《单片机发展方向及教学改革实践-2012-4-11.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单片机发展方向及教学改革实践-2012-4-11.（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单片机发展方向及教学改革探讨 -基于可仿真的STC15F2K60S2系列 STC15F2K60S2系列结构框图 LQFP-44封装 (12mmx12mm) STC15F2K60S2系列管脚图 PDIP-40封装 LQFP-32封装 LQFP-32封装 (9mmx9mm) SOP-32封装 SKDIP-28/SOP-28封装 STC15F2K60S2系列最小应用系统 内部高可靠复位，可彻底省掉外部复位电路 P5.4/RST/MCLKO脚出厂时默认为I/O口，可 以通过 STC-ISP 编程器将其设置为RST复位 脚(高电平复位). 内部高精度时钟，温飘1%(-40+85),常 温下温飘5, 可彻
2、底省掉昂贵的外部晶振 建议在Vcc和Gnd之 间就近加上电源去 耦电容C1(47uF)和 C2(0.1uF) ，可去除 电源线的噪声，提 高抗干扰能力 STC15F2K60S2系列外接有外部晶振 和外部复位的最小应用系统 内部高可靠复位，可彻底省掉外部复位电路 ，当然也可以使用外部复位电路复位。 P5.4/RST/MCLKO脚出厂时默认为I/O口，如 需做RST复位脚，须在STC-ISP编程烧录时将 其设置为RST复位脚(高电平复位). 内部高精度时钟，温飘1%(-40+85),常 温下温飘5, 可彻底省掉昂贵的外部晶振 当然也可以使用外部晶振。默认使用 内部时钟，如需用外部晶振，则须在 IS
3、P编程烧录时选择“外部晶体或时钟” 利用RS-232转换器的 ISP典型应用线路图 利用USB转串口的ISP下 载编程典型应用线路图 STC15系列ISP下载编程软件 STC15F104W系列结构框图 SOP-8封装 STC15F104W系列管脚图 STC15F104S系列结构框图 SOP-16/DIP-16封装 STC15F104S系列管脚图 STC15F1K28AD系列结构框图 SOP-16/DIP-16封装 SOP-20/DIP-20封装 SKDIP-28/SOP-28封装 STC15F1K28AD系列管脚图 SOP-32封装 LQFP-32封装 (9mmx9mm) LQFP-32封装
4、STC15F1K60XW系列结构框图 LQFP-44封装 (12mmx12mm) STC15F1K60XW系列管脚图 PDIP-40封装 STC15F4K60S4系列结构框图 LQFP-48封装 (9mmx9mm) STC15F4K60S4系列管脚图 PDIP-40封装 STC对单片机相关学科群部分课程改革的呼吁 l教育部和工信部对推动中国单片机教学改革有 兴趣的同仁约我对这方面提一点看法，与高校 及企业合作多年的经验，我确实也深有感触。 lSTC自成立起就一直专注于国内流行的8051单 片机的研发工作，和各高校以及企业保持着密 切的联系和紧密的合作。根据我们STC与高校 及企业合作多年的经验
5、，我们深刻感受到当前 大学里单片机课程教育存在的弊端，主要是开 设的时间和顺序以及完整性，不需要增加教学 时间，还可适当减少课时，当前单片机课程教 育的改革迫在眉睫。对此我们提出以下建议： 单片机相关课程教学之最小系统课程： uC语言程序设计 大学一年级第一学期 u数字电路基础 大学一年级第一学期 u微机原理及单片机应用大学一年级第二学期 u数据结构 大学一年级第二学期 u实时操作系统 大学二年级第一学期 u模拟电路 大学二年级第一学期 l 首先，我们建议C语言程序设计课程必须保证在大学一年级第 一学期开设，很多高校已这样做了，但还有部分学校滞后了，我的 观念晚学不如早学，工科非工科都应将此门
