单片机理论论文范文

单片机理论论文范文第1篇

随着我国社会经济的发展，城市化、城镇化进程的加快，道路交通堵塞问题日趋严重，如何对交通进行合理的管理和调度而尽可能减少堵车现象成为目前我国很多地方尤其是特大城市急需解决的问题，显然交通灯在其中起着不可或缺的作用。本文就控制交通灯的方法进行了讨论，分析了各种方案的性价比，并用软、硬件加以实现。而后，对六车道以上道路的“十字交叉路通灯控制”进行了分析。最后，还对城市交通灯网的控制进行了展望。希望能给有关政府部门一些参考，更好地改善我们的城市交通。现今的交通发展迅速，车辆极具增加，马路不断扩宽，人行横道相对较少。在车流量较大的地段即便有人行横道，行人也很难通过马路。行人自控指示灯系统可以有效的改善这种状况。特别是像北京这样的大都市，经济飞速发展，车辆繁多，人口密集。缓解交通已成为当务之急.例如在我们新校区西门口(塔南路)就是这种情况,每天进出校门的学生特别多,大多还需要穿过这条繁忙的高速公路,这为学校师生带来大大的不便.该系统主要应用于交通领域，具有较高的实用价值。该系统利用红灯,黄灯,绿灯来指挥车辆和行人，以达到车辆停止，行人通行的目的,减少了交通拥挤现象,为行人节省了时间,即保证行人过马路时的安全，也减轻了交管部门的负担。本产品面对公共交通设施，并不注重经济收益，而是注重以后潜在的发展，从而带动相关产业。用户可以完全掌握行人自控指示灯系统的操作方法，以及各个按键的作用科学技术的突飞猛进直接把我们带进了信息化的社会，计算机的应用已普及到经济和社会生活的各个领域.

第二章设计要求与任务

第一节目的和要求:

1、实验要求：

编写程序，以89c52的端口作为输出口，控制4个双色LED灯(可发红、绿、黄光)，模拟十字路通灯管理。

2、实验目的：

(1)学习I／0口扩展方法；掌握89c52的工作原理以及编程方法，了解软件与硬件的调试技术。

(2)学习模拟交通灯控制方法；(3)学习双色LED灯的使用；

第二节设计任务和设计内容:(CPU均采用89c52)

1.软件延时实现模拟路通灯控制：(如图1)

实验效果:软件延时控制A﹑C路口红灯，B﹑D路口绿灯亮60秒；然后A﹑C路口不变，B﹑D路口绿灯闪5下，然后B﹑D路口黄灯亮；再变为A﹑C路口绿灯，B﹑D红灯延时3秒；然后A﹑C路口绿灯闪5下，再黄灯亮，B﹑D不变。再循环······。并将绿灯剩余时间显示在LED上(该项编程可将其结果显示在计算机屏幕上代替)。

初始化

设置89c52

为输出

C口为输出

清LED

BD,AC四个方向全为红短延时

BD方向亮绿灯60秒

AC方向亮红灯

BD方向绿灯闪五次，AC方向灯不变

BD方向为黄灯延时

AC方向灯不变

有键按下？

有键按下？

BD方向亮红灯并延时3秒，AC方向亮绿灯

有键按下？

有键按下？

状态0

状态1

状态2

状态3

有键按下？

BD方向灯不变，

AC方向绿灯闪五次

状态4

BD方向灯不变，

AC方向黄灯延时

状态4

返回DOS

状态1

状态3

状态4

状态2

循环

运行

（图2流程图）

2.89c52定时器控制模拟交通灯:

实验效果:软件延时控制A﹑C路口红灯，B﹑D路口绿灯亮50秒；其余要求和第1点中的相同。

第三章设计方案及评估论证

第一节题意分析：

虽然题目是四个路口，其实这是用于人行横道处的

交通灯，也可用于不允许拐弯的主﹑副街道的交叉口处。

如图1所示，B、D方向是双向车道；A、C方向是人行横道。或者将BD看作主街道，而AC看作副街道，也是可以的。

第二节工作原理说明：

1.工作原理说明：

此方案是通过并行接口芯片89c52A和计

算机的硬件连接，以及通过软件延时的方法进行软件

编程，来实现十字路通灯的模拟控制。如图2（89c52A芯片）所示，1.主控制单片机

单片机理论论文范文第2篇

关键词：声纹识别基于周期线性预测模式匹配DTW

生物识别技术是利用人体生物特征进行身份认证的一种技术，是目前公认的最为方便与安全的识别技术。由于每个人的生物特征具有与其他人不同的唯一和在一定时期内不变的稳定性，不易伪造和假冒，所以利用牲识别和技术进行身份认证，安全、准确、可靠。

在生物识别领域中，声纹识别，也称为说话人识别，以其独特的方便性、经济性和准确性等优势受到世人瞩目，并且益成为人们日常生活和工作中重要且普遍的安全认证方式。声纹识别是一种根据说话人语音波形中反映说话人生理和行为特征的语音参数，自动识别说明人身份的技术。

声纹识技术可分为两类，即说话人辨认和说话人确认。前者用以判断某段语音是若干人中的哪一个所说的，是多选一的问题；而后者用以确认某段语音是若干人中的哪一个所说的，是多选一的问题；而后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的，是一对一判别的问题。从另一方面，声纹识别又有与文本有关和与文本无关两种，根据特定的任务和应用，应用范围不同。与文本有关的声纹识别系统要求用户按照规定的内容发音，每个人的声纹模型逐个被精确地建立，而识别时也必须按规定的内容发音，因此可以达到较好的识别效果；而与文本无关的识别系统则不规定说话人的发音内容，模型建立相对困难，但用户使用方便，应用范围较宽。

本文介绍的语音电子门锁是一种在凌阳16位单片机SPCE061A上实现的与文本有关的说话人确认系统。该系统主要由说话人识别模块、门锁控制电机以及门锁等部分组成。在训练时，说话人的声音通过麦克风进入说话人语音信号采集前端电路，由语音信号处理电路对采集的语音信号进行特征化和语音处理，提取说话人的个性特征参数并进行存储，形成说话人特征参数数据库。在识别时，将待识别语音与说话人特征参数数据库进行匹配，通过输出电路控制门锁电机，最终实现对门锁的控制。

1算法原理

说话人识别算法原理框图如图1所示。

1.1预处理

（1）去噪

对麦克风输入的模拟语音信号进行量化和采样，获得数字化的语音信号；再将含噪的语音信号通过去噪处理，得到干净的语音信号后并通过预加重技术滤除低频干扰，尤其是50Hz或60Hz的工频干扰，提升语音信号的高频部分，而且它还可以起到消除直流漂移、抑制随机噪声和提升清音部分能量的作用。

（2）端点检测

本系统采用语音信号的短时能量和短时过零率进行端点检测。语音信号的采样频率为8kHz，每帧数据为20ms，共计160个采样点。每隔20ms计算一次短时能量和短时过零率。通过对语音信号的短时能量和短时过零率检测可以剔除掉静默帧、白噪声帧和清音帧，最后保留对求取基音、LPCC等特征参数非常有用的浊音信号。

1．2特征提取

在语音信号预处理后，接着是特征参数的提取。特征提取的任务就是提取语音信号中表征人的基本特征。

1．2．1特征参数的选取

特征必须能够有效地区分不同的说话人，且对同一说话人的变化保持相对稳定，同时要求特征参数计算简便，最好有高效快速算法，以保证识别的实时性。

说话人特征大体可归为下述几类：

（1）基于发声器官如声门、声道和鼻腔的生理结构而提取的参数。如谱包络、基音、共振峰等。其中基音能够很好地刻画说话人的声带特征，在很大程度上反映了人的个性特征。

（2）基于声道特征模型，通过线性预测分析得到的参数。包括线性预测系数（LPC）以及由线性预测导出的各种参数，如线性预测倒谱系数（LPCC）、部分相关系数、反射系数、对数面积比、LSP线谱对、线性预测残差等。根据前人的工作成果和实际测试比较，LPCC参数不但能较好地反馈声道的共振峰特性，具有较好地识别效果，而且可以用比较简单的运算和较快的速度求得。

（3）基于人耳的听觉机理，反映听觉特性，模拟人耳对声音频率感知的特征参数。如美国尔倒谱系数（MFCC）等。MFCC参数与基于线性预测的倒谱分析相比，突出的优点是不依赖全极点语音产生模型的假定，在与广西无关的说话人识别系统中MFCC参数能够比LPCC参数更好地提高系统的识别性能。

此外，人们还通过对不同特征参数量的组合来提高实际系统的性能。当各组合参量间相关性不大时，会有较好的效果，因为它们分别反映了语音信号的不同特征。

在计算机平台的仿真实验中，通过各种参数的实际比较，采用MFCC参数比采用LPCC参数有更好的识别效果。但在SPCE061A平台上做实时处理时，与LPCC系统相比，MFCC系数计算有两个缺点：一是计算时间长；二是精度难以保证。由于MFCC系统的计算需要FFT变换和对数操作，影响了计算的动态范围；要保证系统识别的实时性，就只有牺牲参数精度。而LPCC参数的计算有递推公式，速度和精度都可以保证，识别效果也满足实际需要。

本系统采用了基音周期和线性预测倒谱系数（LPCC）共同作为说话人识别的特征参数。

1．2．2LPCC参数的提取

基于线性预测分析的倒谱参数LPCC可以通过简单的递推公式由线性预测系数求得。递推公式如下：

其中p为LPC模型的阶数，也是模型的极点个数。

（1）LPC模型阶数p的确定

为使模型假定更好地符合语音产生模型，应该使LPC模型的阶数p与共振峰个数相吻合，其次是考虑声门脉冲形状和口唇辐射影响的补偿。通常一对极点对应一个共振峰，10kHz采样的语音信号通常有5个共振峰，取p=10，对于8kHz采样的语音信号可取p=8。此外为了弥补鼻音中存在的零点以及其他因素引起的偏差，通常在上述阶数的基础上再增加两个极点，即分别是p=12和p10。实验表明，选择LPC分析阶数p=12，对绝大多数语音信号的声道模型可以足够近似地逼近。P值选得过大虽然可以略微改善逼近效果，但也带来一些负作用，一方面是加大了计算量，另一方面有可能增添一些不必要的细节。

（2）线性预测系数的求取

自相关解法主要有杜宾（Durbin）算法、格型（Lattice）算法和舒尔（Schur）算法等几种递推算法。其中在杜宾算法是目前最常用的算法，而且在求取LPC系数时计算量也量小，本系统采用该递推算法。

