单片机应用技术（第2版）C语言版课程标准教学教案

《单片机应用技术》课程标准【课程名称】单片机应用技术 【课程编码】【课程类别】专业必修课 【适用专业】电子信息类、机电类等相关专业【授课单位】 【总学时】64【教材】【编写执笔人】 【编写日期】一、课程定位和课程设计1.1课程性质与作用1．课程性质本课程是中等职业学校电气类、机电类等相关专业的的专业必修课，是将继电器技术、计算机技术、控制技术、网络通信技术集于一体的综合性、应用型课程。同时，该课程在生产过程自动化技术、机电一体化技术、数控技术、数控设备应用与维护、自动化生产设备应用等诸多制造大类专业中也是一门非常重要的专业课程。2．课程作用本课程通过典型的工作任务，使学生能够掌握PLC的基本原理，能够掌握目标机型的基本指令、步进顺控指令和常用功能指令及其应用，能根据生产任务的实际需要，设计相应的PLC控制系统，应用梯形图、流程图的编程方法，编写相应的程序。提高学生分析问题，解决问题及动手实践的能力，以适应现代工业自动化的发展要求。1.2课程设计思路课程开发紧密依托行业、企业，按照“校企合作、工学结合、职业导向、能力本位”的理念，以工作任务为主线；核心能力、职业素质、基本知识整合在职业能力的培养之中。本课程以学生的就业为导向，以本专业应共同具备的岗位职业能力为依据,遵循学生认知规律，紧密结合国家职业资格能力的要求，确定本课程的工作模块和课程内容。为了充分体现任务引领、实践导向课程思想，将本课程的教学活动分解设计成若干课题和工作任务，以课题为单位组织教学，以典型工作任务为载体，引出相关专业理论知识，使学生在实训过程中加深对专业知识、技能的理解和应用，培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。二、课程目标1．专业能力目标（1）能够使用C语言进行程序设计；（2）能够使用Keil软件、Proteus软件进行编译、仿真、调试；（3）能够应用中断系统编写中断服务程序；（4）能够应用定时/计数器编写定时、计数程序；（5）能够应用显示器控制显示字符或图形；（6）能够应用键盘进行检测与控制；（7）能根据需要，编写程序，完成单片机与计算机之间的通信；（8）能够根据需要，对串行接口进行扩展；（9）能够根据需要，编写程序，完成ADC0809或者DAC0832与单片机之间的连接；（10）能够根据需要，完成单片机应用系统的设计；（11）可以进行单片机控制系统的运行维护及调试工作；（12）可以参加全国大学生电子设计竞赛、大学生“挑战杯”科技比赛、“蓝桥杯”全国软件和信息技术专业人才大赛，适应将来的较高级工作岗位。2．方法能力目标（1）学生可独立进行工作计划实施，在一定时间范围内可以自行组织、安排自己的学习行为；（2）学生自己处理在项目中出现的问题；（3）能够灵活的将理论知识和实践技能结合在一起；（4）对已有知识与技能的应用，而且要求学生运用已有知识,在一定范围内学习新的知识技能，解决过去从未遇到过的实际问题；（5）具有一定的资料收集整理、制定、实施工作计划和自我学习的能力；（6）培养学生提出问题、独立分析问题、解决问题和技术创新的能力，使学生养成良好的思维习惯，掌握基本的思考与分析方法，以便在未来的工作中敢于创新、善于创新。3．素质（思政）目标通过本课程的学习与训练，我们将使学生树立起刻苦钻研意识、细节决定成败意识、代码编写需严谨的意识等职业意识，并强化学生的专业技术应用能力、沟通协调能力和合理创新能力等职业能力的培养。同时使学生达到既懂原理，又懂设计和制作、应用，培养学生的研究能力、创新能力和工程实践能力。指引学生由浅入深，引导学生一步一个脚印，有多大的能力办多大的事的学习态度，培养学生的自主学习力；培养学生善于运用对比学习法，以加深对知识的理解和提升，培养学生的钻研和创新精神；培养学生的善于沟通、团队协作和勇于挑战的能力；培养学生在分析和解决问题时学以致用、独立思考的能力；培养学生具有良好的职业道德敬业精神和社会责任心；通过实践训练，培养学生守时诚信、严谨踏实的工作作风和吃苦耐劳的精神。三、课程内容与教学要求本课程内容包含C语言基础知识、单片机开发软件及硬件系统的认识、中断系统与定时/计数器的应用、显示器与键盘接口技术的应用、串行接口技术的应用、A/D与D/A转换技术的应用、单片机综合实践七个课题，其教学要求和课时分配如表1所示。表1《单片机应用技术》课程要求及课时分配表序号课程名称教学内容教学目标课时分配1C语言基础知识（1）C语言程序设计基础（2）C语言语句、数组、函数（1）掌握C语言的基本结构、数据类型、常量与变量等概念（2）掌握运算符及其表达式的应用（3）掌握输入与输出函数的应用（4）了解C语言的基本语句，掌握选择语句、循环语句的应用（5）了解数组的概念，掌握定义、引用和初始化一维、二维数组的方法（6）了解函数的概念，掌握函数的定义及调用方式22单片机开发软件及硬件系统的认识（1）单片机开发软件的应用（2）单片机硬件系统的认识（1）了解单片机的基本概念及应用领域（2）掌握MCS-51系列单片机的常用软件（3）掌握MCS-51系列单片机的内部结构、引脚定义及功能（4）掌握MCS-51系列单片机的最小系统、存储器（5）掌握MCS-51系列单片机的并行I/O端口及工作方式103中断系统与定时/计数器的应用（1）中断系统的应用（2）定时/计数器的应用（1）了解中断的概念和特点（2）掌握中断系统的结构及中断处理过程（3）掌握定时/计数器的结构及工作原理（4）熟悉定时/计数器寄存器的设置方法（5）熟悉定时/计数器的工作方式144显示器与键盘接口技术的应用（1）显示器接口技术的应用（2）键盘接口技术的应用（1）掌握LED数码管显示器的结构及工作原理（2）了解LED数码管显示器的字形码（3）掌握LED点阵显示器的结构及工作原理（4）了解LCD液晶显示器的功能及分类（5）掌握LCD液晶显示器的结构及工作原理（6）掌握按键的结构及工作原理（7）了解键盘的分类（8）掌握独立式键盘、矩阵式键盘的结构及工作原理145串行接口技术的应用（1）串行接口技术的应用（2）串行通信标准的应用（1）了解串行通信的基本知识（2）掌握串行接口的结构及工作过程（3）掌握串行接口的工作方式（4）熟悉RS-232C串行通信协议（5）掌握串行通信的发送与接收方式（6）掌握串行接口的扩展方法86A/D与D/A转换技术的应用（1）A/D转换技术的应用（2）D/A转换技术的应用（1）掌握A/D转换器、D/A转换器的工作原理、主要性能指标（2）掌握ADC0809、DAC0832的引脚功能及内部结构（3）掌握ADC0809、DAC0832与单片机的连接方式87单片机综合实践（1）DS18B20的应用（2）DS1302的应用（1）掌握DS18B20的内部结构及主要功能部件（2）掌握DS18B20的工作过程（3）了解DS18B20的供电方式（4）掌握DS1302的工作原理（5）掌握DS1302的寄存器功能（6）掌握DS1302的读写操作8合计64四、课程实施4.1教学条件我校十分注重建设和完善本课程的教学设施，如多媒体教室、实操间、网络教学平台、网络数据库等。同时，我校有一支强大的师资队伍，可以为本课程的教学出谋划策。4.2教学方法建议本课程遵循“教师引导，学生为主”的原则，采用讲解、多媒体演示、场景模拟法、讨论、翻转课堂等多种方法，努力为学生创设更多知识应用的机会。（1）讲解法：主要用于讲授本课程的基础知识、行业岗位知识等理论性较强的知识。（2）多媒体演示法：在讲解过程中，借助音频、视频、图片等直观手段来呈现教学内容，在激发其学习兴趣和积极性的同时，不断提高其知识储备能力和综合文化素质。（3）场景模拟法：针对所教内容布置任务，引导学生通过情景化的模拟训练来提升知识的实际应用能力和职业素养。（4）讨论法：根据知识点，鼓励学生运用所学知识进行主题讨论，使其在讨论中逐步提升交际能力、思辨能力、解决实际问题的能力等。（5）翻转课堂法：坚持学生的主体地位，鼓励学生在课上对自己学到的知识点进行分享和讲解，并对其讲解进行补充和评价，不断完善学生的知识结构，加深其对所学知识的理解。教师在教学过程中，可根据学生的实际情况灵活选用教学方法，因材施教，尽量照顾到每一个学生的学习需求。4.3教学评价与考核要求课程的教学评价由形成性测评（40%）和终结性测评（60%）组成，其考核要求如下：1．形成性测评形成性测评考核学生在学习本课程过程中的学习情况和实际应用能力的发展情况，包括出勤考核（10%）、课堂参与程度考核（10%）、作业完成质量考核（20%）等。（1）出勤考核：本项考核通过课前点名考核学生的课堂出勤率。迟到15分钟以内每次扣1分，迟到15分钟以上或无故缺勤一节课每次扣2分，该项考核累计最多扣10分。（2）课堂参与程度考核：本项考核主要通过课堂提问和课堂积极发言来评判学生的学习态度、学习主动性、课堂参与程度，以及学生的思辨能力、问题解决能力及其对课堂教学知识的掌握情况等。只要学生能按时上课听讲，即可获得5分的基本分。学生上课发言一次，即可另外获得0.5分，课堂发言最多可得5分。学生的最后成绩为“5+课堂发言得分”。（3）作业完成质量考核：本项考核主要通过学生作业来检测其对教学主体内容的掌握与理解程度、实际应用知识的能力、自主学习能力、信息收集与处理能力等。每次作业成绩按照相应标准而定，学生作业质量划分为优秀（10分）、良好（8分）、中等（7分）、及格（6分）和不及格（0分）五个档次。最后的作业成绩为学生作业完成质量成绩的平均数。2．终结性测评终结性测评主要考核学生在学完本课程后所达到的水平，通过期末考试进行考核。期末考试由闭卷笔试（60%）组成，主要评估学生对本门课程基本知识的掌握情况与综合运用能力。五、课程资源开发与利用5.1教材使用1．建议教材2．参考书目5.2网络资源