6、课作为进入信息时代的 计算机扫盲课（word/excel/打字就由学生自学吧），学好了C语 言程序设计课程就打好了单片机学习中的部分软件基础。相对于 用汇编语言开发程序，C语言也将程序开发难度降低了很多，对开 发人员来说，效率得到极大的提高，打个不确当的比方，大专生就 相当于本科生的能力了，本科生就相当于研究生的能力了。 l 其次，我们强烈建议将数字电路课程提前放在大学一年级第一 学期开设，数字电路能帮助学生理解微机原理和基本的数字系 统，并能设计一些简单的硬件电路系统，是单片机学习的硬件基础 。 l 再次，就是要学习微机原理及单片机应用了，我们强烈建议将微机原理及 单片机应用课程提前到大学一
7、年级第二学期开设。许多学校的相关工科专业都 是在大学三年级第二学期才开设这门课程。由于接触单片机的时间晚，学生根本 没时间认真学习和研究单片机，更没时间应用所学的知识开发一些单片机项目。 在许多学生只学到一些单片机皮毛的情况下，他们便匆匆步入社会进入了相关行 业。这种情况往往导致很多学生不能胜任自己的岗位，工作起来很吃力，而且极 容易被淘汰。这就有了“学生抱怨就业难，企业却反映招不到人才”的怪现象。如 果将微机原理及单片机应用课程提前至大学一年级第二学期开设，学生及早 接触单片机的话，那么对单片机有兴趣或以后想从事相关行业的同学在意识到单 片机的重要性后，仍然有充足的时间去研究单片机，从而将单
8、片机系统设计搞熟 。这样在他们毕业以后进入相关行业及企业工作就会很快能胜任。单片机课程不 是一门纯理论性的课程，更多的需要学生去动手实践和开发，所以学习单片机以 及开发单片机项目能提高学生的创新能力，如果学得太晚就很难学以致用。其实 很多工科的专业课程都如此，很多学生在学习完这些专业课程后之所以云里雾里 、不知所云，就是因为没有花时间或没有足够的时间去研究和实践应用所学的内 容。如果这些动手实践型的专业课程开设的太晚，学生在学习完之后根本没有时 间去动手应用的话，那么这些课程就会形同虚设，对学生以后的就业将起不到应 有的帮助作用。 l 另外，为了使学生在开发程序时，能得心应手，我们建议在大学一
9、年级 第二学期应再开设数据结构课程，提高开发效率，降低开发难度， 同时如果C语言程序设计没学好，通过对数据结构的学习，也可 算对C语言程序设计的复，为单片机开发打好软件基础。还是那个 不确当的比方，有数据结构作为基础比没有数据结构作为基础 的，大专生就相当于本科生的能力了，本科生就相当于研究生的能力了 。 l 最后，我们建议在大学二年级第一学期开设实时操作系统和模拟 电路等后续课程。这些课程是对前面所学课程的补充和提高，如果 数据结构没学好，学习实时操作系统也可算对数据结构的复 ，为单片机开发打好软件基础。基于实时操作系统的单片机开发，对 开发者的能力要求可大幅降低，能较容易开发出大型、复杂的
10、单片机项 目。还是那个不确当的比方，有实时操作系统作为基础比没有实 时操作系统作为基础的，大专生就相当于本科生的能力了，本科生就 相当于研究生的能力了。 教材单片微型计算机原理及接口技术 (陈桂友主编)的介绍 n本书是教育部高等学校自动化专 业教学指导分委员会立项的“工程 应用型自动化专业课程体系与教 材建设”项目的成果。由原教育部 副部长吴启迪教授和教育部高等 学校自动化专业分委员会主任、 中国工程院院士清华大学吴澄教 授共同作序。由高等教育出版社 出版,山东大学陈桂友教授主编， 姚永平主审。 网上订购 该教材的内容简介 n本书从介绍微型计算机的基本结构和工作原理入手，介绍单片微型计算 机（
11、单片机）的构成、各个模块的工作过程、接口原理、应用电路设计 、汇编语言和C语言设计，内容尽可能地选择了目前实际工程中常用的新 技术、新器件，力图达到学以致用的根本目的。 n全书共分12章，第1章简要介绍微型计算机的发展历史及应用；第2章介 绍微型计算机的基础知识，包括数制编码、微型计算机的常见电路、常 见技术术语等；第3章介绍计算机系统的组成与工作原理，介绍模型机的 构成及工作过程，并介绍单片机的内部结构及典型系统构成；第4章介绍 单片机的指令系统及汇编语言程序设计，介绍单片机程序仿真调试和下 载的方法；第5章介绍单片机的C语言程序设计与调试，介绍C语言与单 片机汇编语言之间的联系；第6章介绍