1．2．3基音参数的提取

基音估计的方法很多，主要有基于短时自相关函数和基于短时平均幅度差函数（AMDF）等基音估计方法。

（1）基于短时自相关函数的基音估计

短时自相关函数在基音周期的整数倍位置存在较大的峰值，只要找出第一最大峰值的位置就可以估计出基音周期。

（2）基于短时平均幅度差函数（AMDF）的基音估计

基于短时平均幅度差函数（AMDF）在基音周期的整数倍位置存在较大的谷值，找到第一最大谷值的位置就可以估计出基音周期。这种方法的缺点是当语音信号的幅度快速变化时，AMFD函数的谷值深度会减小，从而影响基音估计的精度。

实际上第一最大峰（谷）值点的位置有时并不能与基音周期吻合，第一最大峰（谷）值点的位置与短时窗的长度有关且会受到共振峰的干扰。一般窗长至少应大于两个基音周期，才可能获得较好的估计效果。语音中最长基音周期值约为20ms，本系统在估计基音周期时窗长选择40ms。为了减小共振峰的影响，首先对语音进行频率范围为[60,900]Hz的带通滤波。因为最高基音频率为450Hz，所以将上限频率设为900Hz可以保留语音的一、二次谐波，下降频率为60Hz是为了滤除50Hz的电源干扰。

以上两种方法都是对语音信号本身求相应的函数。本系统采用的基音估计方法是：首先对带通滤波后的短时语音信号进行线性预测，求取预测残差；再对残差信号求自相关函数，找出第一最大峰值点的位置，即得到该段语音的基音估计值。实验表明，通过残差求取的基音轨迹比直接通过语音求取的基音轨迹效果更好，如图2所示。图2中横坐标为语音帧数，纵坐标为8000/f，其中f为基音频率。

1．3模式匹配

目前针对各种特征参数提出的模式匹配方法的研究越来越深入。典型的方法有：矢量量化方法、高斯混合模型方法、隐马尔可夫模型方法、动态时间规整（DTW）方法和人工神经网络方法。

这些方法都有各自的优点和缺点。其中DTW算法对于较长语音的识别，模板匹配运算量太大，但对短语音（有效语音长度低于3s）的识别既简单又有效，而且并不比其他方法识别率低，特别适用于短语音、与文本有关的说话人识别系统。本系统采用端点松驰两点的（DTW）算法，端点松驰引起的计算量增加并不大，还可以放松对端点检测的精度要求。

动态时间规整（DTW）算法基于动态规划的思想，解决了说话人不同时期发音长短、语速不一样的匹配问题。DTW算法用于计算两个长度不同的模板之间的相似程度，用失真距离表示。假设测试模板和参考模板分别用T和R表示，按时间顺序含有N帧和M帧的语音参数（本系统为12维LPCC参数），失真距离越小，表示T、R越接近。把测试模板的各个帧号n=1～N在一个二维直角坐标系中的横轴上标出，把参考模板的各帧号m=1～M在纵轴上标出，如图3所示。通过这些表示帧号的整数坐标画出纵横线即形成网络，网格中的每一个交叉点（n,m）表示测试模板中某一帧与参考模式中某一帧的交会点，对应两个向量的欧氏距离。DTW算法可以归结为寻找一条通过此网格中若干交叉点的路径，使得该路径上节点的距离和（即失真距离）为最小。对于端点松弛的情况，路径搜索原理相同，只是增加了搜索路径。

2硬件系统

语音电子门锁系统的核心是说话人识别模块。包括按键输入、语音信号采集、语音信号处理、FLASH存储扩展、扬声器输出、控制输出以及LCD模组等。说话人识别模型的原理框图如图4所示。其核心为语音信号处理，本系统选用特别适用于数字语音识别领域的凌阳16位单片机SPCE061A，并通过SPCE061A实现对其他各组成部分的编程控制。

SPCE061A是凌阳公司开发的一种性价比非常高的16位单片机。在2.6V～3.6V工作电压范围内，工作频率范围为0.32MHz～49.152Mhz，较高的处理速度使其能够非常容易、快速地处理复杂的数字信号；中断系统支持10个中断向量以及14个可来自系统时钟、定时器/计数器、时间基准发生器、外部中断、键唤醒、通用异步串行通信及软件中断的中断源，非常适合实时应用领域；内嵌2K字的SRAM和32K字的FLASH，具有32位可编程的多功能I/O端口；包含有7通道10位通用A/D转换器和内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器，以及具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器；SPCE061A采用CMOS制造工艺，同时增加了软件激发的弱振方式、空闲方式和掉电方式，系统处于备用状态下（时钟处于停止状态），耗电仅为2μA3.6V，极大地降低了其功耗；另外，μ’nSPTM的指令系统还提供具有较高运算速度的16位×16位的乘法运算指令和内积运算指令,为其应用增添了DSP功能,在复杂的数字信号处理方面既非常便利,又比专用的DSP芯片便宜得多.

说话人识别模块各组成部分完成的功能如下：

（1）按键输入部分：共有数字键、训练键、删除键、确认键和取消键等16个按键，用于密码输入和工作模式选择。采用4×4矩阵式键盘输入，只使用具有键唤醒功能IOA的低8位，可以合理利用硬件资源，且编程灵活。

（2）语音信号采集部分：通过SPCE061A内置麦克风放大器与自动增益控制AGC功能的单通道声音A/D转换器完成8kHz语音信号采集。

（3）FLASH存储扩展部分：用于存储说话人的个性特征参数参考模板。

（4）扬声器输出部分：通过SPCE061A具有音频输出功能的双通道10位D/A转换器完成用户训练、识别等各种操作的语音提示。

（5）控制输出部分：通过SPCE061A的可编程I/O口控制门锁控制电机。

（6）LCD模组部分：用以显示系统的工作状态，该部分根据成本和实际需要可选。

（7）SPCE061A：说话人的语音信号处理以及各部分的编程控制均由SPCE061A完成。

说话人识别模块有三种工作模式：训练模式、认证模式和密码模式，这三种模式都可通过工作模式按键选择。

（1）训练模式，说话人的声音通过麦克风进入语音信号采集前端电路。第一次语音输入时，由16位单片机SPCE061A对采集的语音信号进行处理，提取说话人的个性特征参数，并存储到外扩的FLASH内，形成说话人特征参数模板。可以进行三次训练，第二语音输入时，提取的个数特征参数与由第一次语音输入形成的特征参数模板进行匹配，在匹配距离小于模板更新阈值时，将说话人特征参数模板更新为两次特征参数的平均值。第三次语音输入时，提取的个性特征参数与由第一、二次语音输入形成的特征参数模板进行匹配，在匹配距离小于模板更新阈值时，将说话人特征参数模板更新为三次特征参数的平均值，形成最后的该说话人的特征参数模板。

（2）认证模式，同样通过麦克风录入说话人的声音，再由SPCE061A对采集的语音信号进行处理，将提取的说话人特征参数与存储在外扩FLASH内的特征参数模板进行匹配，匹配距离小于认证阈值时，通过认证；然后再判断匹配距离是否小于认证模式下的模板更新阈值，决定是否对模板进行更新。

（3）密码工作模式，在说话人感冒或其他使其声音发生暂时改变的情况下，可以采用长密码方式进行认证，以免因为非常原因被拒之门外。

另外，每个用户都有一个短密码（用户可自行修改），无论在训练模式还是认证模式都要输入此密码，以形成或找到与该用户相对应的特征参数模板。系统还设置一个具有长密码的超级管理员用户，可以通过键盘对用户模板进行添加或删除。

3实验结果

对于说话人确认系统，表征其性能的最重要的两个参量是拒识率和误识率。前者是拒绝真实的说话人而造成的错误，后者是接受假冒者而造成的错误，二者与匹配阈值的设定相关。匹配阈值的设定与语音锁系统的应用场合、功能侧重有关，对于家庭、宾馆等门锁用户，要求误识率尽可能低，甚至为零；若用于公司员工考勤等同类功能，就不能有太高的拒识率。表1是对以下每种情况各进行100次实时匹配的结果，其中设定的阈值适合门锁用户。

表1100次实时匹配结果

发音分类

次数同一个人相同发音同一个人相似发音同一个人不同发音不同人相同

发音不同人相似

发音不同人不同

发音

拒绝次数885100100100100

接受次数92150000

单片机理论论文范文第3篇

近年来随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强，体积小，功耗低，价格便宜，工作可靠，使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，仪表，数据采集，军工产品以及家用电器等各个领域，单片机往往是作为一个核心部件来使用，在根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。

本次做的数字钟是以单片机（AT89C51）为核心，结合相关的元器件（共阴极LED数码显示器、BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511等），再配以相应的软件，达到制作简易数字钟的目的，其硬件部分难点在于元器件的选择、布局及焊接。

关键词：单片机AT89C51共阴极LED数码显示器BCD-锁存/7段译码/驱动器CC4511

Abstract

Inrecentyears,withcomputersintheinfiltrationandthedevelopmentoflarge-scaleintegratedcircuits.SCMapplicationissteadilydeepening,asithasstrongfunction,smallsize,lowpowerdissipation,lowprices,reliable,easytousefeatures,itisparticularlysuitedtoandcontrolofthesystem,increasinglywidelyusedinautomaticcontrol,intelligentinstruments,gauges,dataacquisition,militaryproductsandhouseholdappliances,andotherareas,isoftenmicrocontrollerasacorecomponenttouse,Inlightofspecifichardwarearchitecture,andapplication-specificsoftwarefeaturesobjectcombinetomakeperfect.

ThefiguresdobellonSCM(AT89C51)atthecore,Combinedwiththecomponents(atotalofcathodeLEDdigitaldisplay,BCD-latch/7ofdecoding/actuatorCC4511),andfactoringinthecorrespondingsoftware,Easytoproducedigitalclockpurposes,aspartofthehardwarecomponentsisadifficultchoice,layoutandwelding.

