【9-12课时】1.2 按键控制交通灯

北京新大陆时代教育科技有限公司《传感器与传感网技术应用》课程教案《《传感器与传感网技术应用》授课教案授课教案《传感器与传感网技术应用》课程教案学年度第学期项目名称任务二按键控制交通灯授课教师授课时间课题名称传感器与传感网技术应用授课班级授课人数课时4教学目标知识目标1.熟识CC2530引脚功能，理解数字I/O端口的GPIO工作方式、相关SFR描述；2.理解轮询式按键控制的原理和控制程序设计方法；3.理解CC2530的中断概念、中断系统的组成；能力目标1.熟练掌握数字I/O端口工作方式；2.掌握配置过程和控制程序设计方法；3.掌握通过中断控制方式实现按键控制的方法；4.能快速、准确地在IAR开发环境中完成应用项目创建、开发与调试；素质目标1.培养开阔灵活的思维能力、积极主动的探索精神；2.培养善于沟通、自我表达、互相协作的团队意识；3.使同学们具备严谨细致的工作态度；教学重点1.数字I/O端口的GPIO工作方式、相关SFR描述，I/O端口配置流程；2.轮询式按键控制的原理和控制程序设计方法；3.中断方式实现按键控制的方法；教学难点1.GPI输出输入配置流程；2.轮询式与软件去抖结合实现按键检测与响应设计思路；2.中断源的理解与记忆、中断标志位的分布与检测、中断使能位的分布与使能的方法；教法学法问题讨论法、讲授法、任务驱动法等。教学手段资源PPT、图片。学情分析使用教材《传感器与传感网技术应用》教学环节（时间分配）教学内容与教师活动学生活动设计意图教学手段任务解读（10min）任务二按键控制交通灯1.解读各项职业能力目标，引导同学们认知学习重点，并同时对其中术语进行简要说明：2.解读任务描述与要求：任务情景解读和任务要求归纳，组织同学们项目创建和调试的方法和困难等问题进行讨论；3.进行任务分析，规划任务实施计划；细致听讲，同步梳理形成对任务实施规划的理解；快速分组网络调查与交流，建立对任务解读部分重点词汇的实步了解；使学生清晰认知本任务的学习目标，形成清晰的学习思路；PPT2-4新课部分知识储备1.CC2530引脚描述（10min）(1)结合CC2530单片机芯片引脚分布图和CC2530单片机芯片引脚分布表，解读芯片的引脚数量和封装、引脚分类及各类引脚功能，使同学们对引脚功能和各类引脚数量形成清晰认识；(2)识记结果检测；(3)引导同学们想一想，说一说：听讲、思考，分组讨论，完成对CC2530引脚的识记；引导问题：什么是GPIO？CC2530为什么设置数据量众多的GPIO引脚？使同学们深入认知CC2530引脚的功能，尤其是加强对I/O引脚的关注；PPT7-92.GPIO端口配置与应用（70min）引导学生强化对21个I/O引脚的分组、分布和端口写法的识记；强调三个端口的I/O引脚的数量的区别，强调P2端口的引脚的复用功能；(5min)结合教师引领，通过观察芯片，深入理解相关文本；建立对CC2530IO引脚的数量、端口及端口写法的记忆；PPT10说明数字I/O引脚外设功能分配表中I/O端口复用做串行通信、定时通道等功能的分布，简单对定时器的通道分配、串口的收发信号的名称进行说明；引出SFR配置工作方式的思路；(5min)结合教师解读，通过观察数据表中信号的名称和分布，对I/O引脚的复用形成初步的了解；建立对I/O引脚功能分配的初步了解，建立配置的意识，也为后期的定时器、串行通信等知识建立基础；PPT10说明SFR的功能，强调访问方式和对头文件包含(1min)结合教师引领，通过观察案例图片，建立对功能的理解；初步理解CC2530丰富的外设功能应用；PPT11-12(1)GPIO端口配置(10min)A.I/O相关SFR简介说明B.I/OSFR体系和Px的作用；C.初步说明PxSEL、PxDIR、PxINP等SFR的功能及分工；D.