课题C语言基础知识课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）掌握C语言的基本结构、数据类型、常量与变量等概念（2）掌握运算符及其表达式的应用（3）掌握输入与输出函数的应用（4）了解C语言的基本语句，掌握选择语句、循环语句的应用（5）了解数组的概念，掌握定义、引用和初始化一维、二维数组的方法（6）了解函数的概念，掌握函数的定义及调用方式素质目标：（1）加强实践练习，掌握一定的专业技能和职业素养（2）多角度思考问题，增强创新意识和发展意识（3）树立技能成才、技能报国的人生理想教学重难点教学重点：C51程序基本结构形式；编程的可读性教学难点：C51语言的正确使用教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→→→传授新知（30min）第2节课：→→传授新知（27min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况新课预热

（8min）【教师】自我介绍，与学生简单互动，介绍课程内容、考核标准等【学生】聆听、互动【教师】通过举例的方式讲解单片机课程与C语言的关系以及C语言的应用小华是一名电子信息工程技术专业的学生，这学期他们要上《单片机应用技术》这门课程，这门课程比较难，需要有一定的编程基础才能上，上学期他们已经上了《C语言程序设计》的课程，为了检验他们C语言学习的效果，老师出了下面这个题来进行测试：编写程序实现已知圆的半径，求圆的周长和面积。那么如何应用已经学过的C语言知识来实现所述要求呢？【学生】聆听、记录、理解通过老师自我介绍，与学生相互熟悉，并让学生了解单片机这门课程和C语言的关系问题导入（5min）【教师】多媒体展示所述问题的分析过程以及参考代码，并提出以下问题：我们用C语言实现了所述要求，与用其他语言编写的程序相比，C语言较少要求“形式化的内容”。一个完整的C语言程序可以只有寥寥数行，在这个过程中C语言程序的基本结构是怎样的呢？通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（30min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍C语言程序的基本结构、数据类型及转换、常量与变量、运算符与表达式，以及输入与输出的相关知识1.1.1C语言程序的基本结构✈【教师】通过多媒体展示例1-1的代码，并对每一行代码进行分析，然后总结C语言程序的基本结构（1）C语言程序是由函数构成的，函数是C语言程序的基本单位。任何一个C语言程序必须包含一个且仅包含一个main函数，可以包含零个或多个其他函数。（2）一个函数由以下两部分组成。①函数头，包括函数名、函数类型、函数属性、函数形参名、形参类型等。一个函数名后面必须跟一对圆括号，括号内可以有参数也可以没有参数，如main()。②函数体，即函数头下由花括号括起来的部分。如果一个函数内有多对花括号，则最外层的一对花括号为函数体的范围。（3）C语言程序总是从main函数开始执行，到main函数结束，与main函数所处的位置无关（main函数可以位于程序的开始位置，也可以位于程序的末尾，还可以位于一些自定义函数的中间）。（4）C语言程序书写格式自由，一行内可以连续写几个语句，一个语句也可以分写在多行中。但任何一条C语句必须以分号结束。（5）C语言程序中可以使用编译预处理命令。（6）C语言程序中可以有注释，用于解释程序的功能，增强可读性，但注释对程序的编译和运行不起作用。（7）C语言本身没有输入输出语句，输入输出操作是通过调用系统提供的标准库函数完成的，其目的是将与硬件设备直接相关的输入输出等操作交由库函数实现，使程序不直接对硬件设备进行管理，增加程序的可移植性。（8）C语言要求严格区分字母大小写，同一字母的大小写被视为两个不同的字符。C语言程序中的语句、类型名、定义符、函数名、变量名等一般均用小写字母表示。✈【教师】思政教育在编写计算机程序的过程中，要求坚守程序的规范性、准确性和合理性，精益求精，养成良好的编程习惯，为个人的长远发展夯实基础。✈【学生】聆听要求、进行思考1.1.2数据类型及转换✈【教师】介绍数据的类型，以及数据类型的转换1．数据类型51系列单片机中应用的C语言称为C51语言。C51语言中使用的基本数据类型除了包含C语言中的标准数据类型外，还包含了C51语言扩展的数据类型。C51语言的基本数据类型如表1-1所示。表1-1C51语言的基本数据类型数据类型数据名称长度值域unsignedchar无符号字符型1B0～255signedchar有符号字符型1B−128～+127unsignedint无符号整型2B0～65535signedint有符号整型2B−32768～+32767unsignedlong无符号长整型4B0～4294967295signedlong有符号长整型4B−2147483648～+2147483647float浮点型4B±1.175494×10−38～±3.402823×1038*指针型1～3B对象的地址bit位类型1bit0或1sfr特殊功能寄存器1B0～255sfr1616位特殊功能寄存器2B0～65535sbit可寻址位1bit0或1下面对C51语言中扩展的数据类型做简单说明。1）位类型（bit）2）特殊功能寄存器（sfr）3）16位特殊功能寄存器（sfr16）4）可寻址位（sbit）……具体内容详见教材2．数据类型转换在C语言中，数据类型的转换有两种方式：自动转换和强制转换。1）自动转换自动转换由C语言编译系统自动完成，不需要人为干预。自动转换遵循三个基本规则。（1）如果参与运算的变量类型不同，则先转换成同一类型，然后再进行运算。（2）“低级向高级转换”原则，如果运算中有几种不同类型的数据，则先统一转换为最高级的数据类型，然后再进行运算。（3）赋值运算两边的数据类型不同时，赋值号右边的类型将转换为左边的类型。2）强制转换强制转换是将表达式的结果强制转换成类型标识符所指定的数据类型。其一般形式为(类型标识符)(表达式)类型标识符和表达式都应用圆括号括起来，当只有单个操作数时，表达式的括号可以省略。例如：(double)a /*将a转换成double类型*/(int)(x+y) /*将x+y的值转换成整型*/(int)x+y /*将x转换成整型，然后与y相加*/1.1.3常量与变量✈【教师】介绍常量与变量的概念及类型等知识程序设计中的数据可分为常量和变量，变量必须先说明类型，才能使用。1．常量常量是指在程序运行过程中，其值不能改变的量，如固定的数据表、字符等。常量的数据类型主要有下面几种。（详见教材）1）整型常量2）浮点型常量3）字符型常量4）字符串型常量5）位标量型常量……具体内容详见教材2．变量变量是指在程序运行过程中，其值能改变的量。要在程序中使用变量，必须先定义变量，即指定变量名，并指出变量对应的数据类型和存储模式，这样编译系统才能为变量分配相应的存储空间。1）变量的定义变量的定义格式为[存储类型]数据类型[存储器类型]变量名;2）变量的存储类型不同存储类型的变量或不同位置定义的变量具有不同的作用范围（即作用域）。在单片机程序中，变量的存储类型可分为自动变量、全局变量、静态变量和寄存器变量。（1）自动变量。（2）全局变量。（3）静态变量。（4）寄存器变量。……具体内容详见教材3）变量的存储器类型Keil软件所能识别的变量的存储器类型如表1-2所示。表1-2变量的存储器类型变量的存储器类型说明data直接访问内部数据存储器（128B），访问速度最快bdata可寻址位内部数据存储器（16B），允许位与字节混合访问idata间接访问内部数据存储器（256B），允许访问全部内部地址pdata分页访问外部数据存储器（256B），通过P0端口的地址对其访问xdata外部数据存储器（64KB），通过数据指针DPTR访问code程序存储器（64KB），通过数据指针DPTR访问如果在定义变量时省略了存储器类型，编译系统会按照默认的存储模式去指定变量的存储区域，这些存储模式包括small、compact和large。