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教案
学习领域
项目4
简易秒表设计
学习情境
任务1方波信号的产生
序号
10
课型
理实一体化
课时
2
教具学具
电教设施
pc机;keil以及proteus软件;任务书(供学生用);课件
教学目标
知识
目标
①掌握单片机定时器硬件机构
②掌握定时器的四种工作方式
③掌握定时器中断的程序编制方法
能力
目标
①能够通过Keil和Proteus软件的初步使用,提高观察和分析能力
②能够通过中断的中断以及查询方式编写程序,培养逻辑思维能力
③能够编制按键状态机程序,提高分析和解决问题的能力
情感
目标
①能够透过实验现象归纳事物本质
②培养学生对本专业的职业认同感
③培养学生科学探索的兴趣、严谨扎实的工作作风和团结协作精神
教学重
难点
重点
①掌握单片机定时器硬件机构
②掌握定时器的四种工作方式
③掌握定时器中断的程序编制方法
难点
①掌握定时器的四种工作方式
②掌握定时器中断的程序编制方法
学法教法
实验探究、任务引领法、讨论法、张贴法、头脑风暴法、演示法
教学内容
更新、补
充、删节
参考资料
课后体会
学生在任务的驱动下,利用仿真电路自主探究电路规律,结合教师对相关知识点的讲授,达到对所学知识的掌握。这个思路带来了很好的教学效果,但增加的实验部分会使得教学时数稍显紧张,这一点还需日后改进。
教与学互动设计
教师活动内容
学生活动内容
一、组织教学(2分钟)
1.首先清点学生出勤情况,填写考勤记录。
2.检查学生工作服、帽、鞋等是否符合安全要求。
3.宣布今天的实习内容、技术要求、工时、劳动纪律等。
4.强调生产实习安全注意事项。
5.学生分组分上机、实习工位。
6.发放任务书、自评和互评表以及白纸到每组的学生手中。
二、布置任务(3分钟)
下达任务,用AT89C51单片机,利用定时/计数器T0通过P1.1引脚输出周期为500Hz的方波。
三、资讯计划(25分钟)
(一)、定时器硬件结构
可编程定时/计数器是为方便微机系统的设计和应用而研制的,它是硬件定时,又可以通过软件编程来确定定时时间,定时值及其范围。所以,功能较强,使用灵活。AT89C51单片机内部有两个16位的定时/计数器T0和T1。它们都有定时和事件计数的功能,当达到定时时间或计数值时有相应的输出信号,该信号可向CPU提出中断请求以便实现定时或计数控制。
1.定时/计数器结构与功能
如图4-1所示,AT89C51单片机内有两个16位的定时/计数器,定时/计数器0(T0)和定时/计数器1(T1)。定时器T0、T1都是16位加1计数器定时/计数器的结构如图4-1所示,定时/计数器T0由特殊功能寄存器TH0、TL0(字节地址分别为8CH和8AH)构成,定时/计数器T1由特殊功能寄存器TH1、TL1(字节地址分别为8DH和8BH)构成。每个定时器都可由软件设置为定时工作方式或计数工作方式,这些功能由其内部一个8位的定时器方式寄存器TMOD和一个8位的定时器控制寄存器TCON来设置。这些寄存器之间是通过内部总线和控制逻辑电路连接起来的。
TMOD主要是用于选定定时器的工作方式,TCON主要是用于控制定时器的启动和停止。当定时器工作在计数方式时,外部事件是通过引脚T0(P3.4)和T1(P3.5)输入的。
图4-1定时/计数器结构框图
定时/计数器对内部的机器周期个数的计数就实现了定时,对片外脉冲个数的计数就是计数功能。在作定时器使用时,输入的时钟脉冲是由晶体振荡器的输出经12分频后得到的,所以定时器也可看作是对单片机机器周期的个数的计数器,当晶体振荡器连接确定后,机器周期的时间也就确定了,这样就实现了定时功能。
在作计数器使用时,接相应的外部输入引脚T0(P3.4)或T1(P3.5)。在这种情况下,当检测到输入引脚上的高电平由高跳变到低时,计数器就加1。每个机器周期的S5P2时采样外部输入,当采样值在第一个机器周期为高,在第二个机器周期为低时,则在下一个机器周期的S3P1期间计数器加1。由于确认一次负跳变要花两个机器周期,即24个振荡周期,因此外部输入的计数脉冲的最高频率为系统振荡频率的1/24,这就要求输入信号的电平应在跳变后至少一个机器周期内保持不变,以保证在给定的电平再次变化前至少被采样一次。
2.定时/计数器相关寄存器
AT89C51系列单片机的定时/计数器是一种可编程序的部件,在定时/计数器开始工作之前,CPU必须将一些命令(称为控制字)写入该定时/计数器,这个过程称为定时/计数器的初始化。在初始化程序中,要将工作方式控制字写入方式寄存器TMOD,工作状态控制字(或相关