徐洪亮
摘要:在教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的不足以及學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力低下是中職單片機(jī)發(fā)展的兩大阻礙。而目前實(shí)驗(yàn)手段存在眾多缺陷。通過(guò)筆者研究發(fā)現(xiàn):ADμC812MicroConverter優(yōu)越的性能及其便宜的價(jià)格使其可以成為開(kāi)展數(shù)字實(shí)驗(yàn)和數(shù)字技術(shù)教學(xué)的有力手段,并且可以大大改變目前中職單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀。
關(guān)鍵詞:ADμC812數(shù)字平臺(tái);中職;單片機(jī)教學(xué);應(yīng)用
一、ADμC812MicroConverter介紹1硬件方面
ADμC812是全集成的12位數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),它包含了高性能的自校準(zhǔn)8通道、高精度12位的ADC、高速ADC至RAM捕獲(capture)DMA控制器、兩個(gè)12位電壓輸出DAC以及8位MCU:額定工作頻率12MHz(最大16MHz),3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,32條可編程的I/O線,高電流驅(qū)動(dòng)能力——端口3,9個(gè)中斷源,2個(gè)優(yōu)先級(jí)。
ADμC812片內(nèi)有8K字節(jié)的閃速/電擦除(Flash/EE)程序存儲(chǔ)器(支持PC在線編程不需要燒寫(xiě)器)、640字節(jié)的閃速/電擦除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及256字節(jié)數(shù)據(jù)SRAM支持可編程、與8051兼容。片外有16M的外部數(shù)據(jù)地址空間和64K字節(jié)的外部程序地址空間。
另外MCU支持的功能包括看門狗定時(shí)器、電源監(jiān)視器以及ADC DMA功能。位多處理器接口和I/O擴(kuò)展提供了32條可編程的I/O線、IC兼容的SPI和標(biāo)準(zhǔn)的URAT串行端口I/O。
MCU內(nèi)核和模擬轉(zhuǎn)換器均有正常、空閑以及掉電工作模式,可提供適合于低功率應(yīng)用的電源管理方案。器件包括在工業(yè)溫度范圍內(nèi)用3V或5V電壓工作的兩種規(guī)格。ADμC812是從8051基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,與8051幾乎完全兼容,為學(xué)生學(xué)習(xí)研究提供了范本。
2軟件方面
生產(chǎn)商提供了ADμC812的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)QuitStart。QuitStart是功能完善、價(jià)格低廉的ADμC812的開(kāi)發(fā)工具包,包括下列基于PC(Win95、98、Me、Xp兼容)的硬件和軟件開(kāi)發(fā)工具:代碼開(kāi)發(fā)、代碼下載、代碼調(diào)試。
二、ADμC812數(shù)字平臺(tái)在中職單片機(jī)教學(xué)中的應(yīng)用1利用ADμC812仿真器讓單片機(jī)教學(xué)由抽象到具體
單片機(jī)課程之所以難,是因?yàn)槠涮橄螅孩偎薪M成和工作過(guò)程都在芯片里面;②程序邏輯性強(qiáng),其執(zhí)行過(guò)程也在芯片內(nèi)部。而ADμC812仿真器由芯片開(kāi)發(fā)商提供圖形化仿真調(diào)試工具,從而使單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一目了然。尤其是ADμC812仿真器完全擺脫了以往調(diào)試工具的局限性,而且可以不需要硬件支持且功能完善,只要有電腦就可以讓學(xué)生有更多的時(shí)間和機(jī)會(huì)來(lái)學(xué)習(xí)研究單片機(jī)。由于所有的調(diào)試和仿真都是在電腦上進(jìn)行的,幾乎沒(méi)什么成本,也不會(huì)造成什么損失。而器件損壞是傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)經(jīng)常發(fā)生的。
2利用ADμC812仿真器切實(shí)開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)和課題研究
QuitStart是由生產(chǎn)商提供的ADμC812的開(kāi)發(fā)工具包,其仿真的結(jié)果就是真實(shí)單片機(jī)運(yùn)行的結(jié)果,從而使得大量的程序開(kāi)發(fā)和調(diào)試過(guò)程完全軟化。這樣不但使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以驗(yàn)證所學(xué)的知識(shí),加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,而且讓學(xué)生在一節(jié)課的時(shí)間內(nèi)完成程序設(shè)計(jì)和調(diào)試成為可能。再者這種開(kāi)發(fā)只要有電腦幾乎也不受時(shí)空限制,可以讓學(xué)生在有限硬件資源的情況下進(jìn)行較大課題的研究,從而大大提高學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐、科研能力。
3充分利用ADμC812的性能和特點(diǎn),讓學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題過(guò)程中提升能力
ADμC812仿真器并非純軟件模擬,而是QuitStart開(kāi)發(fā)系統(tǒng)一部分只要通過(guò)ADμC812仿真器模擬分析認(rèn)為正確程序就可以下載到ADμC812芯片中運(yùn)行。ADμC812采用支持在線可重新編程的代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,而ADμC812仍位于應(yīng)用硬件中。另外ADμC812的兼容性好,自身集成了ADC、DAC,使系統(tǒng)的建立更加方便。這樣學(xué)生可邊做邊學(xué)、邊做邊改,使程序很容易得到驗(yàn)證,甚至可以直接用于實(shí)際電路中,讓學(xué)生在在成功中激勵(lì)自我提高。
綜上所述,將ADμC812數(shù)字平臺(tái)引入中職單片機(jī)教學(xué)中不僅可以改變目前中職單片機(jī)教學(xué)的現(xiàn)狀,更重要的是:ADμC812成本很低,學(xué)生可以承受。這樣學(xué)生即使不在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室里,甚至不再學(xué)習(xí)單片機(jī)這門課了,只要學(xué)會(huì)了ADμC812數(shù)字平臺(tái),那他們照樣可以進(jìn)行單片機(jī)的學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)、研究、應(yīng)用。我想,這才是我國(guó)數(shù)字化技術(shù)人才的培養(yǎng)之道!
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