基于C语言的计算机辅助教学系统的实现
宋大娟
【期刊名称】《《江苏科技信息》》 【年(卷),期】2019(036)022 【总页数】4页(P55-58)
【关键词】C语言; 教学环境; 辅助教学系统 【作 者】宋大娟
【作者单位】盐城生物工程高等职业技术学校 江苏 盐城 224000 【正文语种】中 文 【中图分类】TS736+.4 0 引言
C语言是面向过程的高级程序设计语言，是计算机专业重要的专业基础课。学习C语言的重点是为了让学生对程序的编写有一定概念，并能熟练地掌握编写方式，为以后学习高难度课程做好铺垫。通过调查发现，现有的C语言教学大多还是填鸭式教学，只是一味地灌输，由于计算机课程本身就刻板、无趣，以至于大多学生接受知识的情况并不理想，也不能更好地利用到实际的操作中。怎么才能让学生们更有效果地接受知识、提高学习效率，成了教育的重中之重。
为了让学生提高学习C语言的热情，教导学生提高对问题的理解能力和处理问题的技能。文章重点要讲述的是对C语言的教学，应开发出一套用于辅导教学的体
系，利用这套体系来发现教学中存在的问题并着手解决，可以更好地帮助学生实现嵌入式C语言的运用［1］。 1 系统总体结构
在整理了系统设计的总体思路后发现，其总体结构可以分为3层进行阐述［2］。（1）界面硬件连接，是最重要的结构，因为只有在这一层进行控制，下面的功能才能启动。但这个操作还需要和机器人主控制器相互配合，先让已经选择好的机器人主控板画图，再做出下层的代码编译链接。（2）界面软件编程，这一层是为了检查和操控第一层的链接。（3）界面的编译和下传，这层需要和主控板的单片机一同做为通信系统，一般都是放在最下层，系统总体结构如图1所示。 图1 系统总体结构 2 教学辅助系统的实现 2.1 系统支撑软件
所有用于编写程序的软件系统都不是的，需要一套相应的支撑软件。利用这套支撑软件在开始开发面向对象的VB编程语言（Visual Basic，VB）编写程序软件。这套系统由C语言的编程软件和流程图编程软件组合而成。
C语言的编程管理软件一般都用来创建低层模块软件和设立程序运行环境。这两个软件都需要一起安装WinAvr GCCo来建立环境，还需要AVR单片机GNU编译器套件（GNU Compiler Collection，GCC）的支持，目前所用的GCC版本为WinAvr 20070525［3］。 2.2 建立及打开项目的实现
用控制软件的方法来把VB使用于所要创建的项目里，在这个控件里再编写与其有关的代码，才能完成这个项目的建立，最后还要用到键盘和鼠标的事件。 在创建系统的时候能用到新的工程，也能用到已经创建好的工程，创建项目名字时可以在名字中间输入文字，项目的形态可以用流程图或者C语言表示。在用流程
图的时候就把链接放到流程图的编译平台上，用C语言的时候就把链接放到C语言编写程序的平台上。在系统保存方面也很方便与简单，可以用VB控制软件来完成保存。在下一层选择链接控制软件依然可以轻松地操作。创建好工程后，会在特定的目录下面自动生成图形项目文件，即.TYP。在创建好图形程序的编译以后，自动生成程序文件和下载文件，即.TYF和.BIN。
从单片机的角度看，唯一能读出的两个格式代码分别为.HEX和.BIN文件。 图形的程序跟C语言的程序相同，都必须只有一个主程序其次才可以有少许子程序。这个软件的主要程序，并没有特定的名字，一般都统称为“程序.TYF”。在这样的情况下创建每个项目的时候，建议单独创立好目录，便于这个项目文件的储存［4］。
2.3 硬件连接的实现 2.3.1 硬件信息编辑
在项目创建好以后，下一步要进行的就是进入硬件信息的平面。根据前文的设计，用主控板的示意界面来控制硬件信息编辑的窗口。主控板的示意界面需要以主控板的端口来绘图制作。端口绘制完成后，再用增添控件的方式进行下一步操作。这个时候的界面要被分成3栏，排列要求为竖排，把主控板示意图部分放在中间一栏，左边一栏用来放置目录的展开方式，还要添加Windows的控件，直接用多文档界面（Multi Document Interface，MDI）容器编程。将容器再分为3个目录，分别是传感器模块、执行器模块和内置软件模块。右边一栏用来显示状态，硬件信息编辑窗口如图2所示。 2.3.2 建立硬件连接
硬件信息编辑的窗口界面分别由左、中、右3个框架组成。这3个框架都会将第3个窗口作为相应的链接，在用左侧的一个图标项目时，中间主控板示意图会在相对应的地方显现出建议使用的安装端口［5］。
一般建议使用的安装端口的图标都会用红色点来显现，其他可以使用的端口，代表颜色为黑色，如果有不能使用的端口，就没有颜色显现，也没有点。能安装在建议使用的端口上，当然也能安装在别的端口。