（1）small存储模式。（2）compact存储模式。（3）large存储模式。……具体内容详见教材1.1.4运算符与表达式✈【教师】介绍运算符与表达式的相关知识运算符是完成某种特定运算的符号。C51语言中常用的运算符有算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、逗号运算符、位运算符、赋值运算符和条件运算符。表达式是由运算符及运算对象所组成的具有特定含义的式子。根据运算符种类的不同，表达式可分为算术表达式、关系表达式、逻辑表达式、逗号表达式、位运算表达式、赋值表达式和条件表达式等。1．算术运算符与算术表达式算术运算符是执行算术运算时的操作符，包括正、负、加、减、乘、除、取余、自增和自减等，如表1-3所示。表1-3算术运算符运算符作用举例说明+正号运算+aa的值−负号运算−aa的负数+加法运算a+ba和b的和−减法运算a−ba和b的差*乘法运算a*ba和b的积/除法运算a/ba除以b的商%取余运算（模运算）a%ba除以b的余数++自增1a++将变量a的值自加1--自减1a--将变量a的值自减1用算术运算符和括号将表达式连接起来的式子称为算术表达式。算术表达式的一般形式为表达式1算术运算符表达式2例如，a+b*(10−a)、(x+9)/(y−a)都是算术表达式。……具体内容详见教材2．关系运算符与关系表达式关系运算符用来比较两个变量的大小，运算结果只有0和1两种，也就是逻辑的真与假，当指定的条件满足时结果为1，不满足时结果为0。常见的关系运算符如表1-5所示。表1-5关系运算符运算符作用举例说明==相等x==y比较变量x的值与变量y的值是否相等，相等则结果为1，不相等则结果为0!=不相等x!=y比较变量x的值与变量y的值是否相等，不相等则结果为1，相等则结果为0>大于x>y若变量x的值大于变量y的值，则结果为1，否则为0<小于x<y若变量x的值小于变量y的值，则结果为1，否则为0>=大于等于x>=y若变量x的值大于或等于变量y的值，则结果为1，否则为0<=小于等于x<=y若变量x的值小于或等于变量y的值，则结果为1，否则为0关系运算符的优先级别：前两个（==、!=）具有相同的优先级，后四个（>、<、>=、<=）也具有相同的优先级，但是前两个的优先级要低于后四个。用关系运算符将两个表达式连接起来的式子称为关系表达式。关系表达式通常用来判别某个条件是否满足。关系表达式的一般形式为表达式1关系运算符表达式2例如，I<J、I==J、(I=4)>(J=3)、J+I>J等都是关系表达式。✈【教师】思政教育优先级是计算机操作系统在处理多个程序时，决定各个程序接受系统资源的优先等级的参数，它能极大地提高系统资源的利用率。在平时的工作和学习中，我们也要有优先级意识，可以把要做的事情分为重要紧急、重要不紧急、不重要紧急、不重要不紧急，然后选择重要的事情优先去做，这对提高工作和学习效率有很大的帮助。如果没有优先级意识，琐碎的事情一多，就会分散对重要事情的关注，忙碌了一段时间回过头来发现，重要的事情可能被遗漏了，或工作和学习效率较低。✈【学生】聆听要求、进行思考3．逻辑运算符与逻辑表达式逻辑运算符是执行逻辑运算时的操作符，包括逻辑与（&&）、逻辑或（||）、逻辑非（!），如表1-6所示。逻辑运算的最终结果为真（值为1）或假（值为0）。表1-6逻辑运算符运算符作用举例说明&&与运算(x>y)&&(y>z)若变量x的值大于变量y的值，且变量y的值也大于变量z的值，其结果为真（值为1），否则为假（值为0）||或运算(x>y)||(y>z)若变量x的值大于变量y的值，或变量y的值大于变量z的值，其结果为真（值为1），否则为假（值为0）!非运算!(x>y)若变量x的值大于变量y的值，其结果为假（值为0），否则为真（值为1）用逻辑运算符将关系表达式或逻辑量连接起来的式子称为逻辑表达式。逻辑表达式的一般形式为逻辑与：条件式1&&条件式2逻辑或：条件式1||条件式2逻辑非：!条件式（1）逻辑与表达式的值。（2）逻辑或表达式的值。（3）逻辑非表达式的值。……具体内容详见教材4．逗号运算符与逗号表达式C语言把逗号“,”作为间隔符，也作为运算符。用逗号运算符将几个表达式连接起来的式子称为逗号表达式。逗号表达式的一般形式为表达式1,表达式2,…表达式n逗号运算符和逗号表达式在使用过程中应注意以下几个问题。……具体内容详见教材5．位运算符与位运算表达式位运算符的作用是按二进制位对变量进行运算，但是并不改变参与运算的变量的值。C51语言中共有6种位运算符，如表1-8所示。表1-8位运算符运算符作用举例说明&与运算A=x&y变量x与y的每位进行与运算后的结果送入变量A|或运算B=x|y变量x与y的每位进行或运算后的结果送入变量B^异或运算C=x^y变量x与y的每位进行异或运算后的结果送入变量C~取反运算D=~x变量x的每位进行取反运算后的结果送入变量D<<左移运算E=x<<n变量x的每位左移n位后的结果送入变量E>>右移运算F=x>>n变量x的每位右移n位后的结果送入变量F用位运算符将两个变量连接起来的式子称为位运算符表达式。位运算表达式的一般形式为变量1位运算符变量2位运算符的优先级从高到低依次是：“~”（按位取反）＞“<<”（左移）＞“>>”（右移）＞“&”（按位与）＞“^”（按位异或）＞“|”（按位或）。……具体内容详见教材6．赋值运算符与赋值表达式1）简单赋值赋值符号“=”就是赋值运算符。用赋值运算符将一个变量与一个表达式连接起来的式子称为赋值表达式。赋值表达式的一般形式为变量=表达式2）复合赋值C语言可以在赋值运算符“=”之前加上其他运算符，构成复合赋值运算，用以简化程序，提高编译的效率。其一般形式为变量复合赋值运算符表达式相当于：变量=变量运算符表达式7．条件运算符与条件表达式条件运算符为“?:”。用条件运算符将三个表达式连接起来的式子称为条件表达式。条件表达式的一般形式为逻辑表达式?表达式1:表达式2……具体内容详见教材1.1.5输入与输出✈【教师】介绍C语言的输入与输出函数C语言本身没有提供输入和输出语句，输入和输出操作由C语言函数库中的函数来实现。1．格式输入与输出函数1）格式输入函数（scanf函数）scanf函数的作用是按用户指定的格式从键盘上把数据输入到指定的变量中。scanf函数的一般形式为scanf("格式控制",输入项地址列表);例如：scanf("a=%d,b=%f",&a,&b);……具体内容详见教材2）格式输出函数（printf函数）printf函数的作用是按用户指定的格式，把指定的数据输出到屏幕上。printf函数可以用于所有类型数据的输出，只要采用不同的转换控制字符串，就可以将不同类型的数据输出到屏幕上。printf函数的一般形式为printf("格式控制",输出项列表);例如：printf("a=%d,b=%f",a,b);……具体内容详见教材2．字符输入与输出函数除了可以用scanf函数和printf函数输入输出字符外，C语言函数库还提供了一些专门用于输入输出字符的函数，下面我们将进行简单介绍。1）字符输入函数（getchar函数）getchar函数的作用是从输入设备上输入一个字符。getchar函数的一般形式为getchar();getchar函数的返回值为所读取的字符，所以一般与赋值语句联合使用，将读取的字符赋给变量。例如：charc; /*定义字符变量c*/c=getchar(); /*从输入设备读取一个字符并赋值给变量c*/2）字符输出函数（putchar函数）putchar函数的作用是向输出设备输出一个字符。putchar函数的一般形式为putchar(c);c为欲输出的字符常量或变量，亦可为整型常量或变量（ASCII码）。通过教师的讲解和演示，使学生对C51语言有一个基础认识第二节课新课预热

