2003.12.7[次へ]
AVRマイコンを用いた
情報技術教材の開発
ワンチップコンピュータを用いて、主にコンピュータの基本動作の理解をねらいとした入門者向けの実習教材を開発した。
|
1. 背景 2. 本教材のねらい 3. 教材の構成 4. 教材の利用 5. まとめと今後の課題 |
● 背景
身近な機器にコンピュータが内蔵 → 日常生活に重要な役割
技術分野の柱「技術とものづくり」「情報とコンピュータ」
扱いの容易なワンチップマイコンの登場(PICとAVR)
コンピュータの基本動作を理解するための実習教材
- パソコン...構造が複雑化、入出力に制約
- 仮想コンピュータ...入出力制御や応用教材に発展できない
- トレーニングキットやスターターキット...専門知識を前提、ライタが一体で回路が複雑
応用教材に発展可能な入門用教材が無い
● 本教材のねらい
● (教材の構成1) トレーニングボード
簡素な回路...製作が容易で内容が理解しやすい(部品は18個)
わかりやすい正論理の入出力
| 構成 | 概観 |
● (教材の構成2) プログラムライタ
SP12を採用(Windows95〜XP)
ICクリップの利用
書き込み感
切り離してプログラムがAVRマイコンで動作していることを強調
接続したままでも動作
● (教材の構成3) 開発用ソフト
|
テキストエディタでソースプログラムの作成 ↓ アセンブラで機械語に変換 ↓ ライタソフトでAVRマイコンに書き込み |
ドラッグ＆ドロップの簡単操作...開発プロセスの把握が容易
● (教材の構成4) テキスト
Web教材として開発...プログラムのカット＆ペーストが可能
短いプログラムでコンピュータの基本動作を解説
● (教材の構成4) テキスト(続き)
入出力中心の題材
- LEDの点灯・消灯
- SW状態の入力
- LEDの点滅
- ブザー音の発生
- 7セグメントLEDへの数字表示
- ...
応用教材の開発に至るテキストは未完成
応用例
● 教材の利用
● まとめと今後の課題
コンピュータの基本動作やプログラムの開発プロセスを理解するための、入門者向けの実習教材としては有効であると思われた。
技術分野の「情報とコンピュータ」の指導要領と照らしても、その中の広い範囲をカバーできると思われる。(指導要領へのリンク)
教材としての汎用性を考えた場合の問題点
- ライタを接続するパラレルポートがパソコンから消えつつある
- ライタやトレーニングボードの製作
今後は
- 関連領域(プログラミング、電子回路設計、電子工作、CAD実習など)に結びつけながら、応用教材の開発に至るテキストの整備を進めたい。
- シミュレータやデバッガなどの開発用ツールの活用についても検討したい。
● まとめと今後の課題(続き)
