蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 李 英

任務(wù)驅(qū)動(dòng)法在高職單片機(jī)課程教學(xué)中的應(yīng)用

蘇州建設(shè)交通高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 李 英

單片機(jī)課程在我校從高職三年級(jí)下學(xué)期開(kāi)始學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)兩學(xué)期。高職生本身的特點(diǎn)是沒(méi)有經(jīng)過(guò)高中階段，學(xué)習(xí)積極性不是很高，好奇心強(qiáng)，不太喜歡理論學(xué)習(xí)，尤其是深?yuàn)W的專(zhuān)業(yè)理論，但是喜歡動(dòng)腦筋，喜歡自己操作。而單片機(jī)課程作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)主要的專(zhuān)業(yè)課之一，本身的特點(diǎn)是內(nèi)容較多，且多是看不著摸不到的知識(shí)，因此，一般高職生認(rèn)為單片機(jī)課程較為深?yuàn)W，很難聽(tīng)懂學(xué)會(huì)。筆者個(gè)人在單片機(jī)課程的教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，第一學(xué)期主要采用理論講授，打好理論基礎(chǔ)，第二學(xué)期主要是實(shí)踐操作。在第一學(xué)期的理論講授過(guò)程中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法帶來(lái)了較好的教學(xué)效果。

一、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法過(guò)程

以定時(shí)器/計(jì)數(shù)器部分內(nèi)容為例，按照單片機(jī)教材本身的安排，先是半頁(yè)介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)，然后兩頁(yè)介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器（TMOD和TCON），接著三頁(yè)介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式，最后介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化程序設(shè)計(jì)，在程序設(shè)計(jì)中才牽涉定時(shí)器初值的計(jì)算公式和例題。也就是說(shuō)，普通的教學(xué)時(shí)間每節(jié)課45分鐘，需要整整一節(jié)課才能介紹完定時(shí)器/計(jì)數(shù)器所牽涉的理論知識(shí)，這一節(jié)課只需要學(xué)生認(rèn)真聽(tīng)講，然后第二節(jié)課才開(kāi)始引入計(jì)算?？上攵?，我們的學(xué)生在第一節(jié)課只是小部分同學(xué)睡著了，極個(gè)別同學(xué)發(fā)呆，還有一部分在掙扎著盡量不睡，其實(shí)什么也沒(méi)聽(tīng)進(jìn)去。這樣的教學(xué)效果顯然背離了我們教學(xué)的初衷。因此，筆者采取了任務(wù)驅(qū)動(dòng)法教學(xué)。

首先介紹定時(shí)器/計(jì)數(shù)器在實(shí)際生活中的應(yīng)用，比如，學(xué)校里提示上下課的自動(dòng)鈴聲，自動(dòng)洗衣機(jī)相關(guān)的洗滌時(shí)間、脫水時(shí)間，二極管的閃亮、彩燈循環(huán)等，通過(guò)這些應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生的思考和興趣，然后和單片機(jī)芯片定時(shí)器/計(jì)數(shù)器聯(lián)系起來(lái)。最后設(shè)置問(wèn)題——如何實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能？帶著問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)定時(shí)所需要的大概過(guò)程：首先進(jìn)行定時(shí)器的初始化。通俗講就是給定時(shí)器設(shè)置初值，因?yàn)閱纹瑱C(jī)復(fù)位之后除了SP為07H，P0~P3口為0FFH之外，其余寄存器都是OOH。因此如果想定時(shí)，必須先設(shè)定初值，比如隔1秒二極管閃亮一次，那么就應(yīng)該設(shè)置好1秒。另外，定時(shí)器的初始化還包括工作方式的設(shè)置，工作方式不同卻可以同樣實(shí)現(xiàn)定時(shí)的功能。接著啟動(dòng)定時(shí)器。然后判斷定時(shí)器定時(shí)時(shí)間是否到，時(shí)間到后如何操作就可以完全按照實(shí)際需要去做了。那么，我們首先是要講清楚，如何設(shè)置定時(shí)器工作方式，從而引出TMOD，進(jìn)行詳細(xì)介紹（圖1）。

其中，M1M0的組合決定了工作方式：00，對(duì)應(yīng)為方式0，01對(duì)應(yīng)方式1，10對(duì)應(yīng)方式2，11對(duì)應(yīng)方式3。接著，是定時(shí)器初值的計(jì)算，先給出公式：定時(shí)時(shí)間t=（2N-X）×機(jī)器周期，其中，X為定時(shí)器的初值，從而可以推出初值X=2N-t/機(jī)器周期。而常見(jiàn)的機(jī)器周期只有兩種，晶振為12MHz時(shí)，機(jī)器周期為1μs；晶振為6MHz時(shí)，機(jī)器周期為2μs。比如，定時(shí)器常用的工作方式只有方式0和方式1（應(yīng)用最多），方式0對(duì)應(yīng)的μ為13，方式1對(duì)應(yīng)的n為16，從而只要知道定時(shí)時(shí)間就可以計(jì)算出初值。

二、例題

設(shè)定時(shí)器T0選擇工作方式0，求最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間，如果要實(shí)現(xiàn)定時(shí)時(shí)間為1ms，fosc=6MHz，試確定T0的初值。并編程實(shí)現(xiàn)，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后將P1.4取反。

解：晶振fosc=6MHz 時(shí)，機(jī)器周期為2μs，T0處于工作模式0時(shí)，設(shè)定時(shí)時(shí)間為1ms時(shí)的初值為X，則X = 213－1ms/2μs = 8192-500 =7 692=1 111 000 001 100B。（1）

T0的高8位TH0= 11110000B，即F0H。

程序清單如下：

三、總結(jié)

整整兩節(jié)課的時(shí)間，安排的內(nèi)容較多，而除了第一節(jié)課剛開(kāi)始的十幾分鐘內(nèi)主要是教師本人在簡(jiǎn)單講述，其他時(shí)間內(nèi)幾乎全體同學(xué)都在積極地參與計(jì)算、思考。當(dāng)然，這期間教師要穿插提問(wèn)和學(xué)生板演。事實(shí)證明，這兩節(jié)課不僅學(xué)生的參與率很高，而且內(nèi)容多，學(xué)生吸收的東西也多，甚至到下課時(shí)，仍有學(xué)生在討論對(duì)方計(jì)算有失誤，最后趁熱打鐵，布置的作業(yè)跟教學(xué)內(nèi)容非常相似，既包括了理論知識(shí)的鞏固，又有計(jì)算題目。筆者認(rèn)為，這次打破傳統(tǒng)的理論講授，以提高學(xué)生積極性為目標(biāo)，以學(xué)生參與為主線，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法的學(xué)習(xí)方法在實(shí)際教學(xué)中取得了明顯的教學(xué)效果。