Keywords:SingleChipMicrocomputerAT89C51TotalcathodeLEDfiguresdisplayBCD-thelocksave/7thesegmentstranslatecode/actuatorCC4511

目录

摘要2

Abstract2

目录3

引言4

第一章题目5

1.2、课程设计目的5

第二章单片机发展历史5

2.1三大阶段5

2.2如果将8位单片机的推出作为起点6

2.3单片机的发展趋势7

第三章单片机的组成及特点9

3.1单片机的组成9

3.2单片机的特点9

3.3单片机的分类10

第四章单片机的应用10

4.1单片机的应用分类10

第五章数字种的构成12

5.1数字钟的构成12

5.2实验中所需的器材12

5.3方案选择与相关技术13

5.4AT89C51的单片机简介13

5.4.1主要特性15

5.4.2管脚说明16

5.4.3振荡器特性18

5.5CC4511集成简介19

5.5.14511集成分析19

5.5.24511的逻辑图20

5.6LED数码显示器简介21

5.6.1LED数码显示器的结构21

5.6.2LED数码显示器有两种连接方法22

第六章电路设计22

6.1电路接法22

6.1.1晶体振荡器与AT89C51的接法22

6.1.2单片机AT89C51的银脚的连接23

6.1.3译码器CC4511的银脚连接23

6.2数字钟电路图24

第七章调试过程：26

1）检测AT89C51运行否26

2）七段数码管26

总结26

参考文献26

致谢27

引言

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。

时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸。

目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。

单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。

单片机理论论文范文第4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。

15.文章中出现的表格，其位置应该是居中，且表格上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。且文中表格的风格要保持一致，表格内容的字体，字号设置要统一。表格的宽度不应该超过正文的宽度。表格如果转页的话，在随后的页面上应表明如：表一（续）

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

[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化，2001，04：136-138

[2]陈华珍，夏国清.基于单片机系统开发的C程序设计教学策略探讨[J].考试周刊，2011，03(09)：143-144

[3]张金果，宁亚媛，姜睐.基于Proteus和Keil的单片机教学改革的探讨[J].华章，2013，12(23)：263+366

单片机理论论文范文第5篇

【关键词】单片机 理论与实验 课程设计 协同教学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）31-0243-01

引言

单片机理论、实验和课程设计相关课程体系是各高等院校电子电气信息类工科专业基础专业课程设置的重要组成部分，为大学生深入学习掌握单片机的基本原理，设计方法，实践应用等打下基础。大多数理工科高校开设这些课程，对学生进行综合培养。对于单片机的理论与实践教学，既可以选择汇编语言，也可以选择C语言进行。在高校的实际教学工作中，大多数老师是选择汇编语言进行教学的，因为从汇编语言入手能更好的掌握单片机的硬件资源使用原理等，也有部分老师是直接使用C语言进行教学，认为汇编语言编程过于繁琐，而C语言编程能够在将来的实践工作中得到更好的应用。本文通过总结作者多年来在单片机相关课程教学积累的经验和教学研究心得，以51单片机理论、实验和课程设计教学为例，对如何在使用不同编程语言进行繁琐和复杂的教学中使学生更好地掌握单片机知识体系进行了探讨。

1.单片机理论教学

1.1 汇编语言理论教学

单片机是一个把中央处理器CPU、数据存储器RAM、程序存储器ROM、并行IO接口、串行IO接口、定时器计数器、时钟振荡电路等集成在一起的控制芯片，硬件资源简单且丰富，也易于扩展电路，所以单片机的学习侧重点首先在于掌握硬件资源使用方法。因为汇编语言实际上是CPU能够识别的机器码的助记符，从汇编语言入手开始教学，能够使学生更好地掌握单片机的硬件资源使用原理。使用汇编语言编程可以很方便地对单片机存储器地址直接进行存取操作，也能很方便地对存储器地址进行整体安排分配，前提是对单片机硬件资源非常熟悉，能够灵活调用。比如指令MOV、MOVC和MOVX可以分别访问单片机内部的数据存储器、程序存储器和外部扩展的数据存储器。汇编编程的缺点在于进行算术运算和逻辑判断跳转等比较繁琐。

1.2 C语言理论教学

国内的单片机C语言程序设计教程多数的编排都会在前面开始的章节介绍单片机硬件资源以及汇编语言指令系统，然后以更大篇幅讲述C语言程序设计语法和针对硬件资源的编程。针对单片机的C语言程序设计语法与计算机C语言高级程序设计编程语法基本一致，而针对硬件资源的指令又类似于汇编语言指令系统，所以应该可以说单片机C语言程序设计是计算机C语言高级程序设计和汇编语言指令结合体。要掌握好C语言编程依然要对于单片机的硬件资源理解透彻并能灵活调用。但是C语言针对硬件资源的指令与汇编语言指令比较起来却不如汇编那么直观，也不如汇编指令那样更加有助于单片机硬件体系结构的理解。

为了使初学者能够更好地理解单片机硬件体系结构，掌握硬件资源的调用，选择汇编语言进行教学显然是更加合适的。

2.单片机实验教学

单片机作为电子电气信息类专业的一门专业基础核心课程，比某些专业基础课程如电路原理、数字电子技术、模拟电子技术等更加注重编程实践的练习。单片机实验课程一般都是配套安排在单片机理论课程的下半学期，这样能够更加有助于理论的理解和掌握。作为理论课程的配套课程，单片机实验课程在教学上必须与理论课程保持一致性，选择汇编语言进行实验教学就是必然和最好的选择。

在实验设备的选择上，学院实验室早期购置过星研单片机Star ES51实验箱，后来又购置了大批光佑STC开发板，可以两者选其一。

早期的单片机实验都是集中在实验室进行，两人共用一台实验箱，通过连线和读写配套程序仿真运行来进行实验。这样的实验有一些明显的不足，比如配套程序调用了很多键盘显示的子程序，而这些子程序没有直接给出来，实验箱的很多硬件电路连接也没有给出详细原理图，所以造成了实验结束后多数学生也是对实验原理和编程似懂非懂的结果。

有了STC开发板后，每个学生可以分配一块开发板，各自进行单片机的编程仿真实验，还可以将开发板带回宿舍课后继续练习，实验可以更方便地进行。实验开发板的原理图清晰，例子程序丰富，通过读写配套例程可以较好的掌握单片机的基本原理。

显然使用汇编语言选择STC开发板进行单片机实验是实验教学的最好安排。实验课程的要求注重于单片机基础知识的掌握和硬件资源的调用。

3.单片机课程设计教学

单片机课程设计的安排是为了进一步提高学生的实践能力，所以课程设计的教学就不再局限于基本原理的掌握，而是必须达到更高程度的实践效果。汇编语言编程有利于对基础知识的理解和单片机硬件资源的掌握，却不利于复杂逻辑的处理。所以在学生已经基本掌握了基础理论的情况下，课程设计选择C语言编程，可以让学生更加方便的进行复杂程序的编写。

单片机课程设计实践项目内容的安排上，必须注重单片机内部和外部硬件资源的综合调用，以便完成具有实际意义的综合程序的编写。课程设计实践项目安排了可以综合调用单片机I/O口资源进行键盘扫描数码管显示以及中断处理的实现计算器功能的程序编写，和能够使用I2C总线进行通讯的AD/DA处理的程序编写。这两种程序的综合度和复杂度都远远大于单片机实验题目的要求。从实践结果来看，通过这种综合性复杂程序的编写练习，能够大大提高学生的开发设计实际项目的动手实践能力。

结束语

在我国大力实行人才战略强调人才培养的大环境下，本文作者所在高校也响应国家号召加强本科生培养，实施卓越工程教育，取得了积极可喜的成绩。本文积极探索和提高单片机理论实验课程设计协同教学的方法，取得了长足的进步和发展，也得到了学生的高度认同。以此方法培养出来的本科生在参加全国大学生电子设计竞赛的过程中也取得了骄人的成绩。本文作者经验和方法也可以为兄弟院校相关专业的教学提供参考和借鉴。

参考文献：

[1]李朝青.单片机原理及接口技术（第4版），北京航空航天大学出版社，2013.7

[2]郭天祥.新概念51单片机C语言教程――入门、提高、开发、拓展， 电子工业出版社，2009.1

[3]彭伟.单片机C语言程序设计实训100例――基于8051+Proteus仿真（第2版）， 电子工业出版社，2012.10

单片机理论论文范文第6篇

关键词：单片机；课程实践；答辩；KEIL C

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）36-8369-02

单片机课程实践是高校自动化专业集中实践环节的必修课，是学生学习《单片机原理》课程后，进行的一次全面的综合实践，其目的旨在加深对单片机基础理论和基本知识的理解，培养学生具有单片机系统应用软件设计和开发的能力，在具体实现过程中强化学生的实践意识，提高应用能力、创新意识和合作精神。在项目的实践中，使得学生掌握一定的理论与技术知识，而且应该树立管理理念，建立项目工程思维观念，而这一点正是高级语言编程思维的一种体现。

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计实验相结合，使学生在理解单片机理论和高级语言编程思想的基础上，实际动手开发一个实际的应用系统，来提高综合运用所学理论知识的能力。

1 研究内容或对象

引导学生运用已学的单片机理论知识、单片机程序设计方法和高级语言编程思想，具体设计一个实用的小型单片机应用系统，开发设计过程按以下顺序进行――选定课题、调查用户需求、总结归纳数据流程、分析性能、书写需求分析及总体设计报告（包括组成原理图、硬件连接、程序流程、系统功能模块）、完成应用系统的开发、撰写课程实践报告、系统验收、组织课程实践答辩。让学生在这一系列工作中综合运用单片机系统原理以及编程语言等相关课程知识，培养学生的综合素质。

根据单片机课程实践和专业课程实践两个实践教学环节各有4～5周但分散的实际情况，考虑将其进行整合。并在实践教学环节中安排相应的指导老师对学生进行必要的指导和帮助，为学生提供分析思路，解决学生项目完成中碰到的实际问题。

2 研究拟达到目标

通过在单片机课程实践中结合高级语言编程思想，使学生在掌握单片机理论基础知识的同时，通过参与项目的分析、设计与实现，建立软件工程理念，具备一定的理论与单片机实物实践相结合、解决实际应用问题的能力。同时在完成项目的过程中，锻炼科研开发能力和科研论文写作能力，为大四的毕业设计和毕业论文的顺利完成奠定基础，并为以后工作中的理论与实践相结合奠定良好的基础。

使学生在单片机课程实践和高级语言程序编程实践相结合的实践教学环节中，利用所学的单片机系统原理和C语言程序设计基础知识设计单片机应用系统，解决单片机系统应用中的实际问题，掌握高级语言编程思想，借助相关编程工具，完成一个小型项目的自主分析、设计与实现。

3 主要研究方法

教师提供部分项目供学生选择，学生亦可自拟项目，但课题的选择要由教师审查核准。项目尽量选择实际需求的题目，让学生走出校园，通过调查走访，了解国内单片机应用发展的状况，开阔眼界，而且在开发一个真实项目的过程中，带来求知的源动力，激发学生自主学习的渴望以及创造力；对于虚拟项目，要求学生做到切合实际需求，能解决一定的应用问题，有一定的应用价值。

编程开发工具原则上推荐学生使用KEIL C，如果学生认为其它开发工具更适合可由学生自主选择。由于实际可用的编程开发工具与日俱增且不断更新，为此在课程实践中，对学生开发工具的选择不做过多限制，使得学生可以选择自己感兴趣的程序设计工具进行项目开发，既锻炼了学生自学的能力，又能让学生成为项目开发的决策者，这种主人翁意识使得学生变被动学习为主动学习，从而激发学生自主学习的积极性。