（8min）【教师】通过设计程序的方式讲解C语言语句、数组和函数小学一年级（2）班的期末考试成绩出来了，数学老师想开一次家长会，对学生的数学学习情况做个总结。现在数学老师需要把班级里学生的数学成绩按照从高分到低分的顺序进行排序并输出，班级里共有20名学生，数学成绩已经给出。要求设计一个C语言程序，能够完成学生成绩的录入和成绩表的排序操作。如何应用已经学过的C语言知识来实现所述要求呢？【学生】聆听、思考、回答通过举例的方式带领学生回顾C语言的基础知识，并进行应用，让学生了解单片机这门课程和C语言的关系问题导入（5min）【教师】多媒体展示所述问题的分析过程以及参考代码和运行结果，并提出以下问题：我们用C语言程序实现了所述要求，与前一节课程中的程序相比该问题所用程序更加复杂，不再只有寥寥数行，在这个更加复杂的过程中C语言程序有哪些需要我们掌握的知识呢？通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（27min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，讲解C语言语句、数组、函数的相关知识1.2.1语句✈【教师】通过多媒体展示C语言中的语句，并对重点的选择语句、循环语句进行例题应用1．基本语句根据程序设计语言的基本要求，可以把C语言所有的语句归纳为五类：表达式语句、函数调用语句、空语句、控制语句、复合语句。根据程序设计语言的基本要求，可以把C语言所有的语句归纳为以下五类。1）表达式语句表达式语句是由一个表达式加上分号组成的语句。其一般形式为表达式;执行表达式语句就是计算表达式的值。例如，“number=20”是一个赋值表达式，“number=20;”就是一条赋值表达式语句；“count++”是自增表达式，“count++;”就是自增表达式语句。2）函数调用语句函数调用语句是由一个函数调用加上分号组成的语句。其一般形式为函数名(实际参数列表);执行函数调用语句就是调用函数体并把实际参数（简称“实参”）赋予函数定义中的形式参数（简称“形参”），然后执行被调函数体中的语句，求取函数值。例如，调用printf函数，输出字符串：printf("Hello!"); /*调用名为printf的函数*/3）空语句空语句是只有分号组成的语句，什么也不执行。在程序中，空语句可用来作空循环体。例如：while(getchar()!='\n');本语句的功能是：只要输入的字符不是回车则重新输入。这里的循环体为空语句。4）复合语句复合语句是把多条语句用花括号括起来组成的语句。在程序中，可把复合语句看成是单条语句。例如：{ x=y+z; a=b+c; printf("%d%d",x,a);}5）控制语句控制语句用于控制程序的执行流程，它们是由特定的语句定义符组成的语句。C语言有九种控制语句，可分为以下三类。（1）选择语句：if语句、switch语句。（2）循环语句：while语句、do-while语句、for语句。（3）转向语句：break语句、continue语句、goto语句、return语句。✈【教师】思政教育不同的语句虽然可以完成相同的功能，但是语句的复杂程度却不相同。要想使代码清晰简洁，就需要对相关语句有着深刻的理解，并掌握其正确的使用方法。在平时的学习和工作中，我们要善于学习、勇于钻研，只有学好专业本领，才能更好地服务社会。✈【学生】聆听要求、进行思考2．选择语句1）if语句（1）基本if语句。（2）if-else语句。（3）if-else-if语句。（4）嵌套if语句。……具体内容详见教材2）switch语句switch语句往往比if-else-if语句更容易阅读。switch语句的一般形式为switch(表达式){ case常量表达式1:[语句1] case常量表达式2:[语句2] … case常量表达式n:[语句n] [default:语句n+1]}3．循环语句1）while语句在C语言所有循环语句中，while语句是最简单也是最基本的。while语句的一般形式为while(表达式) { 语句; /*循环体*/ }……具体内容详见教材2）do-while语句do-while语句的一般形式为do { 语句; /*循环体*/ }while(表达式);3）for语句在C语言中，除了可以用while和do-while语句实现循环外，还可以用for语句实现循环。其一般形式为for(表达式1;表达式2;表达式3) { 语句; /*循环体*/ }4．转向语句下面主要介绍转向语句中的break语句和continue语句。1）break语句break语句主要是在循环次数不能预先确定的情况下使用的，在循环体中增加一个分支结构，当某个条件成立时，由break语句退出循环体，从而结束循环过程。其一般形式为break;2）continue语句有时并不希望终止整个循环的操作，只希望提前结束本次循环，而接着执行下次循环。这时可以用continue语句，其一般形式为continue;1.2.2数组✈【教师】通过多媒体展示C语言中的数组1．一维数组1）一维数组的定义一维数组定义的一般形式为类型说明符数组名[常量表达式];2）一维数组的引用C语言中规定只能单个引用数组元素而不能一次性引用整个数组。数组元素是组成数组的基本单元，它也是一种变量。一维数组的引用格式为数组名[下标]3）一维数组的初始化与一般变量的初始化一样，一维数组的初始化就是在定义一维数组的同时，给其数组元素赋初值。一维数组初始化是在编译阶段进行的，这样会减少程序的运行时间，从而提高程序效率。对一维数组进行初始化的一般形式为类型说明符数组名[常量表达式]={数值1,数值2,…,数值n};其中，在花括号中的各数据值即为各元素的初值，各值之间用逗号间隔。例如：inta[3]={0,1,2};经过以上初始化后，a[0]=0，a[1]=1，a[2]=2。2．二维数组1）二维数组的定义二维数组定义的一般形式为类型说明符数组名[常量表达式1][常量表达式2];其中，常量表达式1表示行下标，常量表达式2表示列下标。数组元素个数为：常量表达式1常量表达式2。与一维数组相同，二维数组的下标值也从0开始。例如：intx[2][3]; /*定义一个2行3列的二维数组*/2）二维数组的引用同一维数组一样，二维数组也要先定义后引用。其引用格式为数组名[下标1][下标2]其中，下标应为整型常量或整型表达式。例如，x[2][3]，表示数组x的第2行第3列元素。3）二维数组的初始化二维数组的初始化有以下两种方法。（1）把初始化值括在一对花括号内，例如：intx[2][3]={1,2,3,4,5,6};（2）把二维数组看作是一种特殊的一维数组，该数组的每个元素又是一个一维数组。例如……具体内容详见教材3．字符数组1）字符数组的定义及引用字符数组的定义形式与前面介绍的数值型数组的定义形式相似，其定义形式为char数组名[常量表达式];例如：charch[10];定义ch为一维字符数组，共包含10个字符。字符数组也可以是二维或多维的。二维字符数组的定义方式为char数组名[常量表达式1][常量表达式2];例如：charstr[3][4];2）字符数组的初始化字符数组同样允许在定义时进行初始化赋值。字符数组初始化的过程与数值型数组初始化的过程相似。例如：chara[5]={'H','e','l','l','o'};赋值后各元素的值为：a[0]='H'，a[1]='e'，a[2]='l'，a[3]='l'，a[4]='o'。字符数组与数值型数组在初始化时的区别在于：如果字符数组在初始化时提供的数据个数少于数组元素个数，则多余的数组元素初始化为空字符'\0'，而数值型数组是0。例如：charb[9]={'G','o','o','d'};初始化后各元素的值为：b[0]='G'，b[1]='o'，b[2]='o'，b[3]='d'，b[5]='\0'，b[6]='\0'，b[7]='\0'，b[8]='\0'。1.2.3函数✈【教师】通过多媒体展示C语言中的函数，着重介绍用户自定义函数的相关内容在C语言中，用函数来实现模块的功能，一个C程序可由一个主函数和若干个其他函数构成。从用户使用的角度看，函数可分为库函数和用户自定义函数两大类。库函数是由系统提供的，用户不必自己定义可以直接使用。库函数由系统预定义在相应的头文件中，使用时在程序的开头把该函数所在的头文件包含进来即可。例如，调用printf函数和scanf函数时需要在程序开头包含stdio.h头文件。用户自定义函数是用户为完成某些特定功能而编写的函数。1．函数的定义1）无参函数定义无参函数定义的一般形式为类型说明符函数名(){ 函数体}或类型说明符函数名(void){ 函数体}2）有参函数定义有参函数定义的一般形式为类型说明符函数名(形参表){ 函数体}有参函数在函数名后的括号内必须有形参表，用于调用函数和被调函数之间的数据传递，可在形参表中对形参的类型进行说明。一般情况下，函数中需要多少个原始数据，函数的形参表中就应有多少个形参，每个形参存放一个数据，形参之间用逗号隔开。例如：intmin(inta,intb){ intc; c=a<b?a:b; return(c);}2．函数的调用函数的调用是指一个函数（调用函数）暂时中断本函数的运行，转去执行另一个函数（被调函数）的过程。被调函数执行完后，返回到调用函数中断处继续运行，这是一个返回过程。1）函数调用形式函数调用的一般形式为函数名(实参表);2）函数调用方式根据被调函数在调用函数中出现的位置和完成的功能不同，函数调用方式有以下三种。（1）函数表达式。（2）函数语句。（3）函数作为实参。3）函数声明在一个函数调用另一个函数时，如果使用用户自定义函数，并且该函数与调用函数在同一个文件中，此时一般被调函数应放在调用函数之前定义。若被调函数的定义在调用函数之后出现，就必须在调用函数中对被调函数加以声明。函数声明的一般形式为类型说明符函数名(形参表);函数声明实际上就是函数定义时的函数头，后面加分号构成一条声明语句。函数声明与函数头的区别是，函数声明的形参表中可以只写类型名，而不写形参名。例如，下面两种写法都是正确的：floataverage(floatx,floaty);floataverage(float,float);C语言规定以下几种情况，可以不在调用函数中对被调函数进行声明。（1）如果被调函数写在调用函数的前面，可以不必进行声明。（2）如果函数的返回值为整型或字符型，可以不必进行声明。✈【教师】思政教育王骕的专业是计算机科学与技术。他热爱计算机科学，扎实学习各项专业技能，努力创新，切实践行着一个青年大学生科技报国的深厚情怀。因为对计算机有着浓厚的兴趣，王骕在初二时便开始自学C语言和C++。在追寻梦想的过程中，王骕面临各种困难和挑战，但他从未退缩或想要放弃。迄今为止，他已拥有发明专利1项，软件著作权5项。同时，王骕还担任多家公司的首席安全顾问、网络安全顾问等职务。……（详见教材）✈【学生】聆听要求、进行思考通过多媒体展示C语言中的语句、数组、函数基础知识和例题应用，使学生熟悉单片机开发的语言，将所学知识与新课程紧密联系起来，培养学生的实操能力课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了基于单片机的C语言基础知识，了解了C语言的基本语句，如选择语句、循环语句的应用，了解C语言的数组、函数的概念，掌握C语言的基本结构、数据类型、常量与变量等概念，掌握C51语言的正确使用，通过教师一步步讲解，使学生了解单片机开发中使用基于单片机的C语言编程是必不可少的。希望大家在课下多加复习相关知识，为单片机的深入学习奠定基础，巩固所学知识【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对单片机的C语言基础知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业完成本项目思考与练习中的习题。【学生】完成任务通过课后作业复习巩固学到的知识，加强实践能力教学反思本次课是学生学习单片机的第一课，通过第一节课基于单片机的C语言基础知识的介绍，学生对这门课程的编程工具有了基础的印象，提高了学生对本课程的学习兴趣。

