摘 要： 《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》是計(jì)算機(jī)專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，教科書與現(xiàn)狀差距愈來愈大，這就要求我們廣大計(jì)算機(jī)專業(yè)課老師緊跟時(shí)代的脈搏，加大課程改革，這樣才能取得好的教學(xué)效果。
　　關(guān)鍵詞： 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù) 教學(xué) 改革“五化”
　　
　　近年來，我在從事計(jì)算機(jī)專業(yè)《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程的教學(xué)工作時(shí)，愈來愈感受到單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)的教科書與現(xiàn)狀之間的差距逐漸加大。為此我特提出五個(gè)方面的問題，以鑒同行。
　　一、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該“硬件化”
　　這是個(gè)觀念問題。學(xué)校中的大多數(shù)教師把《單片機(jī)原理及應(yīng)用》這門課當(dāng)做一門“匯編語言”來教，往往陷在指令系統(tǒng)這一章中拔不出來，既浪費(fèi)了大量課時(shí)，又嚴(yán)重偏離了方向。
　　實(shí)踐證明，單片機(jī)應(yīng)用的工夫不在對(duì)單片機(jī)本身的掌握上，而在對(duì)單片機(jī)控制對(duì)象的了解上。搞單片機(jī)開發(fā)的成功者，往往不是計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)的人，而是某行業(yè)中搞自動(dòng)化控制的人。即熟悉電路硬件的比熟悉程序軟件的干得更有出息。
　　我們一定要把這門課的重點(diǎn)放在“應(yīng)用”兩字上。對(duì)指令系統(tǒng)，我認(rèn)為花4個(gè)課時(shí)就足夠了，更應(yīng)該完全刪除教材中關(guān)于單片機(jī)程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的專門討論章節(jié)。要知道游泳是在水中學(xué)會(huì)的，根本沒有必要在岸上花大量的課時(shí)去訓(xùn)練劃水的基本動(dòng)作。一句話，在這門課的教學(xué)過程一定要突出硬件的地位，樹立軟件為硬件服務(wù)的觀念。
　　二、存儲(chǔ)器擴(kuò)展已經(jīng)“單片化”
　　在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的初始階段，存儲(chǔ)器曾是個(gè)昂貴的資源，而今的存儲(chǔ)器制造技術(shù)已今非昔比。單片達(dá)兆位級(jí)的EPROM、FlashROM已比比皆是，RAM的單片容量則更不用說了。因此像8051單片機(jī)這類最大只支持64K存儲(chǔ)空間的機(jī)種，存儲(chǔ)器一片就能到位。這個(gè)技術(shù)現(xiàn)狀反過來指導(dǎo)我們，在教學(xué)時(shí)可刪除現(xiàn)有教科書中大篇幅的多片存儲(chǔ)器擴(kuò)展技術(shù)（這是一個(gè)突出的知識(shí)陳舊化問題）。
　　教過這門課的老師都知道，多片存儲(chǔ)擴(kuò)展時(shí)，如果不用全地址譯碼法，則會(huì)造成同一物理地址空間映射多個(gè)邏輯地址空間甚至出現(xiàn)存儲(chǔ)器地址之間的交疊。在教學(xué)中這部分內(nèi)容是非常難于讓學(xué)生理解的，在工程中也會(huì)給程序設(shè)計(jì)帶來不便，還可能留下隱患。而存儲(chǔ)器“單片化”結(jié)構(gòu)，可徹底避免這一現(xiàn)象。所以，扔掉“單片機(jī)存儲(chǔ)器擴(kuò)展”這一單元，不僅原來的難題不再是難題，而且可節(jié)約大量課時(shí)。
　　三、程序設(shè)計(jì)可以“模塊化”
　　歷來單片機(jī)以“短小精干”著稱，因此開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)十分珍惜資源（包括硬件與軟件），十分強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)短。為此開發(fā)人員往往為“簡(jiǎn)之再簡(jiǎn)”而絞盡腦汁，有時(shí)不得不用一些“技巧”，使得設(shè)計(jì)出來的程序可讀性差，移植性差。所以在這個(gè)領(lǐng)域以前是不提“結(jié)構(gòu)化”設(shè)計(jì)的。
　　現(xiàn)在由于硬件技術(shù)的發(fā)展，有些情況正在變化。從應(yīng)用開發(fā)的環(huán)境來看，應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛、技術(shù)更新越來越快、開發(fā)周期必須越來越短。因此，開發(fā)人員不可能在每一產(chǎn)品的程序設(shè)計(jì)上精雕細(xì)琢地花費(fèi)大量時(shí)間，更何況這個(gè)領(lǐng)域主要是非計(jì)算機(jī)專業(yè)的人員在工作。面對(duì)這種形勢(shì)，要求單片機(jī)程序設(shè)計(jì)也要能結(jié)構(gòu)化、模塊化、乃至對(duì)象化，以便實(shí)現(xiàn)程序的交流和重用。
