摘 要： 為了使學(xué)生更好地掌握微機(jī)原理這門課程，大部分學(xué)校都開設(shè)了微機(jī)原理實(shí)訓(xùn)課程，但是該實(shí)訓(xùn)課程如何開設(shè)，開設(shè)的內(nèi)容、學(xué)時(shí)又如何確定，實(shí)訓(xùn)過程中應(yīng)如何管理學(xué)生和材料等一直困擾著老師。本文作者根據(jù)多年對(duì)微機(jī)原理實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)，列舉了微機(jī)原理實(shí)訓(xùn)課程的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容和管理方法。
　　關(guān)鍵詞： 微機(jī)原理 單片機(jī) 時(shí)鐘電路 數(shù)碼管時(shí)鐘
　　
　　開設(shè)微機(jī)原理課程實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的目的，主要是通過動(dòng)手來(lái)鞏固所學(xué)的微機(jī)原理知識(shí)，因此在實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中，開設(shè)的實(shí)訓(xùn)課程題目應(yīng)涉及單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、總線擴(kuò)展（8255）等。實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)一般為2周，任務(wù)安排第1天以教學(xué)為主，介紹實(shí)訓(xùn)課程題目的相關(guān)知識(shí)。第2天開始陸續(xù)發(fā)放材料，第一周基本以焊接為主，第2周開始自行調(diào)試，最后2天驗(yàn)收，驗(yàn)收以作品效果、答辯情況和提交報(bào)告的質(zhì)量為主。在實(shí)踐過程中，學(xué)生根據(jù)自己的能力和興趣愛好來(lái)選擇相應(yīng)的課題方向。這里介紹最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，給出的設(shè)計(jì)題目是數(shù)碼管時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)，該課題涉及的內(nèi)容有：上電復(fù)位電路、震蕩電路、鍵盤掃描，數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描等。難度適中，能滿足學(xué)生利用單片機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)鐘的想法，適合不同層次的學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)。
　　1.時(shí)鐘電路硬件的設(shè)計(jì)
　　LED數(shù)碼管時(shí)鐘電路采用24h計(jì)時(shí)方式，時(shí)、分、秒用六位數(shù)碼管顯示。并有按鍵處理模塊來(lái)進(jìn)行時(shí)、分、秒的調(diào)試。數(shù)碼管時(shí)鐘電路如圖1所示，其采用AT89C51單片機(jī)最小化應(yīng)用設(shè)計(jì)，6個(gè)LED顯示采用動(dòng)態(tài)掃描方式實(shí)現(xiàn)，顯示時(shí)、分、秒。P0口輸出段碼數(shù)據(jù)，P2.0—P2.5口作掃描輸出（需接上拉電阻），為了提供LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電流，用三極管9012和芯片74LS244來(lái)驅(qū)動(dòng)輸出，增加共陽(yáng)極數(shù)碼管的亮度。為了提高秒計(jì)時(shí)的精確性，利用12MHz晶振來(lái)T0定時(shí)中斷。
　　2.系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)
　　電子時(shí)鐘的系統(tǒng)程序由主程序和子程序組成，主程序包含初始化設(shè)置、按鍵處理、數(shù)碼管顯示模塊等。子程序包括要編寫的定時(shí)器/中斷服務(wù)子程序，在定時(shí)器/中斷服務(wù)子程序中進(jìn)行對(duì)時(shí)鐘的調(diào)整。具體程序可上考試周刊網(wǎng)教學(xué)資源庫(kù)下載。
　　（1）主程序
　　主程序流程圖如圖2所示，主程序?qū)︼@示單元和定時(shí)器/計(jì)數(shù)初始化，然后重復(fù)調(diào)用數(shù)碼管顯示模塊、按鍵處理模塊，當(dāng)有鍵按下時(shí)，轉(zhuǎn)入相應(yīng)程序。
　?。?）按鍵處理模塊
　　按鍵處理設(shè)置為：如沒有按鍵，則時(shí)鐘正常走時(shí)。當(dāng)按下S1時(shí)進(jìn)入調(diào)分狀態(tài)，時(shí)鐘停止走動(dòng)；按下S1、S2來(lái)進(jìn)行加一減一操作。繼續(xù)按S1鍵可分別進(jìn)行分和小時(shí)的調(diào)整，最后按S1鍵退出調(diào)整狀態(tài)，按鍵功能還可以自行調(diào)整、創(chuàng)新，如加入秒表顯示、定時(shí)等功能。
　?。?）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0中斷服務(wù)程序
　　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0用于時(shí)間計(jì)時(shí)，選擇方式1，重復(fù)定時(shí)，設(shè)定時(shí)間為50MS，定時(shí)時(shí)間到則中斷，定時(shí)中斷程序?yàn)椋海∕OV TMOD，#11H）（MOV TL0，#0B0H）（MOV TH0，#3CH），在中斷服務(wù)程序中用一個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)50MS計(jì)數(shù)，計(jì)20次則對(duì)秒單元加1，秒單元的計(jì)數(shù)器加到60則對(duì)分單元加1，同時(shí)秒單元清0；分單元的計(jì)數(shù)器加到60則對(duì)時(shí)單元加1，同時(shí)分單元清0；時(shí)單元的計(jì)數(shù)器加到24則對(duì)時(shí)單元清0，標(biāo)志一天時(shí)間計(jì)滿。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0中斷服務(wù)程序流程圖如圖3所示。
　　3.總結(jié)
　　任何理論知識(shí)都來(lái)源于實(shí)踐，理論知識(shí)也只有在實(shí)踐中，才能得到強(qiáng)化并真正發(fā)揮指導(dǎo)作用。學(xué)生經(jīng)過實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的鍛煉，通過焊接、板路設(shè)計(jì)、元器件的認(rèn)識(shí)、程序的編寫和調(diào)試，能夠?qū)ξC(jī)原理課程有很深的認(rèn)識(shí)。通過一些小制作更能提高學(xué)生對(duì)該課程的熱衷程度，對(duì)學(xué)生的現(xiàn)在及將來(lái)都有很大的影響。較多的學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后再回來(lái)要回自己的作品，說是拿回去放在自己的床前，可以用3節(jié)干電池供電來(lái)顯示時(shí)間，以做留念。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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　　［3］陸紅偉，微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書［M].北京：中國(guó)電力出版社，2006.
　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文