单元四 · 控制系统的描述
第15课 模块组装很灵活
一、学习目标
- 了解控制系统中的模块及其作用。
- 通过把模块组装成一个完整的控制系统，初步具备模块化设计的思想方法，增强创新能力。
二、情境导入
从前有两个钟表匠，他们制造的钟表由近百个零件组成。你觉得哪个钟表匠的生意会越来越好？
- 一个钟表匠依次组装这些零件，如果组装过程被打断，半成品就会散架，他必须从头开始。
- 另一个钟表匠先把大约 10 个零件组装成一个稳定的部件，再把这些部件组装成一只手表。
想一想：第二个钟表匠为什么生意更好？
因为他掌握了由零到整、由小到大的模块组装方法，工作效率更高。
三、核心讲解
本课学习路径：
1观察计算机硬件系统中的模块
2在编程环境中体验模块的作用
3思考模块化组装方式的作用
1．观察计算机硬件系统中的模块
如果把控制系统的硬件实际拆分，会看到许多相对完整的电路板，这些板可以叫作模块。例如计算机主机中的存储器模块、主板模块；微波炉加热系统中的散热模块、磁控管模块等。
模块：控制系统中的基础单元或基本组件；一个模块一般只实现一项功能，各模块通过特定接口连接，构成相对完整的控制系统。
- 生活里也常见模块化：先装好车轮再接到车身；先装好每个抽屉再组成柜子。
- 集成电路进步后，一块电路板也可能整合多种模块功能，所以有的设备体积很小却功能强大。
2．在编程环境中体验模块的作用
编程里的积木/函数，往往也是别人写好的「模块」：你不必从零造轮子，只要设置参数就能完成任务。
- 打开本课「外置 LED 程序体验」，找到实现闪烁的程序模块。
- 修改参数，让 LED 出现不同闪烁效果，感受「改参数即可复用」。
想一想：使用现成模块编程，和自己从零写全部代码，效率有什么不同？
3．思考模块化组装方式在控制系统中的作用
小智家的洗衣机通电却不转。维修人员检测后发现是定时器模块坏了，更换后就恢复正常，费用也比整机更换低很多。
- 模块有独立性，更容易定位是哪一块出问题。
- 维修与更新更方便：改坏的模块即可，不必改整机或整段程序。
- 生产制造更灵活，组合方式也可按需调整。
弄清以上要点后，再进入下方动手体验，亲自感受模块的作用。
四、动手体验 · MixGo MINI
按住板载 B1，观察接到 U1 的外置 USB LED 闪烁；可改亮度或延时参数。
正在载入 MINI 编程环境
正在载入 MixGo MINI 图形化仿真编程环境…
五、课堂总结
- 模块是系统中的基础单元或基本组件，一般实现一项功能，通过接口连接成完整系统。
- 把功能模块按指定结构搭建，可以构成具备一定功能的系统。
- 处理问题时要具备模块化思想，这对硬件设计制造与程序设计都很有帮助。
六、拓展提升
- 回顾「输入—计算—输出」计算模式：很多社会系统（学校、城市等）也遵循类似流程。想一想：班级管理里，输入、计算、输出分别可能是什么？
测评
对照本课学习目标作答（客观题练习）；选出后点「检查」。答错会显示简短说明。
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关于「模块」，下列说法更准确的是？
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洗衣机只更换定时器模块就能修好，主要说明了什么？
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判断：编程中使用现成模块（积木/函数）并设置参数，也是模块化思想的体现。
本节小结
回顾本课要点，完成动手体验与测评。记住：模块组装很灵活。