为了防止学生对课程实践任务敷衍了事，对课程实践的考核方式由原来的提交程序和文档改变为答辩的方式。且在集中教学环节之前就让学生明确单片机课程实践的任务，同时考虑在集中教学环节结束后适当放宽学生上交可运行的项目程序和课程实践报告以及组织答辩的时间，让学生能更好的延续自主学习的积极性并进一步完善项目的开发。

4 特色、创新及推广应用价值

通过将单片机课程实践和高级语言程序设计基础实验相结合，让学生在项目的分析、设计、与实现的过程中掌握单片机理论知识、单片机系统应用的设计方法和高级语言程序编程思想 ，提高自动化专业学生理论与实践相结合的能力，激发学生的学习积极性和主观能动性，提高学生解决实际应用问题的能力。

《单片机原理》课程实践教学，将单片机课程实践和高级语言程序设计实验两个教学环节有机整合，让学生能在该实践教学环节中综合运用单片机系统原理和高级语言程序设计基础以及相关编程思想等多种知识，培养初步的科研能力和科研论文写作能力以及团队合作精神。并通过组织课程实践答辩使学生进行类似毕业答辩的演习。

在自动化专业学生的单片机课程实践教学环节中，通过团队合作的方式，以共同完成项目为目标，让学生在单片机课程实践中综合运用所学的单片机系统原理和高级语言程序设计基础的理论知识来完成项目的分析与设计，并借助相关的编程语言来完成项目的编程实现。将原本独立但有高度关联的两个实践教学环节进行有机整合，可以让学生有更多的时间来系统而连续的综合运用所学的相关知识，进而更好的将理论与实践进行有机结合，激发学生的学习热情，提高学生的学习积极性。

单片机理论论文范文第7篇

关键词：做中教；做中学；单片机教学

中图分类号：TP368.1-4

随着电子技术和计算机技术的发展，单片机应用范围越来越广泛，为适应市场需求和生产实际需要，单片机课程不仅成为各大高校计算机、自动控制、通信等专业学生的主干课程，其他专业也纷纷开设本门课程的学习。但是单片机这门课程具有知识面广、内容逻辑性强、难度大、抽象等特点，因此存在着“教师讲授难、学生理解难”的现象。单片机技术是一门实践性很强的技术，是融知识性与技能性于一体的课程，如何提高学生的单片机理论水平和实践动手能力，培养单片机方面的实用型、应用型人才，是单片机教学的根本任务[1，2]。

1 理论教学改革

传统的教学模式中，是将理论课和实践课分开进行，教师习惯在教室里按部就班地讲解那些晦涩难懂的硬件结构和理论知识，然后布置实验任务。学生在课堂上茫然地听着，根本不能理解课堂上所讲的那些看不到的各种理论知识，更何况去应用理论、通过理论指导实验。久而久之，学生对单片机课程望而生畏，失去学习兴趣，所期望的教学效果不能实现。

“做中学、做中教”教学方式。“做中学、做中教”教学模式是以现论为依据，以培养学生实践能力为主要目标，由教师精心设计，以活动为中介，在教师指导下让学生在操作中学习理论，领悟知识，练就技能，达到融会贯通，形成能力的一种教学模式。单片机技术具有理论抽象，实践性强，理论和实践紧密结合的特点，“做中学、做中教”教学模式突破了以课堂教学为主要形式的学科化教学模式，改变了理论与实践割裂的状况，比较适合单片机教学特点[3]。

教师应把课堂挪到实验里进行，在实验室里结合实验项目讲解单片机理论，通过实际实验项目引入各个知识点，讲解相关理论知识、硬件电路原理、设计思路，边实验边教，学生跟着老师边做边学。以讲解单片机IO口为例，先实验IO口点亮LED灯，然后根据实验内容引入和讲解IO口理论，一些难懂或学生有疑问的知识点可以当堂验证操作，同时学生在听的过程中可以跟着老师的演示边做边学。这就要求教师根据教学内容提前科学而合理的设计好实验项目，由于课时的限制，实验项目应以验证性为主，教师既需具备扎实的专业理论功底，又要有丰富的实践工作经验，另外实验室教师应配合课任教师的课堂工作。这种教学方式让学生从理论、视觉和触觉都同时接触到单片机，“教学做”相融，“教学做”一体，给学生充分的实践机会，让学生在实践中验证和探索，熟练与提高。

2 实践教学改革

实践环节是单片机课程的重中之重，目的在于提高学生设计单片机系统的能力。学生只有自己动手实际操作――“做中学”，在实践中观察和思考，才能悟的新知，激发创新灵感；同时将习得的知识与具体的生活实践相联系，才能学以致用，活学活用。在实验教学中，引导学生从被动实验转变为主动实验，从验证实验转变为设计实验，这就需要提供全面的实验环境满足学生实践环节的需要[4]。

2.1 开放实验室

改变以往只有实验课时才允许学生进入实验室实验的惯例，在课余时间开放实验室给学生。开放实验室不但可以激励有兴趣的学生进一步去研究与探索，而且也可以为那些在课堂上有疑问的同学提供继续学习验证的机会，便于及时学会、弄懂所不懂的知识。

2.2 完善实验内容和实验设备

由于学生在课堂上“边做边学”，已经有了实验基础，在实验项目设计上要多以设计性、综合性实验为主，学生也可以自拟题目。实验室应针对单片机课程提供学生设计过程中可能需要的各种工具和各种电子元器件、模块电路板。如仿真环境、导线、电烙铁、示波器等工具，输入、显示、控制对象、传感器等元件或模块电路板。学生根据实验内容自行设计硬件电路，根据实验需要通过焊接或硬件连线把实验过程中需要的元件或模块连接起来，然后编写、调试程序。学生只有通过亲自设计自己的单片机系统，才能领会如何应用单片机技术，才能在设计过程中检验自己的能力水平，进而激发学生的求知愿望和创新灵感，从而提高工程实践能力和综合解决问题能力。

3 建立网上单片机学习答疑系统

通过校园网络，建立网上单片机学习答疑系统，教师通过此系统输入每堂课及每章学习的重点、难点、注意问题，学生可随时上网访问此系统，浏览相应信息，提前预习或课后检验自己对知识点的掌握情况，并可输入自己的问题和意见，教师能够随时查看到学生输入的信息，针对学生提出的问题可当时输入解答，若是共同问题教师可在课堂上集中讲解。这样教师根据学生的反馈，就可以了解学生对每堂单片机课程内容的掌握情况，以及及时发现自己讲课过程中的不足，而学生通过此系统能够及时与老师沟通交流，学习的主观能动性被调动起来，把学好单片机当成自己的事情。兴趣是学习的动力，还何愁学生掌握不了单片机这么课程！

4 结束语

有专业经验的老师都知道，学好单片机是靠“做”出来的，而不是“死学”出来的。“做中学、做中教”教是手段，学是途径，做是目的，“教学做”相融，“教学做”一体，只有加强理论课程与实践课程的融合，推崇“做中学”的理念，才能培养出真正适合企业需要的复合型和创新型的技术技能人才[3，4]。

参考文献：

[1]谢艳新.“单片机”教学的思考和探讨[J].吉林农业科技学院学报，2012（01）：81.

[2]韩冰，孙抒雨.“单片机原理及应用”课程教学研究与探索[J].工业和信息化教育，2014（05）：56.

[3]王元平.对“做中学?做中教”教学模式的探究[J].中职教育，2013（03）：79.

[4]陈向奎，李元臣.单片机教学改革的思考与探索[J].洛阳师范学院学报，2012（05）：85.

[5]邓文娟，朱兆优，王嵩.探索单片机教学改革提高学生工程实践能力[J].东华理工大学学报（社会科学版），2010（04）：384.

[6]彭宇兴，余永辉.电子设计竞赛对单片机实验教学改革与创新启示[J].职业教育研究，2009（03）.

[7]段春霞，韩英.PLC教学的改革[J].张家口职业技术学院学报，2010（06）.

[8]蔡君，刘井利.单片机教学改革的探讨[J].广东技术师范学院学报，2007（10）：31-34.

[9]齐志艺，吴曼荔.单片机教学改革的思考与探索[J].硅谷，2009（13）：171.

[10]王连胜，夏冬艳，汪源.基于大学生电子设计大赛驱动的单片机教学改革探究[J].新课程学习（中），2012（05）.

单片机理论论文范文第8篇

【关键词】单片机教学 单片机思维 微机结构体系 讨论课

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）07-0019-02

《单片机原理与应用》课程是工科专业课程的重要环节，尤其是在光电、自动控制、机电、电器、电子信息等专业中，单片机都是专业必修课程。在《模拟电路》、《数字电路》等课程的系统学习之后，通过单片机的学习，使学生掌握单片机的基本原理和使用方法，从分立元件构成的电路，逐步过渡到数字集成电路的应用，进而转入DSP、PLD、嵌入式等更高一级的专业技术的学习。

1．单片机教学过程中的难点

单片机课程的重要性毋庸置疑，但是教学质量和教学效果却差强人意。单片机课程有其自身的特点。数字电路是它的基础，但是学习方法又有别于数字电路。单片机有完整的理论体系和构架，单片机的入门需要立足于这个理论体系，但是对于初学者而言，过多的专业术语很陌生，难以理解，入门的门槛相对较高。单片机的各个组成部分之间看似松散的关系，也使得单片机的教学不够连贯、逻辑性不强。实验环节侧重于各部分的使用方法的验证，学生自主发挥的空间不大。这些都是单片机教学过程中应该予以重视并加以解决的问题。

本文提出“建立和强化单片机思维”的教学方法，对该教学方法进行理论研究，并用该方法在课堂上加以尝试，取得了很好的教学效果。本文旨在找到一条提高单片机教学质量，达到或超出教学大纲要求的教学效果的方法，为单片机教与学找到一条新路。

2.强化单片机思维教学法

单片机思维是指：在深刻理解微机的构成机理和原则、熟练掌握单片机的应用方法的基础之上，从微机体系的视角思考和解决单片机应用系统的具体问题。“建立和强化单片机思维”的教学法，是从学生的认知过程的连贯性和逻辑性的角度出发，将单片机的核心理念贯穿于整个教学过程中，使学生对单片机的认识不仅仅停留在如何使用，而是深入到单片机这个芯片的设计思想中，从而形成一种用基于单片机芯片设计的理念来构建单片机应用系统的思维模式。单片机思维的形成需要教师在教学过程中有步骤、有层次，系统地引导。总的来说，课堂和课外的理论教学和实践教学要相互配合，取长补短。本文仅从理论教学的角度来探讨如何帮助学生建立和强化单片机思维的问题。

2.1课堂理论教学

2.1.1注重微机体系概念和单片机思维的建立

将微机体系的概念贯穿于单片机教学始终，将单片机各组成部分有机地联系起来，启发学生从微机体系角度思考单片机的具体问题，从而使学生建立“单片机思维”，深刻理解单片机原理，从而灵活运用单片机。

