任务驱动法在高职单片机课程教学中的应用

苏州建设交通高等职业技术学校 李 英

任务驱动法在高职单片机课程教学中的应用

苏州建设交通高等职业技术学校 李 英

单片机课程在我校从高职三年级下学期开始学习，学习两学期。高职生本身的特点是没有经过高中阶段，学习积极性不是很高，好奇心强，不太喜欢理论学习，尤其是深奥的专业理论，但是喜欢动脑筋，喜欢自己操作。而单片机课程作为电子信息工程专业主要的专业课之一，本身的特点是内容较多，且多是看不着摸不到的知识，因此，一般高职生认为单片机课程较为深奥，很难听懂学会。笔者个人在单片机课程的教学过程中，根据学生的特点，第一学期主要采用理论讲授，打好理论基础，第二学期主要是实践操作。在第一学期的理论讲授过程中，任务驱动法带来了较好的教学效果。

一、任务驱动法过程

以定时器/计数器部分内容为例，按照单片机教材本身的安排，先是半页介绍定时器/计数器的结构，然后两页介绍定时器/计数器的方式寄存器和控制寄存器（TMOD和TCON），接着三页介绍定时器/计数器的工作方式，最后介绍定时器/计数器的初始化程序设计，在程序设计中才牵涉定时器初值的计算公式和例题。也就是说，普通的教学时间每节课45分钟，需要整整一节课才能介绍完定时器/计数器所牵涉的理论知识，这一节课只需要学生认真听讲，然后第二节课才开始引入计算。可想而知，我们的学生在第一节课只是小部分同学睡着了，极个别同学发呆，还有一部分在挣扎着尽量不睡，其实什么也没听进去。这样的教学效果显然背离了我们教学的初衷。因此，笔者采取了任务驱动法教学。

首先介绍定时器/计数器在实际生活中的应用，比如，学校里提示上下课的自动铃声，自动洗衣机相关的洗涤时间、脱水时间，二极管的闪亮、彩灯循环等，通过这些应用引导学生的思考和兴趣，然后和单片机芯片定时器/计数器联系起来。最后设置问题——如何实现定时功能？带着问题，引导学生认真学习实现定时所需要的大概过程：首先进行定时器的初始化。通俗讲就是给定时器设置初值，因为单片机复位之后除了SP为07H，P0~P3口为0FFH之外，其余寄存器都是OOH。因此如果想定时，必须先设定初值，比如隔1秒二极管闪亮一次，那么就应该设置好1秒。另外，定时器的初始化还包括工作方式的设置，工作方式不同却可以同样实现定时的功能。接着启动定时器。然后判断定时器定时时间是否到，时间到后如何操作就可以完全按照实际需要去做了。那么，我们首先是要讲清楚，如何设置定时器工作方式，从而引出TMOD，进行详细介绍（图1）。

其中，M1M0的组合决定了工作方式：00，对应为方式0，01对应方式1，10对应方式2，11对应方式3。接着，是定时器初值的计算，先给出公式：定时时间t=（2N-X）×机器周期，其中，X为定时器的初值，从而可以推出初值X=2N-t/机器周期。而常见的机器周期只有两种，晶振为12MHz时，机器周期为1μs；晶振为6MHz时，机器周期为2μs。比如，定时器常用的工作方式只有方式0和方式1（应用最多），方式0对应的μ为13，方式1对应的n为16，从而只要知道定时时间就可以计算出初值。

二、例题

设定时器T0选择工作方式0，求最长定时时间，如果要实现定时时间为1ms，fosc=6MHz，试确定T0的初值。并编程实现，当定时时间到后将P1.4取反。

解：晶振fosc=6MHz 时，机器周期为2μs，T0处于工作模式0时，设定时时间为1ms时的初值为X，则X = 213－1ms/2μs = 8192-500 =7 692=1 111 000 001 100B。（1）

T0的高8位TH0= 11110000B，即F0H。

程序清单如下：

三、总结

整整两节课的时间，安排的内容较多，而除了第一节课刚开始的十几分钟内主要是教师本人在简单讲述，其他时间内几乎全体同学都在积极地参与计算、思考。当然，这期间教师要穿插提问和学生板演。事实证明，这两节课不仅学生的参与率很高，而且内容多，学生吸收的东西也多，甚至到下课时，仍有学生在讨论对方计算有失误，最后趁热打铁，布置的作业跟教学内容非常相似，既包括了理论知识的巩固，又有计算题目。笔者认为，这次打破传统的理论讲授，以提高学生积极性为目标，以学生参与为主线，采用任务驱动法的学习方法在实际教学中取得了明显的教学效果。