本篇文章主要讲述了如何基于C语言进行设计性编程实验，来提升单片机教学体系的有效性。以下为文章中提及的各个知识点的详细说明：
1. C语言的优势：C语言是一种广泛使用的编译型程序设计语言，其高级语言的特征使得它在编程设计上便于结构化。它包含了丰富的库函数，具有很强的功能性和移植性。C语言的另一个特点是其编译效率高，能够直接对系统硬件进行操作，这使得C语言成为单片机系统编程语言的首选。不过，C语言编写的程序通常会占用较多的资源，且如果处理不当，容易造成存储空间不足或堆栈溢出。
2. C语言与单片机结合的教学现状：文章指出，传统的单片机课程教学内容包括概述、硬件结构、指令系统、汇编语言设计、存储器扩展、中断与定时系统、I/O口扩展及应用和串行数据通讯等。而采用C语言进行教学改革后，可以适当降低汇编语言的要求，让学生能阅读并理解常用指令，但不要求他们记忆所有指令。课程内容的安排可以优化为概述、硬件结构、I/O口和存储器扩展、中断与定时系统、应用和串行数据通讯的模式，将指令系统的讲解融入到各个章节之中。
3. 教学内容的改革：在教学内容改革方面，文章提出引入应用实例环节和设计性编程案例，以及在教学实践中加入单片机的实际操作，能提升学生的设计硬件和软件的能力和学习兴趣。
4. 设计性编程实验教学法：文章提出利用设计性编程实验进行单片机教学的新方法，例如设计交通信号灯、电子钟和发光二极管等应用型产品。在这个教学法中，可以利用多媒体或仿真软件对电路进行调试，让学生在实践中学习硬件和软件的设计。
5. 对教学方法的研究：通过对往届学生的教学研究发现，利用C语言设计性编程实验的教学方法不仅降低了教师的教学任务量，而且减轻了学生的学习压力，学生设计硬件和软件的能力和学习兴趣都有所增加。这一结果为单片机新型教学方法的研究提供了理论参考。
文章还提到，尽管C语言在单片机编程方面有很多优势，但它同样存在占用资源较多的缺点。为了解决这个问题，C语言被设计成能够与硬件接口广泛兼容，以便充分利用单片机的RAM空间，这对学生应用能力的培养具有重要意义。通过设计性编程实验的方法，可以有效地提升学生对单片机的兴趣，并在实验中学习到更多关于硬件和软件的知识，从而为他们将来的职业生涯打下坚实的基础。