插座的标识是为了记录硬件信息的连接情况，连接中和连接后，信息中都会看到插座的标识，中间主控板上的插座标识如图3所示。 图3 主控板上的插座标识 图2 硬件信息编辑窗口
鼠标点击已选择的插座时，会出现模块的名字，这个情况说明插座与已选择的模块连接好了，同时，右边信息栏里的表格里会显现出已连接好的信息（模块名称+标识）。如果想取消该连接，鼠标双击插座即可。右键点击插座时，会自动弹出小窗口，用于修正连接好的模块名称，然后信息栏中会自动显示出已更名的名称，在以后编写程序界面的模块信息中也会有所记录。
还有一种设备是机器人专用的，一些是使用特制的插座，像指南针、外接液晶、伺服电机等一些传感器的模块必须用特别指定的端口。因此，在设计界面和连接的时候，要制造出与之相符的特别端口，分别是电机驱动端口和II2C端口，电机驱动端口的电机同时只能用一种电机，可以是直流，可以是步进，也可以是伺服。在使用中记得屏蔽其中两种，就是并行相应的端口，使其插座变成灰色。在主控制板内安装的声控传感器及其他的软件，如果没有显示在硬件信息窗口，就可以直接使用。 在连接硬件信息界面时要找好与之相符的主驱动和传感器，然后就能进入流程图的编辑界面。在这个界面中，要解决的问题比较麻烦，通过查询、定位和显示处理，解决了硬件的连接就可以继续后面的一系列操作，如图4所示。 2.4 软件编程的实现
软件编写程序由3种界面组成，分别是流程图编程、向导式语句编程和变量编辑。 2.4.1 流程图编程的实现
硬件连接成功后，会直接进入流程图的编辑界面，在创建或者打开项目选择流程图编程时，系统会直接进入到流程图编辑的界面上，这个时候的编辑界面也正在采用硬件信息界面的方法，即3列竖排。这时连接的信息开始改变，左侧栏里的树形目录会随着连接好的硬件信息内容变化着，中间那一栏开始采用双窗口的显现模式，点击左侧的图标，与之相应的流程图图标就会显现在编辑区，如图5所示。 图4 硬件连接完成 图5 流程图的编辑界面
此时还可以看到正中间名为“主程序”的编辑窗口，上面有3个选项，分别是流程图开发界面、变量编辑和向导式编程。界面的最左边是模块栏，只能显现出已经连接的传感器和执行器模块。而那些没有被连接的模块，就不会显现出来，也不能在编程中被用到。以LCD初始模块为例子，可以看出，这些执行器模块还能派生出好几个模块，让编辑程序变得更加便捷。若是想去除或者增加传感器或者执行器的话，只要退回到硬件的连接界面，再改动连接回到编程界面就可以了。 左边的模块栏里所展示的是全部的内置软件模块栏，这部分模块跟硬件的连接没有任何关系，所以用户们都可以选择使用。 2.4.2 向导式语句编程的实现
为了能使向导式语句编程界面里与流程图软件的标准C语言语句相符合。向导式语句编程界面可以使用与流程图软件界面中相同的方法进行增加和去除句子。改后的情况会马上在流程图界面上显示出来。而且这两个界面的内容可以来回切换，但是向导式编程和流程图编程因为受项目资料阻碍的原因，只能使用项目内的资料，无法自行进行语句的编写。在学习C语言的过程中，还是要感受流程图和C语言直接存在的一些关系。 2.5 流程图与C语言交互的实现
内置的软件模块需要连接一些函数，为了做好链接，就要在一些内置软件里的流程
图模块设定一些函数，然后通过头文件中的变量函数进行替代，操作时只要对变量进行赋值就可以了。最后，点击鼠标右键就可以设定变量的函数了。 2.6 编译下载的实现
程序已经设定完毕，接下来就可以进行编辑翻译了，能够通过点击工具栏中“编译”来操作，随后编译的内容会在信息栏中反馈出来。如果编译没有成功，还可以查阅编译的信息找出错的地方并加以改正。千万要记住的是，子程序只有在被调用后，才能完成编译。完成后，会自动生成.bin下载文件。 3 结语
本文意在通过使用教学辅助系统改变现有的C语言教学模式，不让学生们在学习C语言的过程中觉得刻板、无趣，使学生们在C语言的学习过程中能更快地吸收知识，并应用到实际的操作中，实现从“填鸭式”教学到学生主动吸收的转变。 参考文献
【相关文献】
［1］刘超.程序交互执行流程图及其测试覆盖准则［J］.软件学报，2008（6）：11-13. ［2］邢文凯.基于ASP的C语言辅助教学平台的设计与开发［J］.福建电脑，2010（9）：139. ［3］左庆宝.机器人用于C语言教学的探讨［J］.计算机光盘软件与应用，2013（15）：6-7. ［4］许秀林.C语言程序流程图绘制软件的设计与实现［J］.南通职业大学学报，2010（3）：74-79.
［5］崔贤哲.在PLC教学中如何利用程序流程图进行编程［J］.职业，2018（33）：80.