单片机理论教学的内容是MCS-51单片机，51单片机的特点是结构清晰，层次分明，构架简洁。中央处理器是计算部件，相当于人的大脑；与之相对应的是计算的数据的存储部件：存储器，相当于人的脏器；计算机需要和外界交流，也就是输入输出部件，相当于人的眼和嘴或者手；将这些部件联系起来的是总线，相当于人体的血管和神经。这些基本部件构成了单片机的最基本的组成构架。教师在讲解过程中，将这一构架贯穿始终，使学生展开想象，理解微机的工作原理是什么，各部分是如何联系，协同工作的——这是单片机思维的“基本点”，这个基本点和另一个基本点——“单片机对硬件的操作是通过对硬件的地址的读写来实现的”相结合，构成了整个教学过程的主线。在学习单片机的各个组成部分以及在学习其他类型的单片机的时候，都要从这两个基本点出发，把握住这根主线。

该系列的单片机诞生于1978年前后，虽然其历史悠久，但具有51内核的众多单片机一直都是工业应用上的主要型号。AVR、PIC单片机以及功耗更低、处理能力更强和资源更丰富的MSP430单片机，在微机的核心构架、基本理念上，都以51为基础，但又风格迥异。可以说，MCS-51的教学目的，不仅仅局限于学习如何使用MCS-51单片机，更在于使学生深入理解单片机的构成，掌握一般意义上的单片机的学习方法，灵活运用单片机，形成单片机思维，进而籍由相同理念，将单片机的基本概念和学习方法推广到其他类型的单片机学习过程中，可以起到事半功倍、举一反三的效果。实践证明，基于微机体系的教学方法，使学生学得更加扎实，更加广泛，学生能快速地掌握其他类型的单片机。

2.1.2入门时弱化专业术语

学生们在进入单片机课程之初，就会面对很多新的概念或专业术语，如：具有存储功能的：锁存器、寄存器、存储器；接口、端口等。这些专业术语一方面准确、精炼地表达了相关的知识内涵，但另一方面也在很大程度上给学生的认知造成了一定困难，学生们面对这些新词汇的时候，感到不解、害怕、无所适从，从而降低了学生的学习兴趣，打消了学习的积极性。单片机课程十分重要，很多同学都希望能学有所成，学有所用，但他们的学习热情，往往在正式进入单片机课程之初就被浇灭了。所以，在入门之初，可以弱化这些术语、概念和词汇，仅仅从字面入手，用容易为学生所接受的方法，对这些术语所涉及的功能进行简单阐述，并不花过多精力解释和追求概念的完整性，带学生跳过这道门槛，直接进入主题。弱化专业术语并不是回避概念，而是在认知过程中的一种策略，从浅层次了解概念，降低难度，从而扫清障碍，打开学习的上升通道。

单片机理论论文范文第9篇

【关键词】单片机 程序设计 有效 策略

单片机是一门理论与实践相结合的综合学科，在传统的单片机程序设计中，一般只是为传递一些总线、地址、数据、中断和串行通信口等抽象的理论知识，对于实践却很少实施，由此工作人员便会在不理解的前提下对单片机程序设计产生一种畏惧心理，加之，工作人员本身的专业知识不够扎实，学起来非常困难。为了进一步提高工作人员单片机程序设计的能力，提高单片机工作人员专业水平，单片机程序设计师们必须根据工作人员和实践各方面特点对单片机设计方法和策略进行改革和创新，以能够使基础薄弱的工作人员也能够很好的掌握单片机程序设计方法和应用。

1 加强单片机程序设计的实践分析

一般来说，初上岗位的工作人员在思维方式上更偏向于形象思维，对于编程设计等这些抽象的理论知识而言，工作人员却显得力不从心。为此，应该在工作过程中抓住这一特点，将理论知识融入到实践教学中去，让工作人员在自我摸索中、实践中了解单片机程序设计知识，由此激发工作人员的学习兴趣，提高工作人员的积极性。

例如，在指令系统和汇编语言程序实践中，工作人员可以在首先将基本理论知识了解清楚，然后对工作人员的操作仿真软件加以强化训练，让工作人员在不断的操作中深刻理解指令系统和汇编语言程序的具体操作技巧和应用价值，做到会编辑程序、会汇编原程序等。

再如，工作人员可以在训练操作中了解指令，从而确保工作人员应用指令的能力。单片机的指令系统共有111条，助记符共有42种，寻址方式有7种，如果这些内容仅仅由教师来逐条讲解和介绍，工作人员不仅难以理解，还有可能无法认真研究，这样只能导致适得其反的效果。因此，为了让工作人员更有兴趣的认真了解指令系统，工作人员应该被安排学生在软件平台上操作，按照相应的汇编语言程序命令格式对不同的指令程序进行编辑，使用“仿真器”对单片机的真实状态进行仿真，经过反复练习和操作之后，工作人员必然会对各种程序格式、指令格式、指令助记符和寻址方式等产生深刻的印象。

2 单片机设计必须要理论与实践相结合

单片机技术实际上是一种硬件与软件相结合的综合技术，在设计的过程中，工作人员只有根据单片机程序设计的特点，坚持理论与实践并重和相互穿插渗透的原则，才能充分而全面提高工作人员单片机技术的综合应用能力。

首先，设计人员应该在实践之前，对实践内容进行必要的筛选。由于单片机的相关理论较为抽象和深奥，硬件内容优势交错渗透的，所以在筛选实践内容时应始终坚持够用原则，在参照经典应用实例的基础上，将实践内容分为若干个知识模块，以能够满足技能训练和基本应用所需要的理论知识支撑。在筛选实践内容过程中，设计人员应该从工作人员的单片机的初级性、基础性和工具性的角度出发，删除单片机系统扩展与开发技术等章节的内容，加强基本应用理论教学，为设计人员后续逐步提高单片机理论打下良好的基础。

其次，在汇编语言程序设计中，设计人员应该尽量采用灵活多变的方法促进编程能力的提高。例如，设计人员可以采取指令更换的方法对选择的不同的指令完成同一功能的要求；采取参数改变法，对相关参数进行修改，定时器或技术器工作方式等都可以采用参数改变法；采用地址变更的方法，对中断源、中断入口地址和相关标志位等进行变更等。

最后，在实践教学中巧妙的插入理论知识，加强对工作人员理论知识应用能力的培养。例如，设计人员在指导中应用模块试验时，应该提前将中断的来源、中断控制的方法、中断请求、中断响应、终端服务等及其相关理论知识点讲解给学生，让试验过程中通过硬件和软件两方面分析中断应用，从而提升分析问题和解决问题的能力。

3 创新单片机设计的方法

针对单片机程序设计的特点，工作人员在进行教学时可以采用一些创新型的方法来提高工作人员对学习单片机程序设计课程的兴趣。

3.1 讨论法

提高工作人员对单片机设计的兴趣和充分发挥积极性和主动性都是非常重要的环节，而单片机程序设计作为一题多解的学科，更需要充分调动工作人员的主动性和创新思维。工作人员在采用讨论法的过程中，可以依照提问、答辩、论证、反驳和判断等程序，让工作人员围绕一个知识点进行讨论，以达到工作人员之间、师生之间相互启发、相互协作去分析问题、发现问题、解决问题和总结经验的教学目的。

3.2 分组法

注重培养团队精神，以竞求进上机编程实践是学好程序设计语言的关键但在上机实践过程中工作人员如果各自为战，或在设计人员的统一指挥下以完成不同题型的任务为实践内容，对于工作人员而言很容易失去上机兴趣，也很难达到上机实践的目的 因此，针对工作人员的特点，适当转变上机实践的形式也不失为一种好的方法。

4 结束语

伴随着市场对单片机的需求不断扩大，单片机程序设计在社会中得到了广发的应用，为此，单片机设计公司对单片机程序设计越来越重视。为了迎合社会的需求，在单片机程序设计过程中，应该在吸收传统优秀经验的基础上，不断创新方法，提高设计质量，从而培养出更多社会适应性单片机程序设计人才。

参考文献

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单片机理论论文范文第10篇

关键词 单片机 教学模式 实践教学 理论教学

中图分类号：G424 文献标识码：A

“单片机原理”课程的教学目标是使学生把单片机作为控制系统的核心部件，具备硬件设计的能力，能根据系统的硬件结构和功能特点，进行程序的设计。单片机的教学改革，根据目前单片机教学的现状以及存在的问题进行分析，根据本学校的专业需要，紧紧围绕培养目标，对教学模式的改革进行探索。所以，在教学过程中，总结教学特点、教学方法和教学规律，找到更适合本学院学生的学习特点，激发学生的学习兴趣，达到更好的学习效果。

1 单片机教学现状分析

1.1 理论教学较枯燥，教学模式较落后

现在，单片机的教学方法，主要是教师通过课堂进行理论讲授，但是实验教学为辅，理论课堂教学的主要内容包括单片机的硬件原理电路的结构设计、汇编指令系统以及汇编语言程序设计、单片机功能部件的电路扩展及软件编程等内容。以上课堂上讲授的内容，基本概念非常抽象，特别是庞大的指令系统、枯燥难以理解和记忆，而且，控制电路的结构复杂，令学生难以掌握。仅仅依靠课堂上的讲授，是很难调动学生的积极性和主动性。结果，导致学生逃离课堂，期末考试伺机作弊等现象。因此，单片机的教学，缺少了一个理论联系实际的平台，无法锻炼学生的动手和实际操作能力。目前，通常采用以教师为中心的填鸭式理论教学模式：“老师讲，学生听”的教学方法，这样，不仅降低了学生学习的学习热情，同时也降低了学生学习的主动性和积极性，导致大部分学生的厌学现象。

1.2 缺乏实践教学创新能力的培养

目前，大多数大中院校侧重于传授理论知识，但忽视了学生的动手能力和实践技能。而且，单片机的大多数实验教学，主要是验证性的实验，缺少有学生自己独自完成的设计性综合实验。虽然，一些院校单片机实验室设备比较先进，其系统的操作说明也比以前更详细。但是，这些设备的先进性，往往使学生缺乏独立思考的能力，再加上固定的硬件电路，实验项目的单一，导致学生的实践和思考的深度和广度，无形中被限制在一个很小的范围内。实践教学不能使学生体会到自己的成就感，不能激发学生的学习热情，更不用说能提高学生的创新能力。

1.3 单片机综合性实验难以开展

传统的实验教学，通常是验证性实验，主要内容是汇编指令的使用和简单的编程，单片机外部扩展电路很少涉及。因而对于包含硬件开发及扩展接口电路的编程设计实验很难开展，学生对实验知识的综合能力比较差，即使安排了课程设计教学过程，学生的自主设计和创造能力也存在着很大的问题。在单片机的实际应用过程中，应用最广泛的是硬件的开发，接口电路的软件编程。缺少积极开展综合性的实验，不利于调动学生的学习积极性，更不利于培养学生的工程意识和解决实际问题的综合能力。