课题单片机开发软件的应用课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）了解单片机的基本概念及应用领域（2）掌握MCS-51系列单片机的常用软件，会使用Keil软件、Proteus软件进行编译、仿真、调试素质目标：能够意识到单片机发展速度迅猛，应用领域广泛，感受学习单片机的重要性，使学生对单片机有一个全面的了解，帮助学生树立创新意识、培养创新精神，使其能够跟上时代发展的步伐教学重难点教学重点：引导学生了解单片机，培养学生学习单片机的兴趣教学难点：MCS-51系列单片机的常用软件的联合调试教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→→传授新知（28min）→课堂讨论（10min）第2节课：传授新知（5min）→实践操作（35min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入（5min）【教师】提出以下问题：什么是单片机？单片机有什么作用？通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（28min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍单片机的基本概念和单片机应用系统的开发流程2.1.1单片机的认识1．单片机的基本概念✈【教师】讲解单片机的基本概念单片机（singlechipmicrocomputer，简称SCM）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O端口、中断系统、定时/计数器等功能部件集成到一块硅片上，构成的一个小而完善的微型计算机系统。应用领域……（详见教材）✈【教师】提出任务想想身边有哪些东西用到了单片机，然后搜集资料并与同学讨论。✈【学生】聆听要求、进行讨论2．MCS-51系列单片机✈【教师】讲解MCS-51系列单片机的名称来源、功能特性（1）名称来源在过去的几十年里，单片机从最初的4位单片机已经发展成为32位单片机，类型也已经发展到上百种系列的近千个品种……（详见教材）所以人们习惯上以8051来称呼MCS-51系列单片机。……（2）功能特性……（详见教材）✈【教师】提出任务想想身边有哪些东西用到了单片机，然后搜集资料并与同学讨论。✈【学生】聆听要求、进行讨论2.1.2单片机应用系统的开发流程✈【教师】通过多媒体展示单片机应用系统的开发流程，讲解对应步骤学习单片机的目的就是为了进行单片机应用系统的开发，单片机应用系统的开发流程如下。1．明确任务分析和了解项目的总体要求，并综合考虑系统使用环境、可靠性要求、可维护性及产品的成本等因素，制定出可行的性能指标。2．划分硬、软件功能单片机应用系统由硬件和软件两部分组成。……（详见教材）3．确定希望使用的单片机及其他关键元器件根据硬件设计任务，选择单片机及其他关键元器件……（详见教材）4．硬件设计根据总体设计要求，以及选定的单片机及关键元器件，利用软件设计出单片机应用系统的电路原理图。5．软件设计在硬件设计的基础上，确定软件系统的程序结构并划分功能模块，然后进行各模块的程序设计。6．仿真调试硬件和软件设计结束后，需要进行两者的仿真调试。为避免浪费资源，在生成实际电路板之前，可以利用Keil和Proteus软件进行系统仿真，出现问题可以及时修改。7．系统调试完成系统仿真后，根据电路原理图绘制PCB（printedcircuitboard）印刷电路板图，然后将PCB图交给相关厂商生产电路板。……（详见教材）8．测试修改、用户试用经测试检验符合要求后，将系统交给用户试用，对于出现的实际问题进行修改完善，系统开发完成。为了方便起见，单片机教学过程中进行的仿真实验大多在仿真板上进行。【学生】聆听、思考、理解、记录✈【教师】思政教育随着科技的发展，单片机也得到了飞速的发展，现在的单片机功能越来越全且体积越来越小，单片机的发展同时也极大地促进了计算机技术的发展。科技的发展贵在不断地钻研，不断地创新，中国科技能有今天的成就正是全国人民不懈努力、不断创新的体现。今后，大家在自己的工作岗位上也要爱岗敬业、钻研创新，充分利用国家为人民提供的良好资源，为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献智慧和力量。✈【学生】聆听要求、进行思考通过教师的讲解和演示，使学生对单片机有一个基础的认识课堂讨论（10min）【教师】组织学生以小组为单位讨论以下问题：你认为单片机的发展趋势是怎样的？【学生】聆听、思考、小组讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结通过课堂讨论，巩固所学知识，加深学生对单片机发展趋势的认识第二节课传授新知

