第一章 第三、四节 二进制数运算、单片机中的数据单位、存储容量（教案） - 《单片机技术与应用》（第二版）

《单片机技术与应用》教案 课 题 二进制数运算、单片机中的数据单位、存储容量 课 型 理实一体 课 时 2 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 《单片机技术与应用》既注重对口升学考试所需知识的讲授，又注重操作技能的训练和实践，遵循“应知应会 →新课导入 →知识讲解 →技能实训 →知识归纳 →针对训练”原则，面向中等职业学校学生的认知规律和就业需求，使学生掌握单片机技术的基本技能，从而较快地适应多单片机相关岗位的要求。 本节课内容为教材中第一章第三节和第四节“二进制数运算、单片机中的数据单位、存储容量”。 学情分析 本书是职业院校电工电子类专业系列教材，根据教育部相关专业教学标准，并参考了相关行业的职业技能鉴定规范及中级技术工人等级考核标准修订而成。 本书主要内容包括单片机基础、单片机硬件结构与原理、MCS -51系列单片机指令系统、汇编语言程序设计方法、中断原理及应用、单片机定时器/计数器及串行通信、单片机硬件扩展与接口技术以及A/D 转 换与 D/A 转换。 学习目标 知识目标 （1）知道二进制数运算的种类 （2）了解算术运算、逻辑运算的主要应用 （3）掌握数据单位和存储容量单位间的换算的内容 学习重难点 教学重点：了解算术运算、逻辑运算的主要应用 教学难点： 掌握数据单位和存储容量单位间的换算的内容 教学方法 讲授法、演示法 课前准备 教师准备：讨论主题、学生任务书 学生准备：在线讨论、完成任务书 教学媒体 多媒体教室 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 预习和了解二进制数运算，导入课程 1.提前预习内容 2.接收并查看本节课堂任务书，明确本节课的学习内容。 组织学生观看实操内容，让同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 活动二： 调动思维 探究新知 1.3 二进制数运算 二进制数运算分为两类： 一类是算术运算，另一类是逻辑运算。算术运算包括加、减、 乘、除运算，逻辑运算包括逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或等。 1.3.1 算术运算 二进制数的算术运算规则与十进制数的相似。 1.加法运算 二进制数加法运算规则为：逢2进1,即 0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=10(向邻近高位有进位) 2.减法运算 二进制数减法运算规则为：借1当2,即 0-0=0 1-0=1 1-1=0 10-1=1(向邻近高位有借位) 3. 乘法运算 0×0=0 1×0=0×1=0 1×1=1 4. 除法运算 0作为除数无意义。 0÷1=0 1÷1=1 二进制数的除法运算能通过进行若干次“除数右移1位”和“从被除数或余数中减去除 数”这两种操作完成。 1.3.2 逻辑运算 逻辑运算由专门的逻辑电路完成。下面介绍几种常见的逻辑运算。 1. 逻辑与运算 逻辑与又称为逻辑乘，常用符号 “A” 表示。其运算规则为：有0出0,全1出1。 0A0=0 1A0=0 0A1=0 1A1=1 2.逻辑或运算 逻辑或又称为逻辑加，常用符号 “V” 表示。其运算规则为：有1出1,全0出0。 0V0=0 1V0=1 0V1=1 1V1=1 3. 逻辑非运算 逻辑非常用符号“ - ”表示。其运算规则为：有0出1,有1出0。 O=1 i=0 4. 逻辑异或运算 逻辑异或常用符号“④”表示。其运算规则为：相同出0,相异出1。 0+0=0 1+1=0 1④0=1 0+1 =1 讲解每个概念，让同学们近距离接触二进制数运算，了解每个结构的外形和作用，可以进行讨论，结合实际操作形式和操作方法的形式进行讲授。 按学生的学习规律，循序渐进引入本课重点知识学习。 活动三： 调动思维 探究新知 1.4 单片机中的数据单位、存储容量 1.4.1 数据单位 1. 位 (bit) 二进制数的位用 “b” 表示，是单片机中处理数据的最小单位，1位有“0”或“1”两个状态。 2.字节 (byte) 8位二进制数定义为1字节，常用 “B” 表示。字节是单片机系统内常用的表示存储容量 的单位。 3.字 (word) 16 位二进制数定义为1个字，常用 “W” 表示，也就是说，1个字由2个字节组成。字是 单片机进行数据处理的单位。 1.4.2 存储容量单位间的换算 单片机存储容量常用单位包括 B、KB、MB 以 及 GB, 它们之间的换算关系如下： 1B=8b 1KB=1024 B 1MB=1024KB=1024×1024 B 1GB=1024MB=1024×1024×1024B 对新知识进行讲解，并提出相应的问题使学生进行抢答。 通过抢答方式激发学生思维、活跃课堂。 活动四：