2 单片机教学改革措施

2.1 利用多媒体技术，从感性上升到理性认识

单片机课堂教学，多举出一些实际生活中密切相关例应用实例，比如洗衣机、家用电器，锅炉等控制电路以及控制程序，这样，教学效果就会在无形中大大提高。在授课的过程中，应采用电子课件和动画，这样，一些抽象的基本概念和很难理解的知识点就能生动形象地表达出来，既丰富了课堂教学，提高了授课效率，又调动了学生的学习主动性。与此同时，在课堂上，利用Proteus仿真软件，演示控制电路和程序，使学生真正掌握理论和实践相结合的单片机开发的基本方法和技巧。

2.2 淘汰实验箱，开发单片机学习版

我校单片机实验室，配备了THKSCM-1型单片机实验开发板，具有很多硬和软件实验，如存储器清零、（下转第131页）（上接第90页）P1口的输入和输出、串行数转换并行数、定时器实验及步进电机模拟实验等内容。但在操作过程中，学生只能按实验指导书上硬件电路进行接线，对硬件电路图缺乏足够的认识，而且实验开发板无法携带。由于学生人数较多，实际操作中不可能让每个学生都拥有一台实验开发板。目前，市场上有很多类型的单片机学习开发板，成本低且体积小、功能齐全，现在大多学生有笔记本电脑，给每个学生配一块学习板就可以实现随时随地做实验。

2.3 开发以C语言为主，汇编语言为辅转变

C语言是一种编译型程序设计语言，兼顾了很多高级语言的特点和汇编语言的一些功能，具有自己的书写格式和完善的模块化的程序结构。而且，C语言中具有丰富的库函数，其运输速度较快、编译效率较高，具有很好的可移植性等优点。更重要的，对硬件系统可进行直接控制。汇编语言也有其自身的优点，代码紧凑。运行速度快。但是汇编语言语句抽象，程序结构复杂，编程效率较低。这样，容易造成学生对单条指令明白，但理解整个汇编程序，非常困难。等到自己动手进行硬件编程时，更不知道该如何下手。这样，这种不良现象，长期积累下来，导致大部分学生有这样一种认识：“单片机太难学了”。根据以上现象，要使学生更好地掌握单片机编程，适应企业单片机开发的需求，单片机教学应该以C语言为主，汇编语言为辅，两种语言可以混合编程。

2.4 重视和强调课程设计

单片机实践环节最重要的一个组成部分是课程设计，通过课程设计的实践训练，可以使学生进一步巩固理论知识，更深入了解单片机的系统设计；培养学生的实践和创新能力，是单片机理论学习迈入到实践学习的关键一步。

2.5 考核方式的改革

改变以前纸卷的考试方式，更注重实际能力的考核。考核方式改变之后，单片机课程的考核方式分为三个方面：第一方面包括课堂的出勤率、学习态度和积极参与讨论问题的情况，占总成绩的20%；第二方面是实践能力和设计能力的考核，注重学生的实践技能的考核，占总成绩的40%；第三方面是基本理论的考核，占总成绩的40%。根据考核方式的改革效果，使学生更加重视实验教学，提高了学生的实践能力，提高了教学效率，同时也增强了学生与教师的互动性。

3 结论

单片机是实践性较强的一门课程，根据理论教学和实践教学相结合的教学方式，采用案例、模拟与演示相结合的教学模式，提高了学生的学习兴趣，培养了学生发现问题和解决问题的能力。总结近年来教学过程中的经验，只有在教学方法上不断地改进，及时了解单片机控制领域发展的动态，不断更新理论教学和实践教学，采用先进有效的教学方法和手段，合理安排教学内容，才能提高单片机教学质量。

参考文献

[1] 向红，李建军.单片机实践教学的探讨与研究[J].实验技术与管理，2007（7）：120-122.

[2] 龙志强.单片机课程任务驱动的实践教学方法探讨[J].上海：实验室研究与索，2008（3）.

单片机理论论文范文第11篇

关键词：单片机基础及应用；教学方法；教学手段；课程设计

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）48-0076-02

我国进入了高速发展的新阶段，新技术也不断发展，单片型计算机凭借超低功耗、易于集成、体积小、功能越来越强和性价比很高等特点，在许多领域获得了广泛应用。《单片机基础及应用》课程是工程控制和电子信息领域各专业的专业选修课，同时又是电子信息类、测控仪表、计算机、自动化及机电一体化等专业的专业必修课。学好该课程要求学生们必须具备一定的基础知识及逻辑思维方法，这样才能掌握单片机工作的基本原理。

一、存在的关键问题

1.有关教学内容：作为一所工科院校，面临电子技术类专业的课程新技术不断创新，有些内容已经不适应当今的教学，针对国家急需的专业人才培养，适当调整教学内容，增补主流的先进知识和技术。

2.教学方法陈旧：教师多采用填鸭式教学方法，采用黑板板书的教学手段，而《单片机基础及应用》课程是专业基础课程，要求有扎实的数字和模拟电子技术知识。这也让电子技术基础差的学生感到抽象、枯燥，难以掌握。

3.实践环节：目前多数高校针对《单片机基础及应用》课程设有学时多少不同的实验，配备专门针对所学系列的单片机的实验系统，主要实现单片机各个功能模块的验证性实验，而且有实验程序，学生基本不需思考，只要按部就班地接线。不利于学生动手能力、创新能力的培养。

二、《单片机基础及应用》课程教学的改进办法

1.合理取舍教学内容。在每次调整制定教学大纲时充分考虑课程特点，做到重点难点突出，紧跟科技发展步伐，与时俱进，适当调整学时和教材内容。增加最新的电子器件的应用技术，删除如汇编语言等陈旧的内容。《单片机基础及应用》课程是检测、控制、电气自动化等相关专业的必选课、是一门实践性非常强的课程。但目前此课程存在偏重理论讲解，轻视实际应用的问题。学生在学习过程中，理论教学的内容掌握得还不错，但是一提到单片机的应用，则是捉襟见肘，而且实验时间通常安排在所学的单片机编程语言之后。这样就会造成：①用大量的基础原理讲解，需要老师有很熟练的专业课知识，用以克服学生产生的畏难情绪，鼓励他们努力学习专业知识；②教学过程中本末倒置，理论和实践脱节，相关实验和课程设计只是简单验证和形式上设计；③单片机系统本身就是软件和硬件的有机结合，不能注重硬件的学习而不了解软件的作用。如何做到系统软硬件结合的设计方法就显得十分重要。基于此，我们充分利用实验环节和本课程的课程设计，辅助以其他电子实训教学，鼓励学生参加课外兴趣小组，使学生对所学理论知识进行系统化的消化吸收，最终改进重理论轻实践的问题。

2.教师的教学手段及方法。①为了克服传统教学方法带来的弊端，经过多次反复的摸索和实践，我们采用了“一体化”的教学方法以及与之配套的教学改革措施，达到了良好的教学效果。所谓“一体化”是指理论教学与实验实训教学相结合的教学方法。采用此方法后，理论教学被搬到了实验室，理论与实验教学同时展开，这样淡化了理论教学，更加侧重实验教学。让学生在“学中做，做中学”，将原本枯燥乏味的基础理论知识一下子变得生动和具体起来，大大地增强学生的学习兴趣，提高了学习效率。②电化教学手段的充分利用。多媒体教学技术可以使教学内容更加丰富，学生对单片机的实际应用更加直观。③开展汉语和英语相结合的教学。运用原始英文资料，针对最新的知识点，英汉并用地有针对性地教学，学生吸收效果显著且教师英语教学水平提高。④改变考查方法。改变传统的考查办法，加入更多的实践部分的考查，不仅注重理论知识的学习，还要提倡实际动手能力。为此我们把理论知识考查与实践性考核相结合，理论考查占60%，实践性考查占40%，这样更加科学，符合高等院校为国家培养创新型高素质人才的目标。

3.注重实践教学。建立理论—设计—研发三个层次的实践实验教学体系。①基础理论阶段。作为专业课理论是基础，要打好基础必须脚踏实地从前期课程中由浅入深地进入本课程的学习，如二进制编码，单片机的端口的构成，各个功能模块的原理等都与学过的《数字电子技术》有关。作为单片机就是一个典型又复杂的时序逻辑器件。在单片机课程教学中把功能模块分解为已学的知识，教学效果很好。例如，以端口的结构来看，可以看成DFF和三态缓冲器和模拟开关及FET的组合。而这些器件在数字电子中全部学习过。对于首次接触计算机的学生来讲就很快能够掌握这部分的工作原理，结合指令还可以体会单片机的工作过程。该阶段，主要是学习单片机的结构、了解单元电路的功能、熟悉C51语言的上机编制及调试方法。②设计提高阶段。按照教学的进度不同，实验内容可以有端口的应用，如独立式按键输入或者矩阵键盘的应用，7段式数码管动态和静态显示实验等，由此学生能掌握单片机端口作为输入/输出数据的应用。可以安排其他提高性质的实验项目，如单片机定时器中断方式应用、双机通讯实验，还有器件如LCD显示模块、步进电机的控制等的综合实验。学生在完成基础实验之后，鼓励有能力的同学增做扩展综合实验，要求独立编写程序，并调试、运行，锻炼独立解决问题的能力。③研发阶段。《单片机基础及应用》是一门偏重实践性和实用性的课程，是《智能仪器》课程的先修课，所以该课程的课程设计尤为重要。选题既要符合实验室的硬件条件又要结合单片机课程的教学。做法主要有：采取集中讲解课程设计的理论与学生下实验室相结合的原则，针对全部同学，包括参考文献的查阅、方案的制定、硬件的连接、keil c51使用、proteus软件使用方面的整体介绍。三个人一组进行实验验证；明确各小组人员分工，确定实验的各项任务；用keil C51编写实验应用程序，proteus绘制电路并进行仿真，通过检查后方可进行实验操作；实验结果符合要求后，参照课程设计任务书的要求，撰写课程设计说明书。积极鼓励和支持学生们参加大学生电子设计大赛。近些年我校获奖学生无疑在提高自身分析解决问题能力的同时，也在日趋严峻的就业形势下占得先机，成为各就业单位的宠儿。

专业课教师要从思想上建立与时俱进，紧跟科学技术发展，并且把新知识的讲授贯穿于平时的教书育人的工作中去，改变以本为本的僵化的知识传授的方法。教学内容要结合新技术的不断发展不断更新，不懈地探索新的教育教学方法，才能提高知识传授的先进性和质量，真正培养出具有创新能力的合格人才。

参考文献：

[1]黄伟军，等.“单片机原理与应用”课程教学改革的研究[J].电气电子教学学报，2010，32（6）：29-30.

