浅谈单片机教学应掌握的规律.pdf

高等理科教育! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 浅谈单片机教学应掌握的规律 浅谈单片机教学应掌握的规律! 周鑫玲! 曾周末! 张欣枚! 杨生田 （天津大学! 精仪学院计算机室，天津! ###$% ） ! ! 摘! 要! 单片机在各行各业起着极其重要的作用，目前，厂家不断推出不同型号、不同品牌 的新型单片机，这无疑是一件好事，但对于初学者，或自学者来说，均感到单片机内容太多且不 易学懂。根据我们使用单片机的相关教学经验，文章简述了单片机运用的内在规律，期望能给读 者些许帮助。 关键词! 单片机! 实验! 规律 中图分类号! ’(%) #! ! ! 文献标识码! * ! ! 一、引言 单片机教学的主要内容包括单片机结构原理，程序设计及接口技术。实质掌握单片机的接口 设计，便能轻松构置一个控制系统。但是，接口设计面对的是具体应用对象，由于设计风格差异 及设计者对芯片选择的倾向性，加之现有教学参考书普遍沿用从存储器扩展到具体应用接口扩展 的讲法，学生很难从一些具体的设计实例中把握接口设计的基本思路，同时，接口设计中还涉及 时序等难点内容，学生不易从例题中掌握接口工作时的时序规律。 ! ! 二、以+,- 为核心，确定传输方向 接口技术实质上是为+,- 与外设之间建立一种数据通道，以实现+,- 与外设之间、设备与 设备之间的数据交换。从+,- 的角度，希望这种通道越多越好 （一般+,- 接口是有限的）。从 外设的角度也希望这种通道越多越好，以便获得更多的可用资源。还有，+,- 的工作速度快， 一般外设接口器件很难匹配其速度，再则要考虑+,- 的负载能力。接口设计的主要任务是要协 调+,- 与外设间的速度问题；解决+,- 的有限的接口能力与外设对+,- 无限需求这一矛盾，确 保数据交换的准确性和有效性。那么，如何保证数据交换的准确和有效呢？ 首先，明确数据传输的目的。这实际上由地址信号来保证，+,- 不管对象是存储器还是外 设，都将其视为一个或多个操作单元，+,- 完全用单元地址来区分对象。从而可以将存储器扩 展及外设扩展归结为同一个问题对待。 其次，明确数据传输的方向。实际中只有两种传输方向. 输出和输入，由于传输方向的不同 可以将设备分为输入设备和输出设备，+,- 提供专用信号来控制输入或输出。对于+,- 和外设， 传输方向具有相对性，一般以+,- 作为主体来描述，+,- 的输入对应着设备的读出，+,- 的输 出对应着设备的写入。 ! 收稿日期! %##0—#/—#% 作者简介! 周鑫玲 （1/00 . ）女，天津人，高级工程师，主要从事计算机实验教学研究) 万方数据 — (/ — 高等理科教育% % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % % .++* 年第$ 期 （总第* $ 期） 再次，明确数据传输的方式。数据传输的方式依赖于!# 与外设之间的性能差异，这种差 异主要体现在速度上。如果两者在数据读写速度上相当，设备总能及时响应!# 的要求，可以 选用无条件传输方式，这种传输方式以存储器操作为代表，!# 可以在它认为需要的时候读写 存储器，无需任何措施来约束传输过程。但当!# 操作许多慢设备时，必须在数据传输前后了解 设备的情况，保证数据传输的环境确实符合要求及传输结果是所需要的，应该选用条件传输方式， ［$］ 用一些辅助信号作为数据传输的依据和条件，这种传输方式以读键盘和写打印机等为代表。 最后，保证数据传输通道间的相互独立性，即通道间的数据传输过程不相互影响。当!# 与众多设备联系时，各设备与!# 之间的数据交换都是不能相互干扰的，同时，对于 !# 来 说，它希望任何设备占用的时间越短越好，能自主地与所要求的设备打交通，而尽量摆脱其它设 备的束缚，这体现在!# 对数据线的控制权，为了适应!# 的支配地位，输出设备的输入端应 该带有锁存器，输入设备的输出端应带有三态门