎn)，圍繞單片機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)

單片機(jī)是《C51程序設(shè)計(jì)》課程的基礎(chǔ)，因此不能離開(kāi)單片機(jī)的基礎(chǔ)，在C51學(xué)習(xí)中遇到單片機(jī)知識(shí)不能回避，要進(jìn)行簡(jiǎn)要的教學(xué)，比如歸納和總結(jié)C語(yǔ)言在單片機(jī)上的應(yīng)用。

2）借鑒匯編語(yǔ)言知識(shí)，互補(bǔ)學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)知識(shí)不是孤立的學(xué)習(xí)，要全面學(xué)習(xí)，作為單片機(jī)的另一門(mén)語(yǔ)言-匯編語(yǔ)言，我們不能完全不理，要借鑒匯編的學(xué)習(xí)方法，體會(huì)匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)比學(xué)習(xí)C51才能知己知彼，百戰(zhàn)不殆。

3）重視編程訓(xùn)練，進(jìn)行必要的強(qiáng)化訓(xùn)練。

編程是一門(mén)靠大量訓(xùn)練積累經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)，課程的學(xué)習(xí)離不開(kāi)編程，因此除了教知識(shí)外，要進(jìn)行一定的編程練習(xí)，鞏固學(xué)習(xí)的知識(shí)。

5 課程教學(xué)經(jīng)驗(yàn)

《C51程序設(shè)計(jì)》是一門(mén)理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的單片機(jī)應(yīng)用課程，概念理解難、學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，目前學(xué)生學(xué)習(xí)吃了，難易吃透知識(shí)，給教學(xué)帶來(lái)一定的難度，因?yàn)閱渭兊睦碚摻虒W(xué)無(wú)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，此外，C51的學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)踐提出了很大的要求，要求學(xué)生要有較強(qiáng)的動(dòng)手能力。為了改變教學(xué)出現(xiàn)的吃力現(xiàn)象，筆者在C51教學(xué)中探索出一套教學(xué)和實(shí)踐一體化的應(yīng)用方案。

1）以教學(xué)計(jì)劃為前提，強(qiáng)化教學(xué)和實(shí)踐一體化的基礎(chǔ)

教學(xué)計(jì)劃是教師教學(xué)的一盞明燈，是打造高效教學(xué)前提條件。因此，要制訂出一套適合教學(xué)的好的計(jì)劃。首先，充分考慮學(xué)生的知識(shí)水平和基礎(chǔ)能力是教師在制定計(jì)劃的前提條件，針對(duì)部分學(xué)生邏輯思維能力偏弱，學(xué)習(xí)習(xí)慣欠妥，教師要結(jié)合教學(xué)大綱的要求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減和調(diào)整。其次，教師還應(yīng)充分考慮學(xué)校的教學(xué)儀器能否能滿足日常教學(xué)需要，對(duì)教學(xué)有無(wú)特殊要求等。

2）以項(xiàng)目教學(xué)為母體，實(shí)事教學(xué)和實(shí)踐一體化

《C51程序設(shè)計(jì)》課程教學(xué)是普通高等院校的教學(xué)難點(diǎn)，如果采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，從單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)講起，過(guò)渡到單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理，然后深入到C51指令系統(tǒng)、定時(shí)與中斷系統(tǒng)、擴(kuò)展與接口技術(shù)等知識(shí)。通常情況下，在基礎(chǔ)階段就會(huì)有一批學(xué)生感覺(jué)所學(xué)知識(shí)過(guò)于枯燥和乏味；在進(jìn)入第二階段進(jìn)行C51結(jié)構(gòu)與原理學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)約1/3的學(xué)生無(wú)法參與到課堂中，更談不上對(duì)知識(shí)的理解和掌握，以及能力的培養(yǎng)和提高。

項(xiàng)目教學(xué)法打破了傳統(tǒng)教學(xué)的章節(jié)次序，把知識(shí)點(diǎn)按照教學(xué)需要整合起來(lái)，某個(gè)項(xiàng)目就可以涉及整本書(shū)的內(nèi)容，也可以包括某個(gè)章節(jié)的內(nèi)容，以最精簡(jiǎn)的方式達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化。同時(shí)，采用項(xiàng)目教學(xué)法，可以從一開(kāi)始就吸引學(xué)生注意力，提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

6 小結(jié)

《C51程序設(shè)計(jì)》是基于單片機(jī)知識(shí)和應(yīng)用的一門(mén)課程，單片機(jī)的軟硬件基礎(chǔ)對(duì)學(xué)好這門(mén)課程至關(guān)重要，因此，要充分重視知識(shí)的積累，并加強(qiáng)C51和單片機(jī)的融合，不放棄對(duì)匯編語(yǔ)言的應(yīng)用，才能使《C51程序設(shè)計(jì)》得學(xué)習(xí)再進(jìn)一個(gè)臺(tái)階。

《C51程序設(shè)計(jì)》課程是一門(mén)專業(yè)課程，有較強(qiáng)的實(shí)踐要求，無(wú)論教和學(xué)都要從實(shí)踐出發(fā)，要重視編程訓(xùn)練，同時(shí)不放松理論的學(xué)習(xí)，才能真正學(xué)好這門(mén)課程。

［1］唐穎,主編.單片機(jī)技術(shù)及C51程序設(shè)計(jì)[M].電子工業(yè)出版社,2014.

［2］侯殿友,主編.單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)[M].人民郵電出版社,2012.