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——任务三：流水灯控制 机电：朱佳 教学目标 1 教学内容分析 2 教学过程组织 3 任务考核 4 会使用keil编辑软件对C语言程序进行调试和编译 硬件：了解单片机I/0的基本知识和LED灯的连接方法 软件：掌握C语言的各种运算符和基本变量的结构类型和用法 一、 教学目标 培养学生逻辑思维能力 能力目标 知识目标 素质目标 软件：掌握库函数的调用方法 能够使用单片机和C语言对流水灯进行控制 培养学生独立解决问题能力 教学目的与要求： 学习和掌握用C语言编程完成对流水灯的控制。 方案1：I/O口赋值法 方案2：移位运算符使用 方案3：库函数调用法 教学重难点： 1. 熟练使用相关运算符完成对流水灯的控制； 2.库函数的调用方法 教材：《单片机应用于与调和项目教程》.周正鼎主编.机械工业 出版社 教学课时： 6 教学场地：机房 教学准备：相关教学资料，调试和仿真软件， 单片机开发板一块 二、 教学内容分析 二、 学情分析 学生已具备知识和能力： 1. 已掌握单片机基本输入输出口与 LED灯的硬件知识与电路连接； 2. 通过前一个任务2的学习，可以熟练通过C语言对单片机I/O赋值法控制一个LED的点亮和熄灭以及亮灭的控制时间； 3. 掌握C语言基本的赋值语句和主函数，子函数的定义； 提出本次课程的任务 如何来控制8个LED灯按一定的次序依次完成亮灭的控制（即流水灯的控制） 任务导入：通过一段电子设计比赛的花样流水灯作品的播放，提出本次课程主要的教学目标。（老师主导） 三、 教学过程组织 单片机与LED灯接口电路图如下： 三、 教学过程组织 三、 教学过程组织 方案一：I/O直接赋值法 （1） 回顾复习任务2的学习内容（老师主导） 20分钟 1.单片机P1口的输入输出赋值操作； 2.C语言控制一个LED的闪烁控制（依次亮灭循环各一段时间）； 3.KEIL软件的使用（编辑，调试和编译程序的方法）。 （2）学生思考并回答问题（老师引导，学生主体） 15分钟 1.流水灯控制思路：对于图中8个LED灯L0—L7，首先只点亮L0，然后熄灭L0；接着在点亮L1，然后熄灭L1，依此类推，最后点亮L7，熄灭L7。周而复始的循环下去。 2.问题 ：点亮和熄灭一个LED灯，应分别对P1口各自赋什么值。 L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 L0 step1 灭 灭 灭 灭 灭 灭 灭 亮 step2 灭 灭 灭 灭 灭 灭 亮 灭 step3 灭 灭 灭 灭 灭 亮 灭 灭 step4 灭 灭 灭 灭 亮 灭 灭 灭 step5 灭 灭 灭 亮 灭 灭 灭 灭 step6 灭 灭 亮 灭 灭 灭 灭 灭 step7 灭 亮 灭 灭 灭 灭 灭 灭 step8 亮 灭 灭 灭 灭 灭 灭 灭 （3）学生根据LED灯亮灭的状态图，写出程序流程图，并根据流程图完成程序的编写，并上机完成程序1的编写，编译和仿真。并由每组组长检查并记录结果。（老师指导，学生上机完成） 35分钟 三、 教学过程组织 方案二：移位运算符使用 （1）对学生编写的程序1分析，发现该程序非常冗长繁琐，大量占用了单片机存储空间，引导学生思考其它的方案。 5分钟 （2）提问环节：学生思考上学期的PLC控制课程 ，使用的什么方法控制流水灯，那么单片机中是否可以使用相同的思路解决问题。 10分钟 （3）新课知识点的讲解 （老师主导，PPT为主） 30分钟 1. C语言相关运算符的结构，功能和用法。（关系运算符、位运算符、移位运算符、逻辑运算符） 2. 表达式for()循环语句的功能与使用。 三、 教学过程组织 (4) 编程思路：先向P1口第一次赋值点亮第一盏LED灯，然后利用“”运算符让P1 口的值左移一位，依次不断循环往返。根据上面思路，画出程序流程图。 （老师主导，学生参与） 15分钟 （5）学生根据流程图，编程调试仿真，观察结果。 （学生上机完成） 30分钟 （6）观察结果，发现实际现象与流水灯并不相符合，引导学生找出原因，提出解决方法，不断修改程序，直到结果正确。（老师主导，通过开发板观察现象） 30分钟 三、 教学过程组织 原因： “”运算符是是一个不带循环的移位指令，最高位移出去后丢掉，最低位依