KT800综合系统实验板在单片机教学中的应用研究
2011-12-08邵婷婷董军堂樊延虎
邵婷婷,董军堂,姜 宁,樊延虎
(延安大学 信息学院,延安716000)
KT800综合系统实验板在单片机教学中的应用研究
邵婷婷,董军堂,姜 宁,樊延虎
(延安大学 信息学院,延安716000)
针对 KT800综合系统实验板没有自带开发平台的不足,介绍了我们在单片机实验教学中所使用的改进办法,即结合采用兼容的集成开发环境进行程序的编写编译,学生可根据实验要求进行现场编程、编译和调试。几届学生的实践证明,使用该方法进行单片机的实验教学效果较好,对学生创新理念的形成和创新能力的培养也具有重要作用。
单片机;KT800;实验教学
单片机是微型计算机的一个主要分支,在仪器仪表智能化、机电一体化和家电自动化等方面的应用具有独特优势[1],《单片机原理及接口技术》是电子信息工程、通信工程等电类专业工程应用能力和创新能力培养的一门重要专业基础课,本校为电子信息工程、通信工程专业方向Ⅰ的专业基础选修课。通过本课程的学习,使学生掌握单片机技术及其在工业控制、经济建设和日常生活中的应用,培养学生的实践能力、创新能力和新产品设计开发能力,为将来从事电子电器新产品设计开发,电子产品的检测和维护等工作奠定坚实的基础[2]。
单片机是一门实践性和应用性都较强的学科,课程对应的实验教学就显得尤为重要。综合考虑系统性能、可提供的实验类型个数和价格,我们最终选择了西安旺达公司生产的KT800综合系统实验板[3]。该实验板性价比高,可在线刷新单片机内部程序,自带源程序库,但是存在学生学习和动手练习的重大障碍—— 没有自带的开发平台,无法对源程序进行修改编译以及自行设计实验供学生练习,自带的源程序也较长较复杂,不满足学生由浅入深、由易到难的知识接受规律,除此之外该实验板也没有监控程序。针对以上问题,我们在实验教学中,将KT800综合系统实验板结合与之兼容的集成开发环境,设计了一些涉及单片机I/O、定时/计数器,串口通信和键盘显示等若干实验,遵循循序渐进的原则供学生练习。该教学模式也应用到了电子信息工程、通信工程专业的课程设计、毕业设计以及全国大学生电子设计大赛中。实践证明,该方法教学效果较好。
1 KT800综合系统实验板结合集成开发环境进行实验教学的方法
单片机芯片本身没有系统管理和监控软件,不具有开发编程能力,所以要把单片机变成一种应用产品,必须借助于硬件开发和软件开发两种工具[4]。仅单片机芯片无法完成既定功能,需要结合外围芯片和相关电路,通过编写和安装相应的程序才能实现,我们的单片机实验教学中硬件部分直接采用 KT800综合系统实验板,实验板上有足够的资源满足同学们实验练习需要,也可根据具体需求配上相应的芯片即可完成既定功能,因为该实验板带有扩展电路和扩展口,可以在任意一台PC机上使用。
KT800综合系统实验板自带程序库,而没有开发平台,通过自带的下载工具 isplay可将目标程序下载到单片机中,直接获得实验结果和实验现象,在使用时无法自行修改或者编写程序,不能身体力行,学生动手操作能力大打折扣,培养创新意识和创新能力更无从谈起。针对以上问题,我们将 KT800综合系统实验板结合兼容的集成开发环境应用到实验教学中,自行设计若干实验,遵循由浅入深循序渐进的原则,基本涵盖单片机的重要功能。
每次实验,由教师将实验要求明确告诉学生,因为单片机系统的开发是软硬件结合的过程,硬件是基础,软件控制硬件,所以实验原理紧密结合硬件连接,程序编写需要依之进行。KT800综合系统实验板采用并口在线编程器模式,附带连接线可与PC机相连,借助下载工具 isplay可将目标程序下载到单片机中。具体开发步骤如下:
(1)我们在实验教学中将比较成熟的集成调试软件WAVE6000作为集成开发环境,学生可在其中编写符合实验任务的源程序。为了易于学生掌握以及熟悉汇编指令,源程序用汇编语言编写。
(2)程序编写完成之后,将源程序保存,同时源程序可以另命名,但注意名字后面要加后缀.ASM,以便识别编译。
(3)对源程序进行编译。若编译通过则会生成一个.HEX和.BIN文件,若编译未通过会提示哪里有错误,可能是语法错误也可能是输入方式的错误,不断的修改直至编译通过。
(4)编译通过之后,就可借助程序下载工具isplay将编译好的.HEX程序下载(固化)到单片机中了。
(5)单片机运行程序,因为 KT800综合系统实验板没有监控程序,需要编写显示程序,根据硬件现象观察所编写程序是否和要求一致,若不一致,应检查源程序,和硬件电路板的连接,如要修改源程序,则要重复上述步骤,不断排查,直至实验结果和实验要求一致。
在单片机实验教学中将 KT800综合系统实验板与兼容的集成开发环境结合使用,明确实验任务掌握实验原理后,学生在完成任务的过程中,会不断遇到问题,然后通过查资料、讨论等方式解决问题,在完成实验的过程中也获得了成就感和满足感,对调动学生的学习积极性,培养自学能力和创新能力具有较大作用。
2 结束语
本文指出了 KT800综合系统实验板在单片机实验教学中没有自带开发平台的不足,并提出了符合学生掌握规律的解决办法,将 KT800综合系统实验板与兼容的集成开发环境结合使用,教师和学生易于上手。教学中我们以学生为主体,以任务作驱动,让学生通过自己完成实验任务来掌握理论知识,培养动手实践能力和创新意识。实践证明,该教学模式教学效果较好,不少学生毕业后从事单片机系统的开发工作,对学生创新理念的形成和创新能力的培养也具有重要作用。
[1]张荣刚.探索教、学、需的结合点,培养学生动手操作能力[J].福建电脑,2006(2):193-195.
[2]李云刚,邹逢兴,龙志强.单片机原理与系统设计[M].北京:中国水电力出版社,2007.
[3]西安旺达电子有限公司.http://www.wangdadz.com/cp6.htm.
[4]余锡存,曹国华.单片机原理及接口技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2007.
[责任编辑 贺小林]
Application Research on KT800 Integrated System Experimentation-Board in MCU Teaching
SHAO Ting-ting,DONG Jun-tang,JIANG NING,FAN Yan-hu
(College of Physics and Electronic Information,Yan an University,Yan an 716000,China)
In view of KT800 integrated system experimentation-board without self-development platform,the modified method in MCU teaching was introduced.Using compatible integrated development environment,the students can field-program,compile and debug according to different experiment demands.The practice shows that themethod using in MCU teaching is practical and the result is very good,which is also important for students to form innovation idea and train innovation ability.
MCU;KT800;experimental teaching
G421
A
1004-602X(2011)01-0043-02
2011 -03 -10
陕西省教育厅项目(2010JK922);延安大学教改项目(YDJG08-24)
邵婷婷(1982—),女,山东淄博人,延安大学讲师,西北工业大学2007届硕士研究生。