　　從單片機(jī)技術(shù)本身的發(fā)展來看，資源的不斷擴(kuò)大，已經(jīng)允許我們?cè)趩纹瑱C(jī)這塊“彈丸之地”上做一些像桌面系統(tǒng)上的事情。
　　程序模塊化就是子程序化，子程序化就意味著堆棧的開銷加大。以往，8051單片機(jī)的內(nèi)存，包括堆棧在內(nèi)用戶真正可用的只有80個(gè)字節(jié)?，F(xiàn)在我們可以用像8052這樣的產(chǎn)品，用戶實(shí)際可用的內(nèi)存一下又多了128個(gè)字節(jié)。像臺(tái)灣華邦公司W(wǎng)77E58等51系列型號(hào)，片內(nèi)還帶1024字節(jié)的RAM供用戶使用。
　　程序模塊化當(dāng)然還會(huì)增多“履行公務(wù)”性的代碼，即“過門關(guān)節(jié)”變多。以往的觀點(diǎn)，這會(huì)使程序的運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng)，與單片機(jī)宗旨相違背?，F(xiàn)在我們可以選用主頻33MH。甚至60MH的單片機(jī)，還怕來不及嗎?另外一個(gè)因素是存貯芯片的價(jià)格平民化，使我們不再怕程序太“臃腫”。
　　所有這些為我們?cè)趩纹瑱C(jī)應(yīng)用領(lǐng)域里引進(jìn)“結(jié)構(gòu)化語言”的思想提供了有利條件。模塊化在教學(xué)上的效益就是：利用現(xiàn)有的成熟模塊，學(xué)生可以立即體驗(yàn)單片機(jī)應(yīng)用的成果。體驗(yàn)完后，教師提出一些小要求，學(xué)生作些小調(diào)整，活動(dòng)來些小變化……單片機(jī)教學(xué)不就成了“寓教于樂”的形式了嗎?
　　四、課堂教學(xué)必須“實(shí)時(shí)化”
　　單片機(jī)技術(shù)近年的飛速發(fā)展，特別是器件的層出不窮，要求教師時(shí)刻把準(zhǔn)“脈搏”，及時(shí)地根據(jù)技術(shù)現(xiàn)狀對(duì)教學(xué)內(nèi)容作出調(diào)整與取舍。
　　例如，在給學(xué)生介紹8051系列單片機(jī)的ROM形式時(shí)，必須及時(shí)地介紹“一次寫入式”O(jiān)PT型的PIC系列單片機(jī)及帶“閃爍存儲(chǔ)器”的AT89系列單片機(jī)。因?yàn)樗鼈兊某霈F(xiàn)，極大地改變了單片機(jī)的應(yīng)用狀況。
　　同理在給學(xué)生講8051的串行口時(shí)，必須及時(shí)地介紹點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信技術(shù)及多機(jī)通信技術(shù)，因?yàn)樘峁﹩纹瑱C(jī)與其他計(jì)算機(jī)智能儀表或設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。是近來的流行趨勢(shì)在給學(xué)生介紹單片機(jī)的人機(jī)界面時(shí)一定要介紹點(diǎn)陣式液晶顯示技術(shù)，因?yàn)樗某霈F(xiàn)使單片機(jī)亦能做到“圖文并茂”；在給學(xué)生講解I/O擴(kuò)展時(shí)，一定要介紹IA2C總線，因?yàn)檫@是一種僅兩條線的片間總線，它的應(yīng)用對(duì)硬件設(shè)計(jì)模式將產(chǎn)生重大影響。
　　再有，在給學(xué)生講A/D、D/A轉(zhuǎn)換技術(shù)時(shí)，一定要介紹V/F、F/V轉(zhuǎn)換技術(shù)，因?yàn)轭l率形式的量，是介于模擬與數(shù)字之間的量，在自動(dòng)控制領(lǐng)域中有極廣泛的應(yīng)用。
　　五、實(shí)驗(yàn)調(diào)試應(yīng)該“符號(hào)化”
　　過去的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)極其枯燥，我們編完程序后，要用查表的方法經(jīng)過人工“匯編”把源程序再轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制器碼。這道工序既乏味又容易出錯(cuò)。為什么會(huì)在廣泛采用了匯編語言后還要去搞機(jī)器語言呢?因?yàn)楫?dāng)時(shí)的開發(fā)機(jī)和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)只能接受機(jī)器代碼指令的輸入。
　　現(xiàn)在則不同了，所有的開發(fā)機(jī)均可利用與PC機(jī)的實(shí)時(shí)通信，利用窗口界面在源程序級(jí)上調(diào)試。整個(gè)開發(fā)過程我們只跟“符號(hào)化”的匯編語言打交道，而根本不必知道機(jī)器碼是什么，甚至可以使用像C、BASIC這樣的高級(jí)語言進(jìn)行調(diào)試。所以我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)要充分利用現(xiàn)在的開發(fā)手段，讓學(xué)生第一次就用聯(lián)機(jī)通訊模式調(diào)節(jié)器試程序，輕松盡快掌握技能。