单片机理论论文范文第12篇

关键词：Proteus；单片机；仿真；教学改革；项目式教学

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）06-0-02

0 引 言

单片机课程是电子、自动化、机电一体化等专业的核心课程之一，是一门理论性与实践性都很强的综合性课程[1]。传统的教学方式是先讲授理论，然后进行实验动手练习，这种方式致使学生对理论知识的理解非常困难，无法与单片机硬件系统联系起来，教学效果比较差。目前我们采用了一种“项目式”教学方法，将理论学习与实践操作结合起来，既激发了学生对这门课的兴趣，又锻炼了学生系统开发的能力，而且教学效果显著提高。

1 传统实验教学缺点

现在大多数学校单片机实验室均采用实验箱进行实验教学[2，3]，虽然方便但也存在一些不足：

（1）实验箱上电路连接是固定的，学生只能进行软件程序的编写，然后烧进单片机进行验证，若不了解电路的连接情况，则设计能力得不到锻炼；

（2）实验箱价格昂贵，对于在校学生来说，由于没有经济来源无法承担购买单片机实验箱的费用，因此只能依靠学校的实验室，这样就造成了学生一旦离开实验室就无法进行实验练习的状况，仅仅依靠实验课做实验显然不能满足学生的学习要求；

（3）单片机型号非常多，教学一般都学习51系列的单片机，而单片机实验箱不可能支持所有种类的单片机，况且我们自己设计的电路并不能与实验箱上的电路一一对应，导致实验箱不支持单片机型号，或实验箱上的电路不是我们所需要的；

（4）在讲授理论知识时，有时教师需要向学生进行教学演示，实验箱不能够随身携带，这为教学带来诸多不便。为了改变这种状况，将理论知识与实验实践相结合，可以采用虚拟实验的方式。

2 Proteus虚拟实验室

Proteus[4]是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真及印制电路板设计软件，具有对单片机及电路组成的系统交互仿真功能。可以支持多种型号的单片机仿真，如51系列、PIC系列、AVR系列等，而且能够进行电路分析，如模拟分析、数字分析、频率分析等；提供了多种虚拟仪器，如示波器、信号发生器、电压表、电流表等；能够进行原理图设计与PCB板设计等。在计算机上安装Proteus电子仿真软件和集成开发环境Keil，就相当于一个设备先进、功能完善的虚拟实验室。利用Proteus仿真单片机系统程序运行，可以很直观地观察单片机电路的变化，在使用时更接近实际操作，而且节省了制作实际电路板的过程，能够让学生更容易地掌握单片机系统的设计方法；让学生可以根据系统要求对电路进行自主设计，克服了实验箱电路连接固定的弊端，进行设计性与综合性实验，使学生的设计能力与创新能力得到锻炼；另外，实验设备[5]在教学过程中不断损耗，维护成本较高，而在Proteus仿真环境下，可以灵活、高效地修改仿真电路的设计，没有元器件的损耗，实现教学零成本，这些在传统的单片机实践教学中是无法实现的。

3 项目式教学方法

单片机项目式教学[6，7]重点培养学生的专业技能，以项目的开发步骤作为讲课顺序，在项目中讲授涉及到的理论知识和实践技能，比如原理图的设计、PCB板的设计、产品装配、代码编写、产品调试、产品检测等，引导学生在完成项目的过程中学习。通过使用Proteus和Keil软件，学生的硬件设计能力与软件编程能力同时得到提高，锻炼了学生的动手能力和解决问题的能力。利用Proteus进行项目式教学主要为以下几步：

（1）利用Proteus进行单片机硬件系统设计；

（2）利用Keil软件编写系统程序，编译调试，生成hex文件；

（3）将hex文件加载到单片机系统，仿真观察系统运行情况。

4 Proteus仿真项目教学实例

下面以“流水灯设计”实验项目为例，介绍如何利用Proteus软件实现电路的硬件设计、软件调试与系统仿真，实现单片机对电路的控制要求。该实例的要求为单片机控制8个LED灯依次点亮，每个LED灯点亮1 s，反复进行，循环不止。

4.1 硬件设计

该实例电路由AT89C52单片机、8个LED灯、时钟电路、复位电路等组成，在Proteus ISIS中绘制原理图时，复位电路与时钟电路可以省略。电路原理图如图1所示。

4.2 软件设计

系统控制软件采用模块化的程序设计思想，系统程序在Keil C 环境下进行编译调试，其程序控制流程图如图2所示。

4.3 系统仿真与调试

按照上述流程图写好程序后，在Keil开发环境中完成软件调试，确定没有逻辑错误后，把产生的hex文件加载到单片机中，点击Proteus的运行键即可判断程序是否正常。运行结果如图3所示。

验证结果无误后，就可以按照仿真电路的连接方式进行硬件电路的焊接工作，实验结果表明，实际制作出来的硬件电路功能与仿真电路几乎没有什么区别。

5 结 语

在单片机项目式教学中采用Proteus仿真，使理论教学与实验实践操作相结合，大大提升了学生的学习热情，培养了学生的自学能力、创新能力和实践操作能力，同时对于学生理解单片机原理与设计的流程有很大的帮助。有效解决了学生理论与实践脱离、动手能力不足的问题，同时项目环境与实际工程系统接近，有利于培养学生单片机系统实际开发的能力，明显提高了单片机的教学效率与质量。

参考文献

[1]章万静，刘长荣，邢海霞，等.Proteus和Keil联合仿真在单片机教学改革中的应用[J].福建电脑，2010（4）：211.

[2]张高胜.浅谈Proteus仿真在单片机教学中的应用[J].中学时代，2013（5）.

[3]赵洋，江维，王佳昊，等.Proteus在单片机实验教学的应用研究[J].实验科学与技术，2011，9（5）：16-18.

[4]杨镇博，张加宏.Proteus软件在单片机教学改革中的应用[J].科技信息，2013（5）：24-25.

[5]董红生，秦雯，刘青，等.Proteus仿真在单片机综合实践教学中的应用探讨[J].中国教育技术装备，2015（2）：152-154.

单片机理论论文范文第13篇

【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，被运用到工业控制、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、单片机教学现状

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，这种学习方法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促进作用，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、单片机教学的问题

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问题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改变线路，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

学校的教学方法中，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、语句不易理解等问题，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、方法等进行务实、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

[1]牛骁.单片机和C语言的教学探讨[J].江苏机械制造与自动化，2001，04：136-138

[2]陈华珍，夏国清.基于单片机系统开发的C程序设计教学方法探讨[J].考试周刊，2011，03（09）：143-144

[3]张金果，宁亚媛，姜睐.基于Proteus和Keil的单片机教学改革的探讨[J].华章，2013，12（23）：263+366

单片机理论论文范文第14篇

关键词：高职；单片机；教学方法

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）21-4897-02

高职院校单片机原理课程教学的目的是培养学生综合应用单片机设计电子线路的能力，涉及单片机软硬件设计，以及单片机的整个开发流程。掌握运用单片机知识以及应用汇编语言编程来解决实际电路设计的方法和步骤，为后续嵌入式课程的学习以及职业能力的培养打下坚实基础[1-3]。单片机原理是高职高专电子信息大类各专业重要的专业基础课和必修课，在整个课程教学体系中起到非常重要的作用。

《单片机原理》课程所包含的理论基础知识多，涉及软件、硬件知识，是实践性很强的科目。同时单片机原理这门课也是电子类专业中《自动检测》、《嵌入式设计》等相关专业课的前导课程。因此，在很多高职院校及本科院校均开设单片机原理课程，重视其教学效果[4]。

1 单片机原理教学现状

在实际的教学过程中，多数学生认为单片机难学、理论知识枯燥且较复杂、汇编语言指令比C语言繁琐、指令颇多、容易出错。刚开始学生学习的积极性还高，时间一长，学生的畏学、厌学情绪严重。在一定程度上，不但影响了单片机课程的教学效果，也影响了整个课程体系中后续课程的教学效果。结合近几年来，单片机原理课程的实际教学经验，总结分析以下几点单片机教学质量难以提高的原因：

1.1 教学时间安排稍晚

作为电子信息类必修的专业课，单片机原理课程在专业教学中具有承前启后的作用。高职教育实际的理论教学时间只有2年半，最后半年是顶岗实习，有些院校把单片机原理课程安排在大二下学期，而将需要在学习单片机课程后再学习的课程往前排。这样会导致学生学习混乱，对知识交叉的课程难以灵活的连接起来应用，单片机课程的基础作用不明显，同时课程体系违背循序渐进的学习认知过程，学生学习效果大打折扣，比如自动检测技术，学习了单片机知识，再学习自动检测技术课程，学生可能会明白的更透彻。另外由于大部分学生计算机基础知识薄弱，单片机原理中的汇编语言与C语言差异比较大，汇编语言指令部分是独立的，不容易理解并记忆指令的用途，并且该课程中又包含了较多的理论知识，比如中断、定时、串行等复杂内容，再加上专业教学计划制定的教学学时比较少，理论课时与实验课时分配难以合理，因此这种 “内容多、课时少、没基础” 的情况，自然使学生学习起来有一定的难度，同时也大大消减了他们学习的热情。

1.2 课程模块知识点散

与本科教材相比，高职高专单片机原理教材删去了繁琐的，保留简单的，使用过程中也降低了要求。但是高职教育的特色是应用技能的培养，这跟本科教学完全不同。学习单片机原理目的在于应用单片机设计内容，比如定时器的设计，强调的是应用部分。但是就单片机教材的内容安排上来说，都是过多的理论知识，而且每一部分都是独立的，通常第一章讲单片机的内部结构，接着讲汇编语言，后面就是独立的中断系统，定时器等。但是，要针对使用单片机进行一个实际问题设计的话，比如用单片机做一个电子显示时钟，一般要涉及很多的知识点，需要把很多模块的应用连接起来，但都必须等到把教材的内容讲完才行，所以很多学生在学习过程中感觉学了大半本书的单片机原理，还是不知道了学了些什么，没有一个整体的概念，针对具体问题还不知道怎么用单片机才实现，很难讲离散的知识点联系起来，想要独立设计完成一个结合更多的模电、数电知识的偏硬件电路或者结合嵌入式知识设计偏软件的课题，基本上是很困难的。

1.3 学生理论知识基础差

高职院校学生自身基础知识比较薄弱，我们学院也不例外。很多学生数学、英语基础较差，在学习一些汇编语言语句时，不明白语句英语单词的意思，加大了理解语句的难度，更谈不上如何有效的记忆英文单词的指令；在读汇编程序例子时，也会纠缠于语句中的一些提示性的英语语句；在编程设计程序时对算法、流程等逻辑不容易理解和接受；另外在程序调试时，对于用英语显示的出错提示信息看不懂，调试程序困难，找不出错误，从而不能有效快速的找出程序语句中的关键问题所在，长期来看，对使用汇编语言进行编程产生了畏惧思想并最终放弃学习。

