《单片机技术与应用》教案10项目4任务1-方波信号的产生.doc

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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