关于PxSEL、PxDIR、PxINPI/O配置寄存器的描述细致解读关注教师对SFR的描述，对各寄存器功能进行初步识记；识记Px、PxSEL、PxDIR、PxINP等SFR的功能，了解配置的思路体系PPT13-17(2)GPIO端口的应用①GPIO端口的配置(5min)A.图文结合，简洁说明GPIO输入输出配置的过程；B.采用提问方式，强化学生对配置过程的理解识记；C.归纳：O端口的配置即对相关SFR特定位清0或置1听讲解，图文结合，进行配置过程的识记，记录配置思路；重点完成同学们对GPIO输出输入应用的配置过程理解与识记；PPT18-19②寄存器位设置（10min）A.组织同学们结合实例，思考讨论配置需要的SFR指定位清0、置1应用采用的运算；B.讲解清0、置1的操作；C.组织完成2个实例的计算；D.归纳GPIO配置指令；按要求分组讨论SFR指定位清0、置1的方法；根据实例讲解，理解运算方法；完成练习3掌握SFR指定位清0、置1的方法；使学生能够熟练完成GPIO配置的指令设计；PPT20-21③GPIO端口配置示例（5min）【例1.2.1】要求配置P0口的低四位为数字输出功能，第5位为数字输入、采用上拉方式接按键，试明确各SFR寄存器的取值并写出配置过程。A.配置过程说明；B.分步讲解SFR目标值和设置指令；完成练习，掌握实现配置的SFR目标值的设置和配置指令的写法；使学生能够熟练完成GPIO配置部分设计过程；PPT22-23（3）轮询式按键控制（30min）A.结合按键控制电路图，说明采用I/O端口输入外部按键的状态的方法；B.说明轮询方式检测按键信号；C.讲解轮询方式实现按键输入与检测的两步实现方法；D.采用实例重点讲解轮询方式中软件按键去抖的思路和实现方法；E.【例1.2.2】的程序调试和结果测试试听讲解，图文结合，进行轮询、软件去抖动的思路和实现代码，进行代码的识记；使学生理解并能够熟练完成轮询和软件去抖动程序的设计；PPT24-28检测与提升（20min）组织同学们完成：测一测和想一想按教师指导，完成知识回顾和讨论，交流答案；加强同学们对I/O端口的工作模式、配置、按键和轮询等的理解PPT293.中断系统（50min）(1)中断系统简介（30min）A.中断概念：简单解读；B.中断的相关术语说明：中断源、中断服务函数、中断向量C.中断控制的中断屏蔽位、中断标志位的功能和存储说明；E.结合CC2530中断源说明表完成如下内容解读：指导学生识认各中断标志位在SFR中的分布；P1、P0、P2端口中断名、中断描述、中断向量等标识项和中断屏蔽位、中断标志位的存储标识说明；定时器、串口等常用中断源的介绍了解与读；听教师关于相关术语的解读和实例分析；识记中断源说明表中各中断源的各项中断信息；建立对I/O中断源、定时/计数器、串口中断的应用了解；使同学们对CC2530的中断源、中断标识、中断的应用有初步的了解；PPT30-37(2)中断控制①中断请求与标志位设置A.中断请求提出、记录与响应过程解读；B.中断请求标志位说明：各类型中断的中断标志位说明；I/O端口中断标志位及中断控制其他相关寄存器功能的说明；听教师解读，了解所有中断源中断标志位的分布情况，了解中断标志的位设置要求；了解中断使能的位设置要求，掌握中断标志位读取和解析的方法；PPT37-41②中断使能处理A.中断使能的基础知识解读使能思路；指导学生识认各中断源使能位在SFR中的分布；指导学生识认各I/O端口中断使能位在SFR中的分布；B.中断使能设置的步骤解读I/O端口中断使能的过程；D.强化同学们对使能过程的掌握；流程识记引导与检测；【例1.2.3】IO端口指定用上升沿触发中断初始化过程设计。组织同学们分组讨论完成；答案汇总和检测；听教师解读，掌握中断使能的思路，了解所有中断源位的分布情况和中断使能的方法；了解中断使能的位设置要求，掌握中断使能位的分布和使的方法；PPT42-47检测与提升（10min）组织同学们完成：测一测和想一想按教师指导，完成知识回顾和讨论，交流答案；加强同学们对I/O中断源的认知、中断标志位分布与检测、