结合芯片datasheet的“单片机技术与应用”教学实践

张乐

摘要 “单片机技术与应用”课程的教学过程中，引入单片机的datasheet的部分内容作为补充教学内容。通过翻译和引入新的教学内容，给学生讲解实际应用中会用到的知识点的方式，让学生熟悉了相关的专业英语单词，为工程实践做铺垫。

关键词 datasheet 补充 翻译

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.07.050

1背景介绍

目前所在学校所开设的“单片机技术与应用”课程的教材，采用人民邮电出版社出版，张毅刚主编的《单片机原理及接口技术（C51编程）》。根据大学学习经历和目前的教学经验参考，大学里的单片机教程主要采用全中文教材。实际的工程应用中，除了极少数极为常用并且已经商业化若干年的芯片有中文资料，大部分使用的芯片只有英文资料可以参考。

同时，经过查阅了目前学生使用的科技英语教材，教材涉及到的单词为比较常用的单词，对于芯片的datasheet中常用的单词涉及较少。

另外，根据的工程开发经验，芯片的datasheet的英文与学生四、六级考试和大学英语考试的英文有极大的不同。其特点是单词量少，只有所在行业的相关名词。时态简单，只有一般现在时和一般过去时。读懂的最大难点在于芯片的相关技术知识，而不是英语。相关名词相对生僻，通过通用的翻译软件（例如金山毒霸）不容易找到准确的含义。

为了衔接大学教学与实际工程应用，在“单片机技术与应用”课程中，引入了单片机的datasheet的部分材料作为教学资源，作为补充的教学内容。

2教学实践的具体项目

2.1翻译并讲解相关单词

在教材的并行端口的原理及编程这一章里，详细地介绍了P0、P1、P2、P3端口的结构和工作原理。在按照教材内容讲完某一组I/O端口时，给学生演示在datasheet中，Pin Descrip-tion（引脚描述）这一节里，对于每组并行I/O口是如何描述的。例如datasheet中，对PO的介绍如下。

Port 0 Port 0 is an 8-bit open drain bi-directional I/O port.As an outputport.each pin can sink eight TTL inputs.When ls arewritten to port 0 pins，the pins canbe used as high-impedance in-puts.

Port O can also be configured to be the multiplexed low-orderaddress/data bus during

accesses to extemal program and data memory.In this mode，P0 has internal pull-ups.

Port 0 also receives the code bytes during Flash programmingand outputs the code bytes

during program verification.External pull-ups ale requiredduring program verification.

讲解过程中，首先逐句翻译。翻译的内容如下：“Port 0端口是一组8位双向（包含OD门形态）的I/O端口。作为一组输出端口，每个引脚可以承载8个TTL电路的灌电流。当若干个1被写到Port0的引脚时，这些引脚可以作为高阻输入。当连接到片外的RAM或ROM时，Port 0也可以配置成多路复用的低位地址总线或者数据总线。P0有内部上拉电族。当编程烧写时，Port 0也接受Flash编程的程序字节和输出程序字节。当编程烧写时，需要外部上拉电阻。”

翻译后，要先提醒学生注意专业英语里出现的一个特殊的用法：1s。当学生看到这个单词的时候，都会认为是“1秒钟”的意思。但是在这篇文档里，表示1的复数形式，翻译成“若干个1”。还需要提醒学生，在datasheet中，使用粗体字的部分都是需要重点关注的，比如这段文字的最后一句。

在教材的中断系统这一章，给学生演示datasheet上的关于中断的介绍。将英文介绍逐句翻译给学生以后，给学生讲解以下知识点。vector单词的含义是向量，但是interrupt vector在这个学科里翻译成“中断源”。

2.2演示上官方网站查找需要资料

在教材的定时器/计数器这一章，Datasheet中在对应章节里描述，关于定时器，计数器的原理需要去厂家官方网站上下载相关文档。因此给学生演示按照datasheet中描述，进入官方英文网站，找到需要下载的文档下载。

2.3使用datasheet作为补充教学资源

在教材的外部存储器的扩展这一章，教材描述的重点是单片机和片外存储器连接的原理图。单片机和片外存储器连接的总线是localbus总线。Local bus总线的工作原理的理解是个难点和重点。在local bus工作原理的讲解的原则是避开汇编语言，使用C语言的相关概念讲解。

以工程经验参考，以datasheet中的时序图来讲解最为清楚。具体讲解过程如下。首先，需要介绍主从设备的概念，单片机是主设备，周边的扩展的外设设备是从设备。其次要向学生描述，数据总线、地址总线、控制总线的数据传输方向。地址总线、控制总线都是单向（从主设备到从设备）的，而数据总线是双向的，并且半双工的。如果学生对半双工的概念比较生疏，需要介绍这个概念。

再次，因为51单片机的地址总线和数据总线涉及到复用的情况，因此需要在讲解时序时覆盖到这个知识点。以读RAM的时序为例，描述主从设备的工作步骤。为了方便讲解，在dat-asheet中的时序图中，标注了6个时刻，讲解时分别说明这6个时刻信号的变化，以及单片机和RAM的动作。

（1）时刻1。ALE信号为高，锁存器输出端随输入端变化。/PREN信号始终保持无效，/RD信号无效。PORTO和PORT2输出读RAM的地址，此时RAM端的地址总线的数据是需要读出RAM的地址。

（2）时刻2。ALE信号出现下降沿，锁存器进入锁存状态，在这种状态下，RAM端的地址总线的数据始终保持为需要读出RAM的地址，因此PORTO可以释放用来作为地址总线。

（3）时刻3。/RD信号变为出现下降沿，这个信号通知RAM要将需要读出的地址里的数据放到数据总线上。

（4）时刻4。在经过延时后，RAM将读取的数据放在数据总线上，就是图中的“DATA IN”。

（5）时刻5。单片机读取了RAM放在数据总线上的数据后，将/RD信号输出为高（/RD信號出现上升沿）。

（6）时刻6。单片机将ALE信号输出为高，锁存器输出端随输入端变化。

通过上述的讲解，学生对单片机访问外部存储器的时序就非常清晰了。

在教学中使用datasheet作为补充教学资源主要应用于以上3个用途，后续也可以继续开发其他教学用途。

3总结

根据教学中的课堂反应以及课后与学生的交流，发现学生反馈良好。在“单片机技术与应用”这门课程中，引入单片机的datasheet的部分内容作为补充教学资源，可以丰富教学内容，完善教学知识点，让学生熟悉英文资料的单词、语法，为学生将来走上工作岗位打下良好的基础。