基于Keil C51集成开发环境的单片机教学

一、引言

单片机教学改革与实践是为了更好地使学生将所学到的单片机理论知识转化为适应社会发展和就业需要的实际能力的一种教学活动。如今，职业教育的主要任务之一是为社会提供“既懂理论，又懂实践，有一定的研发经验和动手能力的应用型人才”，这种人才当遇到一个开发项目时知道从哪里入手做和怎样做。因此，我们的教学活动就要加强学生实用能力的培养。对于专门培养应用型人才的高职高专院校来讲，更需要重视的是教学中的实际操作训练。

与本科院校相比，离职院校应主要培养应用型人才。高职学院生源质量与本科院校有一定的差距，采用传统的单片机教学方式，不根据课程特点与学生特点，只注重教师讲、学生做，在教学实践中是行不通的。在教学过程中教师应和学生建立良好的互信关系，这样才能使学生逐步形成学习兴趣，配合教师，继而主动学习。首先，应确立以学生为中心的实践教学理念，突出“快速上手、激发兴趣、能力为本、适应社会”的思想，打破“学科为本”的模式。教师作为主体，体现教学的主导性；学生作为主体，体现学习过程中的主动性。大量的时间应留给学生去自主探索。其次，应确立以实践为重点的理念。改变传统教育理念，评价学生不再单一地看考试成绩，更主要的是要看学生运用知识解决问题的能力。

二、单片机教学改革的思路与实践

（一）传统教学模式中的教学顺序

传统单片机教学模式中的教学顺序主要是：单片机硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计、存储器、定时／计数器、I／O扩展、A／D、D／A转换。

这种多年来的教学模式对本科教学还能行得通，因为本科院校多为理论的研究、开发。但高职学院生源质量与本科院校有一定的差距，而且高职校的培养目标也不同于本科院校。在这种教学模式中实验往往是在课程开始过半的时候才开始，有时候甚至是课程基本结束时候开始的。由于课程开始的时候学生学习目标不明确，有的甚至是不知道单片机是拿来做什么用的，感到学习内容枯燥乏味，所以兴趣不大。几周过后学生的学习兴趣全尢，这时候即便是再开始实验学生也有了厌倦的感觉， 有的干脆就放弃了。在以前的多年单片机和其他电子类理论课程的教学中，对此有深刻体会。

以前的实验大多用单片机的实验箱。这种试验箱是把汇编语言的源程序翻译成机器码后直接输入系统。这种实验与实际的单片机开发在过程上有很大的差异，学生对硬件系统基本没有了解，对软件的编程、汇编、写入单片机的整个过程就更没有了解。往往是学生实验可以完成的很好，但是到实际工作中却不知所措，当遇到一一个实际的开发项目时无从下手。

这样教出来的学生是与高职院校的培养模式相悖的，这种教学模式已经不能满足当前的教学需要。

（二）与实际单片机开发相同的教学方法

为了激发学生的学习兴趣，增加学生动手能力的训练，使学生能适应实际的工作的需要，在实际工作中当接到一个单片机开发任务时知道从哪里做、怎样做，近年来我们采用了一种基于Keil C5l集成开发环境的情境式教学方法，在这种开发平台上完成汇编语言源程序的输入、汇编。再用IspPgm软件直接把汇编后的程序写入单片机的ROM 里运行。这种方法和实际工作中开发一个项目的过程完全相同。其优点有两个：第一，把课程分解成几个教学情境，每个情境都是以实验为先导引伸到理论教学。可以激发学生的学习兴趣，达到学生自主学习的目的。第二，这种方法完全在实验室中进行而且与实际开发项目的过程相同，所以用这方法教出来的学生更适应社会需要。

把单片机教学分成几个教学情境。每个教学情境都是以简单的实验为先导，让学生按照图1连接硬件电路，在台式计算机桌面上双击图标运行KeilC5l，完成简单程序的编辑、汇编。Keil C5l集成开发环境如图2所示。

Keil C51集成开发环境由莱单栏、工具栏、源文件编辑窗口、工程窗口和输出窗口五部分组成。

工具栏为～ 组快捷工具图标， 主要包括基本文件工具栏、建造工具栏和调试工具栏，基本文件工具栏包括新建、打开、拷贝、粘贴等基本操作。建造工具栏主要包括文件编译、目标文件编译连接、所有目标文件编译连接、目标选项和一个目标选择窗口。调试工具栏位于最后， 主要包括一些仿真调试源程序的基本操作，如单步、复位、全速运行等。

在工具栏下面，默认有三个窗口。左边的工程窗口包含一个工程的目标（target）、组（group）和项目文件。右边为源文件编辑窗口，编辑窗口实质上就是一个文件编辑器，我们可以在这里对源文件进行编辑、修改、粘贴等。下边的为输出窗口，源文件编译之后的结果显示在输出窗口中，会出现通过或错误（包括错误类型及行号）的提示。如果通过则会生成“HEX”格式的目标文件，用于仿真或烧录芯片。MCS一51单片机软件Keil C51开发过程为：

1.建立一个工程项目， 选择芯片，确定选项。

2.建立汇编源文件或C源文件。

3.生成各种应用文件。

4.检查修改源文件的错误。

5.软件模拟仿真或者硬件在线仿真。

6.编程操作（用IspPgm软件直接把汇编后的程序写入单片机的ROM 里运行）根据上述过程，学生把教师给的简单的控制程序在台式机上完成编辑、汇编，然后运行IspPgm软件，再把汇编后的“HEX” 文件写入单片机的ROM运行，可以得到一个直观的控制效果。这样可以激发其学习兴趣。最后教师再根据这个简单的控制程序进行讲解。这种教学方法通过几年的实际教学检验，取得了非常好的效果。

三、总 结

当今单片机控制技术已经应用到各个领域。高职院校的培养目标就是为社会培养应用型人才， 因此传统的教学模式已经不能适应高职院校的单片机教学。要使学生能真正自觉、自愿、主动地学习单片机，必须要改变传统的教学模式。只要不断改进教学方法、丰富教学手段，加强实践能力的培养， 注重理论联系实际，就能激发学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。但是如何将教学改革进行得更加深入系统，为社会培养出大批单片机应用型人才，还需要教师共同努力，不断探索。