12、中断的概念和单片机的中断系统； 第7章介绍定时器计数器与可编程计数器阵列；第8章介绍数据通信技术 ，主要介绍常用的并行接口和串行接口工作原理、接口方法以及常用的 数据接口芯片及其使用实例； 该教材的内容简介(续) n第9章是模数转换器与数模转换器，分别介绍两种转换器的原理和典型 芯片的应用；第10章介绍人机交互接口设计，人机交互接口是单片机应 用系统必不可少的接口应用；第11章介绍单片机系统的看门狗技术、时 钟选择及省电方式的原理和技术；第12章介绍应用系统的设计实例，从 硬件和软件两个方面介绍应用系统的设计。每章都有配套的习题，所举 例程均经调试通过，很多程序均来自科研和实际应用系统。为了便
13、于学 习，开发了与教材配套的综合教学实验平台，该平台提供了20余种实验 供学生选用学习，也为善于思考、乐于动手实践的学生提供了自学习实 验手段。 n本书深入浅出，层次分明，实例丰富，通俗易懂，突出实用，可操作性 强，特别适合于作为普通高校计算机类、电子类、电气自动化及机械专 业的教学用书。还可作为高职高专以及培训班的教材使用。同时，也可 作为从事单片机应用领域的工程技术人员的参考书。 教材增强型8051单片机实用开发技术 (陈桂友主编)的介绍 n本书可作为普通高等学校或高职 高专学校计算机类、电子信息类 、电气自动化与机电一体化等专 业的教学用书。此外，增强型 8051单片机实用开发技术可作
14、为电子设计竞赛、电子设计工程 师考证的培训教材,也是单片机应 用技术爱好者的自学教材和单片 机应用工程技术人员的重要参考 书籍。 网上订购 该教材的内容简介 n十一五高等院校规划教材增强型8051单片机实用开发技 术以STC系列增强型STC12C5A60S2单片机为背景，介绍 单片机的硬件结构与指令系统、汇编语言程序设计及调试、 C51语言程序设计及调试、内部接口与应用编程，以Keil Vision集成开发环境作为程序设计和调试环境，用目前流行 的智能车控制器和压力测控系统两个典型案例介绍了单片机 应用系统的设计方法和步骤，使得单片机的学习与应用变得 更简单、更清晰。采用汇编语言和C语言对照编
15、程，满足喜 好采用汇编语言编程者与喜好C语言编程者的共同需求。特 别介绍了嵌入式操作系统C/OSII的裁剪和应用，可为读 者进一步学习嵌入式操作系统打下一定的基础。 该教材的编者推荐 nSTC12C5A60S2单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T) 的单片机，是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机，指 令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810 专用复位电路,硬件看门狗，2路PWM, 2路通用全双工异步串行 口(UART)8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，强干扰 场合。具有ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需 专
16、用编程器，无需专用仿真器可通过串口直接下载用户程序。 nSTC12C5A60S2增强型8051 CPU指令代码完全兼容传统8051 的同时，又增强了数据处理能力。原来讲解8051单片机的师资 力量可以充分发挥以前讲解单片机原理及应用课程的经验；对 于具有8051单片机知识的读者，不存在转型问题。 该教材的编者推荐(续) n本教材突出实用性，在学习单片机指令系统前的第1章就专门介绍了 学习单片机所需的基础知识、硬件环境和软件环境，对于单片机初学 者来讲非常必要。强化单片机知识的应用性与实践性，不论是一条指 令，或若干条指令，或一个程序段都可以用开发工具进行仿真调试或 在线联机调试。强化单片机应用系统的概念，学习单片机就是为了能 开发与制作有具体意义的单片机应用系统，因此本教材第12章用目 前流行的智能车控制器和压力测控系统两个典型案例介绍了单片机应 用系统的设计方法和步
