第二章 第三节 单片机并行I O口（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 单片机并行I/O口 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二章 第三节 单片机并行I/O口”。 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）掌握P0口、P1口、P2口等内容。 （2）掌握P0 口～P3 口的带负载能力及端口要求。 学习重难点 教学重点：了解单片机并行I O口 教学难点：掌握P0 口～P3 口的带负载能力及端口要求 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 MCS-51 系列单片机有4个双向8位I/O 口，即PO 、P1 、P2 、P3。在无外接存储器时，这4 个 /O 口均作为通用/O 口使用， CPU 既可对它们进行字节操作，也可以进行位操作。需要指出的是，特殊功能寄存器中的PO、P1、P2、P3 寄存器其实就是这4个端口各自的锁存器。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 2.3.1 P0口 PO口有8位，每1位由1个锁存器、2个三态输人缓冲器、控制电路和驱动电路组成，结 构如图2-2所示。PO 口具有两种功能： 一是通用/O 口；二是当外接存储器时，作为低8位 地址和8位双向数据总线。 1.PO口作为通用VO口 作为通用I/O口时 ，PO口既可作为输入口又可作为输出口，并且每一位都可设定为输入 或者输出。作为输入时，先对锁存器写1,然后再读入数据，否则可能出错。这种双向I/O 口 称为准双向I/O口。当PO 作为通用/O口 时 ，CPU内部发出控制信号0,多路转换开关 MUX 与下方触点闭合，锁存器输出Q端与输出驱动器 V2相接，而控制信号又封存与门，使V1 管截 止。这样驱动器V2 管工作在漏极开路状态，因此需要对其加上拉电阻才能使用。下面对 PO 口输入和输出进行介绍。 2.作分时复用的地址/数据总线 讲解每个概念，让同学们近距离接触PO口作为通用VO口，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 2.3.2 P1 口 P1口是一个专用的8位准双向I/O 口，只具有通用输入/输出功能，每一位都能设定为输 入或者输出，其位结构图如图2-3所示。它的内部结构与PO 口有两点不同： 一点是在输出驱动器部分直接用上拉电阻代替了场效晶体管，因此在组成系统时，无需外接上拉电阻；另一点 是由于P1 口只具有输/输出功能，因此无控制部分。由于P1 口也是准双向口，所以当做输 入时，必须先对该锁存器写1,然后再输入数据。 2.3.3 P2口 2.3.4 P3口 2.3.5 P0口～P3口的带负载能力及端口要求 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： 巩固练习 素质提升 1.简述PO口作为通用VO口的内容。 2.简述P2口。 3.简述P1口的内容。 组内合作，完成如下练习 通过练习的巩固来加深对本节知识的理解。 课堂小结 作业布置 1、课堂小结 PO 口输出级的每一位可驱动8个TTL门 。PO口作为通用/O 口时，由于输出级场效晶体 管是漏极开路，因此驱动NMOS 电路时需要外加上拉电阻，而作为地址数据总线使用时无需 外加上拉电阻。 2、作业 1.简述PO口作为通用VO 口的内容。 2.简述P2口。 3.简述P1口的内容。 板书设计 单片机并行I/O口 P0口 P1口 P2口 教学反思 学