（5min）【教师】通过多媒体展示常用的软件，并对其进行简单介绍MCS-51系列单片机的常用软件有Keil、Proteus、STC-ISP下载软件等。一、Keil软件Keil是美国KeilSoftware公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，该软件包括C编译器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案。在本教材中用于程序的编译、调试等，经Keil编译后生成HEX文件，结合STC-ISP烧录软件，将HEX烧录到单片机中。二、Proteus软件Proteus是一个仿真软件，可以让我们在实际开发板子时，先对我们设计的板子进行一个仿真调试。三、STC-ISP烧录软件STC-ISP是一款单片机下载编程烧录软件，是针对STC系列单片机而设计的，使用简便，通过STC-ISP将HEX文件烧录到单片机中。四、常用软件的使用流程1．进行单片机应用系统开发时，一般先在Keil软件中使用汇编语言或C语言编写程序，程序编译通过后，生成目标文件（hex文件）。2．通过仿真软件Proteus进行仿真、调试。调试完成后，使用串口线或USB转串口线连接单片机硬件电路和计算机，连接完成后，安装相应的驱动程序，使用STC-ISP下载软件将目标文件写入单片机中。4．运行程序，若运行结果未能达到预期目标，需要查找错误并修改程序，再重新编译、下载和运行，直至单片机上的程序能够完成既定的功能。通过多媒体展示常用的软件，让学生了解实践环境，将所学知识与实践相结合实践操作（35min）【教师】介绍Keil软件的安装及开发环境的搭建一、Keil软件的安装步骤1准备好Keil安装包和注册工具，以管理员身份运行，打开安装包，然后在出现的安装界面中选择“NEXT”。步骤2出现询问是否同意安装协议界面，在同意栏打钩，然后“next”。步骤3再出现选择要安装的目录时，选择或者默认都可以，然后继续“next”。出现让填写你公司名称和邮箱地址的界面，随便填写即可。步骤4然后会出现安装界面，进度条显示安装进度，安装结束点击Finish完成。步骤5使用注册工具，进行注册。二、利用Keil软件编译、调试1．启动Keil。2．创建Keil工程。3．创建文件。4．设置工程属性。5．调试运行。三、利用Proteus设计、仿真四、CH340串口驱动的安装单片机单片机开发需要跟电脑进行串口通讯，现在电脑上很少有串口，而较为普遍的是USB接口，因此将电脑的USB口映射为串口用，CH340是常用的USB转串口芯片，CH340芯片已集成在配套的开发板上，还需要安装相应的驱动。安装过程五、STC下载软件STC—ISP的使用生成hex文件并设置好串行接口之后，就可以将程序下载到STC单片机中了。STC-ISP程序下载软件的设置步骤如下。步骤1选择单片机型号。在“单片机型号”的下拉列表中选择STC89C51。步骤2选择串行接口。若已经连接好USB转串口线，单击“扫描”按钮会自动出现已连接的串行接口。如未出现，则需要更改串口号，再重新扫描即可。步骤3单击“打开程序文件”按钮，选择要加载的hex文件。步骤4单击左下方的“下载/编程”按钮。在单击该按钮之前确保单片机未上电，因为该启动方式属于冷启动，需等待一段时间。步骤5给单片机上电，此时，在窗口的右下方出现下载进度条，下载完成后，即可在单片机上运行程序了。观看效果、聆听要求、操作实践【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，安排搭建开发环境做得最快、最好的学生辅导其他学生进行操作✈【教师】思政教育单片机学习的过程应该是一个循序渐进、不断学习、不断积累的过程。要想学好单片机应做到以下几点。（1）思想上要有刻苦学习的决心。（2）硬件上要有一套完整的学习开发工具。（3）软件上要注重理论和实践相结合。✈【学生】聆听要求、进行思考通过教师操作一步步搭建开发环境，使学生熟悉单片机开发流程，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了单片机的基本概念，了解了单片机应用系统的开发流程，如MCS-51系列单片机的名称来源、功能特性及其他知识，对MCS-51系列单片机的常用软件进行操作等。希望大家在课下多加复习相关知识，巩固所学知识，安装好单片机常用软件【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对单片机相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业请根据课堂知识，复习本次课内容，练习Keil软件的安装及开发环境的搭建。【学生】完成任务通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力教学反思通过第本节课单片机开发环境搭建的介绍，学生对单片机开发环境有了基础的印象，了解了该课程的实践教学环境，提高了学生对本课程的学习兴趣。此外，软件安装的操作虽然简单，但是仍然还有不会操作的学生，将开发环境的搭建布置为课下作业，让学生真正实践起来。