2 教学方法改革的思考

要想提高单片机原理课程的教学质量，提高学生学习的积极性，增强他们学习的热情，需要对单片机原理的教学方法，方式等教学手段方面进行教学改革。

2.1 明确课程教学目标

单片机原理是电子专业的专业基础技能课，是一门理论性、应用性较强的课程。其特点是概念多、指令多和涉及内容广，学习单片机原理之前必须具备模拟电子和数字电子技术等基础知识，另外，其整体实现思想和技术又往往难于理解。单片机原理最终的教学目标，就是让学生能够针对具体设计题目，综合应用模电、数电等专业知识，进行独立的分析、软硬件设计、调试以及仿真成功。根据高职院校培养人才的目标，重在技能和应用型，在制定单片机原理教学目标的时候，还应该增加各类实际应用型的项目，从而让学生能有更多的实践机会，不断的增强理论联系实际的能力和应用能力，以适应社会发展的需求。

2.2 根据实际情况制定教学内容

实际教学当中，必须根据具体的情况进行教学内容的调整。当然，第一步：教师首先应该熟知单片机教学内容，以及模拟电子技术与数字电子技术的内容，掌握他们之间的内在联系，结合学生的实际基础，对单片机原理课程的教学内容进行优化设计。第二步：在教学过程中，应该把单片机最简单的系统首先告知，多列出在日常生活中且经常接触到的，采用单片机芯片做成的实际实物，可看可触摸的，让学生在系统学习理论知识之前，明白单片机芯片能做什么？学习单片机在现实生活中的用处。接着开始学习单片机芯片的内部结构，40个引脚的作用，汇编语言，以及中断，定时器等内容，然后再在此基础上进行各种类型项目的实训练习，真正的练好编程技能，软硬件电路的设计，结合仿真软件和protel软件，独立完成一个采用单片机做成的电子实物。不需要一直学习新的知识，验证新的知识点，过多的离散的知识点，对于我们高职学生来说不是多就好，真正需要的是能将有限的知识联合起来，综合应用。同时在教学过程中必须对授课内容做出适当的整合，单片机原理教材中涉及过多复杂的数学例子，可以略去，难度太大了，也影响了学生学习的积极性。

2.3 适当增加实验课时量，制定合理的实验、实训计划

理论课时偏多，实验课时太少，单片机课程本身强调的就是实践操作，培养学生设计能力，那这些能力必须在实验课中得到锻炼。

在传统的单片机原理教学方法中，一般都是先讲理论知识再进行实训，但是讲理论时，理论知识过多，学生觉得枯燥，真正理解并记忆的知识实际并不多；实验课上，需要用到并验证理论知识的时候，又忘记了，这样的教学质量差；适当增加实验课时，多给学生留点自我练习的机会，可以在课堂安排上遵循“讲原理-举例子-练操作”的过程，生动了课堂，紧凑了教学内容。把理论与实践相结合，学生边学边练，课程内容当堂消化吸收。

在每个章节之后，制定实验内容时，充分考虑知识的连贯性，设置一些实际生活中的项目设计，不是仅单一知识点的练习，巩固并提高前面的知识，重在多个知识点的贯穿应用，真正做到学用结合，达到提高应用设计能力的目的。制定实训计划时，不要内容过于简单，太简单就起不到实训的目的，可以借鉴企业或者行业中的实际生产项目，让学生在学校也能真正实地的感受到项目设计的环境，从而提高他们完成实际项目的能力，为走上工作岗位打下坚实的基础。

2.5增强学生学习的积极性

让学生清楚明白我们高职教育重点是实际操作和动手能力的培养，我们不是去发明、创造什么高科技。我们需要做的是综合运用所学理论知识进行软硬件设计，完成某些实际项目，不需要花大量时间去进行理论研究，而是把这些时间和精力投入到实践动手能力中。必须明确学习目标，增强自学能力，要学会如何学习，在实践中强化理论知识，提高应用能力。平时课堂上理论教学时，要求学生认真听讲、随时记录下重点内容和要点；讲解程序时，要求学生不光听懂程序的分析，并且要记录下来，并附上注释；在实际操作中，鼓励学生多问，同学之间多讨论，互相进步，不断激发他们学习的热情。

3 结束语

单片机原理是高职高专电子信息类专业必修的专业基础课程，在整个教学环节中起着重要的作用。因此，改变现有的课程教学方式，有助于提高单片机课程教学质量，加深学生对单片机知识的理解程度，能够灵活的应用单片机进行软硬件设计，解决更多的实际项目问题；另一方面，也为后续课程的学习打下了坚实的基础，在一定程度上也提高了学生学习的热情和积极性。今后，在课程教学过程中，需要不断地努力分析和总结，根据实际教学环境及时发现问题并解决，积极探索和改进课程教学方法、方式，不断激发学生学习的热情，提高他们实际动手操作的能力，为以后走上工作岗位打下良好的基础。

参考文献：

[1] 陈露军，张娜，任磊. C语言教学方法探讨[J].大众科技，2011（4）.

[2] 颜廷秦.单片机教学方法探讨[J].职业技术，2008（8）.

单片机理论论文范文第15篇

关键词：中职；单片机；一体化；教；学

一、背景

单片机课程是一门综合性较强的课程，它涉及到电子技术、单片机硬件设备、C语言编程等多方面知识的掌握，对中职学生来说是一门较难的专业课程，因此很多中职学校并没有开设这门课程。

但是单片机的应用又很广泛，凡是家用智能电器方面，只要说到“电脑”控制，实际上这里的“电脑”即单片机芯片。当然从智能玩具到物联网到机器人等等，无一不看到单片机的身影，所以作为机电技术应用专业或是电子电器专业来说，单片机又真是一门不可或缺的专业课程。

二、学好单片机有什么用

中职生是一个很现实的群体，他们因为中考失利丧失了读大学的机会，大部分想要就业，所以他们更注重实用性技能的学习。当然了因为我们国家现在实行教育体制改革，中职生又有了继续升造的可能，他们可以读高职，读应用型本科，甚至以后有工程硕士。但是他们已经明白将来自己的道路是往技能的方向前行，这样中职学校开设的每一门课程都得有利于中职生往技能发展的方向去衡量。所以老师在上第一堂时就要告诉他们学好单片机将来会有什么用。

三、单片机教材如何选择

我教授单片机课程已经有8年了，从之前的汇编语言到现在的C语言，我认为汇编语言难以记忆，写程序过于复杂，且与硬件联系太紧密；而C语言相对来说要简单很多，是一种更接近于人类思维的语言，所以选择C语言教材是首选。

而之前的大多数教材偏重于教学体系的编写方式，理论知识篇幅过长又累赘，不适合中职生的学习。项目式的编写方式是我们的另外一个选择方面。我个人认为高等教育出版社陈雅萍主编的《单片机项目设计与实训》一书很适合中职生的学习，图文并茂、项目编排合理、编写内容简洁明了。但是因为他们的书是参照他们自己公司的单片机实训台而设计的，所以硬件结构必须与他们自己的设备吻合，所以要买这本书还得买相应的设备，这是弊端。但是单片机的硬件设备大同小异，所以可以以本书为参照，同时参考电子工业出版社彭伟主编的《单片机C语言程序设计实训100例》拓展多一些同类型的编程练习会更有利于教学。当然我们也可以自己编写更适合于自己学校设备的一体化教学教材。

四、单片机教学大纲如何设计

中职的单片机教学大纲应该以选择项目实用够用实效有趣为原则，不要贪多贪广。项目选择应该依据知识循序渐进、子项目由简到繁垒积木的原则。我们不求中职生学完单片机后可以做多高深的项目设计，但是基础的单片机硬件结构、C语言知识要能掌握，做到单片机入门且具有一定的自我学习能力。

所以我一般会选择如下的项目：初识单片机；KEIL软件学习；下载软件学习；点亮一盏LED灯、让一盏灯闪烁、点亮多盏LED灯、流水灯、艺术彩灯、交通灯；单个数码管静态显示某个数字、单个数码管的循环显示数字0-9、8只数码管滚动显示单个数字、8只数码管动态同时显示多个不同数字、数码管倒计时显示999；按键控制LED灯显示、按键控制数码管加减数字演示；矩阵键盘控制LED灯显示、矩阵键盘控制数码管显示；定时器精准控制999数码管倒计时显示；1602液晶显示英文字符串、12864液晶显示汉字。

五、单片机如何教

现在的教学方式有多种，比如理实一体化、理论为主实验为辅的验证法教学、还有纯理论式教学方式，单片机作为一门实践动手能力要求很强的专业课程来说，纯理论的方式肯定是不可取的，其它两种皆可。

通过我的教学经验来看，我个人认为对于3+2班或技能高考班的升学学生而言可以采取理论为主实验为辅的方式，因为他们的中考成绩是相对还比较不错的，有一定的文化理论基础，接受能力较强，可以静得下心来先认真听老师讲解理论基础，然后采用课题上教师实训演示，个人学生模仿演示的方式上课，在一周或两周左右进行一次全班同学的上机实训。他们大部分还是属于理性型一类的学生，只是因为缺乏努力而失败了。

而对于理论基础较差的普来说还是采取理实一体化方式较为合理，他们基本上不能忍受你讲十分钟的理论，他们更注重于先动手，然后来学习理论，然后再动手来消化理论的过程。他们更属于感性好动型的一类学生。

六、单片机如何学

单片机是一门较综合的专业课程，所以先要有一定的电子理论基础，学生先必须得开设电子技术的课程。另外单片机是一门动手能力要求较高的课程，所以强调要多动手实践，就算你学懂了理论，但是在实践的硬件仿真实训中也可能出现这样或那样的错误。

比如让一盏灯闪烁，我们先定义一个位，然后让这个位先给低电平，然后给高电平，好像已经实现了一盏灯一亮一灭的过程，可以闪烁了。可事实是这盏灯根本就不会亮，不会达到实验所要求的目的。这是因为单片机在约12M晶振的控制下工作，一个机器周期的指令执行时长仅s为1微秒，而人眼的视觉停留时间是约为0.05-0.2秒，我们人眼根本还来不及看到变化，所以我们应该在两句指令之间加延时。

七、结语

虽然我教授单片机已经8年了，但是因为之前一直是用的汇编语言，走了一定的弯路。教授C语言控制单片机也才两年多，所以经验有限，我希望在一线教育前沿多实践、多学习、多思考，给学生们上好课，多和学生们互动沟通，真正让他们学到一定的知识，让他们真正爱上单片机。也希望我的浅薄经验能给同行们一定的参考借鉴。