课题设计LED流水灯课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）了解LED流水灯的原理（2）掌握仿真软件的使用方法，会使用Proteus软件绘制电路原理图并实现仿真；会用Keil软件对源程序进行编译调试及与Proteus软件联调，实现电路仿真素质目标：锻炼学生的团队合作能力、专业技术交流的表达能力、制定工作计划的方法能力、获取新知识、新技能的学习能力、解决实际问题的工作能力教学重难点教学重点：LED流水灯的硬件电路设计；单片机端口控制方法；LED流水灯控制系统软硬件联合调试教学难点：LED流水灯控制系统软件设计、硬件设计以及软硬件联合调试教学方法实验法、练习法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→→→任务实施（一）（30min）第2节课：任务实施（二）（30min）→补充知识（10min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况任务说明

（10min）【教师】讲解本次课程的学习任务前面我们学习了单片机的内部组成和功能、指令系统，以及如何利用软件进行单片机的开发。下面，通过一个小项目，来掌握单片机的应用和开发过程。在本次课程中，设计第一个应用实例——流水灯（循环彩灯）。就是将若干个发光二极管排列成一列或其他形状，在单片机的控制下依次发光，达到流动的效果。具体要求如下：请设计制作8个LED灯的闪烁控制系统。要求每次只亮1个灯，其他灯全灭，从第1个灯开始亮，然后第2个灯亮，依此类推，第8个灯亮过之后，再转到第1个灯，循环闪烁呈现出流水灯的效果。每个灯亮的时间间隔为1s。【学生】聆听、理解通过任务说明，让学生了解本次课程的实验任务效果展示（3min）【教师】多媒体展示案例效果，并介绍任务实施的步骤任务实施包括5个步骤，首先是确定整体设计思想，接着是硬件设计、软件设计……（PPT展示）下面，我们将利用上节课所学知识完成上述任务，通过实验熟悉单片机控制I/O端口的方法，了解和熟悉单片机硬件系统和软件系统的开发过程。观看效果、聆听通过展示案例效果，使学生对要完成的案例有一个大致了解任务实施（一）

（30min）【教师】介绍流水灯制作的大概流程，安排学生扫描微课二维码观看视频“设计LED流水灯”(详见教材），并完成“设计LED流水灯”项目的前三个步骤一、确定整体设计思想本系统采用MCS-51系列单片机。在单片机的一个I/O端口上接8个发光二极管（LED），编写C语言程序使8个LED灯从上到下循环闪烁，时间间隔为1s，呈现出流水灯的效果。二、硬件设计根据LED流水灯的整体设计思想，其硬件系统原理图如图2-1所示，将8个LED灯分别连接在P2.0～P2.7端口上。三、软件设计学习单片机的目的就是为了进行单片机应用系统的开发，单片机应用系统的开发流程如下。要实现流水灯功能，只要将D1～D8灯依次点亮、熄灭即可。端口输出低电平，LED灯发亮；端口输出高电平，LED灯熄灭。因此，程序设计流程如下，8只LED灯便会一亮一暗地形成流水灯了。P2.0低→延时→P2.0高→P2.1低→延时→P2.1高→P2.2低→延时→P2.2高→P2.3低→延时→P2.3高→P2.4低→延时→P2.4高→P2.5低→延时→P2.5高→P2.6低→延时→P2.6高→P2.7低→延时→P2.7高→返回到程序开始处。参考代码如下：#include<reg51.h>voiddelay() /*延时子函数*/{ unsignedchari,j; /*定义局部变量*/for(i=1000;i>0;i--) for(j=1000;j>0;j--); }voidmain(void){ while(1) { P2=0XFE; /*第1个灯亮，其余灯灭*/ delay(); /*延时*/ P2=0XFD; /*第2个灯亮，其余灯灭*/ delay(); P2=0XFB; /*第3个灯亮，其余灯灭*/ delay(); P2=0XF7; /*第4个灯亮，其余灯灭*/ delay(); P2=0XEF; /*第5个灯亮，其余灯灭*/ delay(); P2=0XDF; /*第6个灯亮，其余灯灭*/ delay(); P2=0XBF; /*第7个灯亮，其余灯灭*/ delay(); P2=0X7F ; /*第8个灯亮，其余灯灭*/ delay(); }}【学生】按照要求进行操作，如遇问题可扫码观看微课或询问老师【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题通过通过教师的讲解和演示，使学生对单片机的开发流程及流水灯的原理有一个更深层次的认识第二节课任务实施（二）

（30min）【教师】安排学生扫描微课二维码观看视频“设计LED流水灯”(详见教材），并完成“设计LED流水灯”的整个项目设计LED流水灯的任务实施中除上节课完成的确定整体设计思想、硬件设计、软件设计外，还包括利用Keil软件编译、调试和利用Proteus设计、仿真四、利用Keil软件编译、调试1．启动Keil。2．创建Keil工程。创建文件。设置工程属性。调试运行。五、利用Proteus设计、仿真1．启动Proteus。2．创建工程。3.选取元器件并连接电路。4.添加目标文件。5.系统仿真。返回原理图绘制界面，单击仿真运行按钮（见图2-18），即可进行LED流水灯的仿真，仿真效果如图2-21所示。进入仿真状态后，可以看到，D1～D8灯会交替出现亮、灭两种显示效果。按照要求进行操作，如遇问题可扫码观看微课或询问老师【教师】安排每组做得最快、最好的学生辅导其他学生进行操作，并解答其遇到的问题对比的设计效果，对比操作方法，提升操作技巧通过任务实施，使学生巩固所学知识，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识补充知识（10min）【教师】结合项目讲解单片机中常用的数制、数制之间的转换及延时函数一、单片机中常用的数制1.十进制、二进制、十六进制2.三种数制间的转换二、延时函数voiddelay() /*延时子函数*/{ unsignedchari,j; /*定义局部变量*/for(i=1000;i>0;i--) for(j=1000;j>0;j--); }【学生】聆听、记录、理解教师结合项目讲解单片机中常用的数制、数制之间的转换及延时函数，将知识相互串联起来课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课了解了LED流水灯的原理，学习了LED流水灯项目的设计，掌握了仿真软件的使用方法，还掌握了使用Proteus软件绘制电路原理图并实现仿真，使用Keil软件对源程序进行编译调试，以及与Proteus软件联调，实现电路仿真的方法。希望大家在课下熟练项目开发流程，能举一反三，设计更有意思的“花式”彩灯，巩固所学知识【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对单片机相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业完成本项目思考与练习中与本课相关的习题【学生】完成任务通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力教学反思本次课是学生真正开发项目的第一课，刚开始写程序，学生英文基础较差，无从下手还需要老师多加指导。

课题单片机硬件系统的认识（一）课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）了解单片机的基本结构（2）掌握MCS-51系列单片机最小系统的组成素质目标：单片机的学习不止在理论，更多的需要课下多加实践，使用仿真软件进行仿真就是其中方法之一，帮助学生养成自主学习、协作学习、探究学习的意识教学重难点教学重点：MCS-51系列单片机的内部结构和外部引脚及其功能教学难点：控制类功能引脚的作用和适用教学方法问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→→传授新知（28min）→课堂讨论（10min）第2节课：效果展示（5min）→实践操作（35min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入（5min）【教师】多媒体展示十字路口的交通信号灯的图片，并提出以下问题：十字路口的交通信号灯是我们日常生活中常见的单片机应用之一。如果需要设计一个交通信号灯，我们首先了解交通信号灯是如何工作的，根据同学们日常所见，需要用到我们的哪些专业知识呢？通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（28min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍单片机的引脚定义及功能，单片机的内部结构，以及单片机最小系统的构成2.2.1单片机的引脚定义及功能✈【教师】通过多媒体展示单片机的引脚定义及功能，并介绍51系列单片机的常用型号单片机有DIP封装、PLCC封装、TQFP封装等多种封装形式，其中比较常见的是DIP封装。DIP封装的51系列单片机共有40个引脚，引脚的排列顺序是从芯片缺口左侧的引脚逆时针数起，依次为1、2、3、4…40。40个引脚包括2个电源引脚、2个时钟引脚、4个控制引脚，以及32个8位可编程I/O引脚。（PPT展示）51系列单片机是对兼容Intel8051指令系统的单片机的统称，主要品牌及其产品……（详见教材）1．电源引脚电源引脚共2个，分别接入电源和地线……（详见教材）2．时钟引脚时钟引脚主要用于接入外部时钟电路，为单片机的正常运转提供基本的时钟信号……（详见教材）3．控制引脚4个控制引脚中，RST控制引脚用于对系统进行复位操作，其他3个控制引脚主要用于辅助CPU进行正确的读写操作……（详见教材）4．I/O引脚I/O引脚用于连接外部部件，共有4组，每组8个引脚，分别为P0.0～P0.7、P1.0～P1.7、P2.0～P2.7、P3.0～P3.7。……（详见教材）2.2.2单片机的内部结构✈【教师】通过多媒体讲解单片机的内部结构51系列单片机内部包括中央处理器（CPU）、片内数据存储器、片内程序存储器、定时/计数器、并行I/O端口、串行接口、中断系统和时钟电路等部件。……（详见教材）2.2.3单片机最小系统的构成✈【教师】通过多媒体讲解单片机的最小系统，了解单片机相关周期的计算方式利用单片机本身的资源，外加时钟电路、复位电路及电源电路便可构成单片机的最小系统。时钟电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于将单片机内部各部分电路的状态恢复到初始状态，电源电路为单片机提供正常工作的电压信号。1．时钟电路根据单片机产生时钟信号的方式不同，时钟电路可分为内部时钟电路和外接时钟电路两种……（详见教材）时钟周期、状态周期、机器周期、指令周期……（详见教材）2．复位电路复位是指单片机的初始化。复位是单片机中一种非常重要的操作，复位操作后程序从0000H开始执行。另外，当单片机运行中出现错误或死机时，也需要进行复位操作。常见的复位电路有上电自动复位电路和按键复位电路两种形式……（详见教材）聆听、思考、理解、记录通过教师的讲解和演示，使学生对单片机的内部结构有一个基础的认识课堂讨论（10min）【教师】组织学生以小组为单位完成以下任务：单片机最小系统的构成已经明确，想想如何在仿真软件Proteus中画出最小系统，搜集资料并与同学讨论。聆听、搜集、思考、讨论，由小组代表上台发表讨论结果【教师】与学生一起评价各组的发言，并进行总结通过课堂讨论，巩固所学知识，加深学生对单片机系统构成的认识第二节课效果展示

（5min）【教师】通过多媒体展示在仿真软件Proteus中的最小系统效果，并对其进行简单介绍利用单片机本身的资源，外加时钟电路、复位电路及电源电路便可构成单片机的最小系统。下面，我们将利用上节课所学的知识在仿真软件中画出单片机的最小系统。观看、聆听、理解使用任务驱动法教学，通过展示案例效果，使学生对要进行的仿真有一个大致了解实践操作（35min）【教师】介绍单片机最小系统画图的大概流程，要求学生在仿真软件Proteus中画出单片机最小系统1．启动Proteus。2．创建Proteus工程。3．单片机型号的选择。4．画出电源电路、时钟电路、复位电路。5．调试运行。按照要求进行实际操作，如遇问题可询问老师【教师】巡堂辅导，及时解决学生遇到的问题，安排仿真工作做得最快、最好的学生辅导其他学生进行操作通过实操练习最小系统的画图过程，使学生巩固所学知识，并以学生为主体，针对学生接受能力的差异性，让优秀学生带动其他学生掌握知识课堂小结

（3min）【教师】简要总结本节课的要点本节课学习了单片机的引脚定义及功能、内部结构、单片机最小系统的构成，搭建了单片机的最小应用系统等。希望大家在课下多加复习相关知识，巩固所学知识，真正掌握Proteus仿真软件的操作【学生】总结回顾知识点总结知识点，巩固学生对单片机相关知识的印象作业布置

（2min）【教师】布置课后作业复习本次课所讲内容，在Proteus仿真软件中搭建单片机的开发环境。【学生】完成任务通过课后作业复习巩固学到的知识，提高实际操作能力教学反思课堂内容安排不合理时，学生容易乏味、跑神，纯理论的内容结合实际应用，用有趣的案例带动学生学习，学习效果更好，互动性也更好。

课题单片机硬件系统的认识（二）课时2课时（90min）教学目标知识技能目标：（1）了解单片机的内部存储器、单片机的输入输出端口（2）掌握MCS-51系列单片机内部各部件的作用素质目标：锻炼学生从不同角度看问题的能力，提高独立思考、触类旁通、举一反三的能力教学重难点教学重点：MCS-51系列单片机的内部存储器；单片机输入输出口教学难点：MCS-51系列单片机的内部存储器教学方法案例分析法、问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材教学设计第1节课：→→传授新知（28min）→课堂讨论（10min）第2节课：→传授新知（25min）→课堂讨论（10min）→课堂小结（3min）→作业布置（2min）教学过程主要教学内容及步骤设计意图第一节课考勤

（2min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】班干部报请假人员及原因培养学生的组织纪律性，掌握学生的出勤情况问题导入

（5min）【教师】提出以下问题：单片机的存储器有什么作用？可分为哪些类型？通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣传授新知

（28min）【教师】通过学生的回答引入要讲的知识，介绍单片机的存储器的相关知识2.2.4单片机的存储器✈【教师】讲解单片机的存储器51系列单片机的存储器分为程序存储器（ROM）和数据存储器（RAM）。1．程序存储器程序存储器由片内程序存储器和片外程序存储器两部分构成，用来存放程序及常数。片内和片外程序存储器采用16位统一编址方式，地址范围为0000H～FFFFH。程序存储器结构如下图所示。对于没有片内程序存储器的单片机来说，其程序存储器必须外接，此时引脚必须接低电平，强制CPU从片外程序存储器中读取指令。对于有片内程序存储器的单片机来说，CPU会先从片内程序存储器中读取指令。51系列单片机片内程序存储器的地址范围为0000H～0FFFH。在这些程序存储单元中，有些特殊的存储单元在使用时需要加以注意。1）特殊存储单元0000H～0002H单片机复位后，CPU将从0000H单元开始执行程序。如果不希望程序从0000H单元开始，则应在这3个单元中存放一条无条件转移指令，使CPU直接跳转到用户指定的单元执行程序。……（详见教材）2）特殊存储单元0003H～002AH这40个存储单元是专门存放中断处理子程序的地址单元。它们被均匀地分为5段。其功能如下。0003H～000AH：外部中断0中断地址区。000BH～0012H：定时/计数器0中断地址区。0013H～001AH：外部中断1中断地址区。001BH～0022H：定时/计数器1中断地址区。0023H～002AH：串行中断地址区。……（详见教材）✈【学生】聆听要求、笔记记录2．数据存储器✈【教师】讲解MCS-51系列单片机的数据存储器数据存储器由片内数据存储器和片外数据存储器两部分构成，用来存放运算的中间结果。两部分存储器采用分开编址方式：片内数据存储器采用8位地址，共256B；片外数据存储器采用16位地址，共64KB。