單片機課程是理工科電子信息工程、自動化、通信工程、儀器儀表設計等專業(yè)一門很重要的應用性課程,實踐教學是課程教學中很重要的一個環(huán)節(jié)。本書是編者多年教學工作體會的歸納總結,堅持學術并重的指導思想,遵循在學中做,在做中學,學以致用的原則,做到虛實結合,軟硬兼施。全書以實踐應用為主線編排,盡量淡化原理,多講解實際操作,多凝練編者個人的實踐經(jīng)驗,以滿足單片機愛好者的需求。工欲善其事,必先利其器,本書還介紹一些開發(fā)單片機應用系統(tǒng)常用的軟硬件工具,幫助初學者提高學習效果。英國有一句諺語:我聽到的會忘記,我看到的能記住,我做過的才真正明白。為方便學生多動手做實驗,鞏固課程知識,本書給出十個實驗項目和十個課程設計項目。本書內容共6章,具體安排如下。
第1章介紹單片機課程主要內容,盡量用通俗易懂的語言,把枯燥的理論與現(xiàn)實世界聯(lián)系起來,用比喻、類比、引證等方法講解微型計算機基礎知識,單片機的硬件結構及工作原理,匯編語言及C51語言程序設計方法,中斷、定時器/計數(shù)器、串口,擴展技術,輸入輸出接口技術以及A/D和D/A轉換技術。
第2章介紹開發(fā)單片機系統(tǒng)常用工具軟件,重點介紹Proteus及Keil uVision軟件的使用方法,同時推介其他一些有用的工具軟件,如:編程/燒錄軟件,定時器初值計算器,串口類工具軟件(波特率計算器、串口調試助手、虛擬串口、串口監(jiān)視精靈),數(shù)碼管、點陣、光立方、液晶類工具軟件,單片機小精靈,反匯編工具,單片機硬件仿真器(含芯片仿真器),單片機、存儲器的編程器/燒錄器及擦除器等。
第3章是單片機課程實驗項目,結合自制的多功能微控制器實驗箱,給出單片機課程常做的10個實驗項目,包含Proteus與Keil uVision軟件的使用、LED流水燈與自鎖開關、定時器、串行通信、數(shù)碼顯示、獨立按鍵、矩陣鍵盤、模數(shù)轉換、數(shù)模轉換、1602液晶與蜂鳴器等。每個實驗項目均有C51或匯編源程序,對關鍵語句都加了注釋。為方便學習者在沒有硬件設備的情況下可以用仿真軟件完成實驗,每個實驗項目后面還附有Proteus仿真電路圖。
第4章介紹單片機課程設計項目,共6個,包含環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)、八通道精密電壓數(shù)據(jù)采集器、LED點陣書寫顯示屏、多功能電子賀卡、智能電子密碼鎖以及投票系統(tǒng)。各項目由易到難,且包含必做部分和發(fā)揮部分,發(fā)揮部分可拓展學生的思路,其內容也可作為畢業(yè)設計的選題。
第5章給出3套單片微機原理期末試卷及參考答案,供有需要的讀者朋友參考使用。
本書涉及的實驗項目Proteus仿真工程、C51及匯編源程序,自制多功能微控制器實驗箱電路原理圖、PCB圖、測試程序等資料,讀者朋友可到北京郵電大學出版社網(wǎng)站http://www.buptpress.com免費下載,或向本書作者、策劃索取。
本書是普通高等教育十三五規(guī)劃教材,以實踐應用為主線,突出單片機應用技術的新穎性和實用性,采用通俗易懂的語言講解51系列單片機的核心知識點,軟硬件設計的注意事項;介紹單片機開發(fā)中常見的仿真軟件、編程軟件、應用工具及其使用方法;同時結合自制的實驗箱給出單片機實驗項目的電路圖、匯編和C51示例程序,為方便讀者使用軟件仿真,每個實驗后面還配套對應的Proteus仿真電路;本書還提供一些單片機課程設計題目,并簡要講解其設計思路;*后是單片機課程期末考試試題及其參考答案。
本書可作為電子信息工程、自動化、通信工程、計算機科學與技術、測控技術、儀器儀表設計等本專科專業(yè)單片機課程的配套教材、課程設計參考書,以及電類專業(yè)學生畢業(yè)設計的參考書,也可供相關企業(yè)工程師、科技人員參考。
作者是廣東嘉應學院副教授,有十多年的單片機教學與科研經(jīng)驗,曾主持獲得第四屆全國高等學校自制實驗教學儀器設備評選三等獎,獲廣東省第二屆高校青年教師教學競賽優(yōu)秀獎,主持獲得嘉應學院優(yōu)秀教學成果獎特等獎和一等獎,獲嘉應學院青年教師教學競賽一等獎,被評為嘉應學院首屆方直卓越教師,廣東省高等學校千百十人才培養(yǎng)工程校級培養(yǎng)對象,嘉應學院第三批中青年骨干教師培養(yǎng)工程重點培養(yǎng)對象。主持省級科研教研課題5項,發(fā)表科研教研論文38篇,獲得授權專利8項。指導學生參加國家級和省級競賽獲得獎勵24項;指導學生完成國家級、省級大學生創(chuàng)新項目8項。
第1章
單片機課程主要內容
第1.1節(jié) 微型計算機的基本概念
1.1.1 計算機進制數(shù)及常用編碼
1.1.2 計算機存儲器容量及地址范圍
1.1.3 微型計算機及單片機的基本概念
第1.2節(jié) MCS-51單片機硬件結構和工作原理
1.2.1 單片機引腳及邏輯符號
1.2.2 單片機片內基本結構
1.2.3 單片機的引腳
1.2.4 中央處理器
1.2.5 存儲器
1.2.6 輸入輸出接口
1.2.7 時序
1.2.8 工作方式
第1.3節(jié) MCS-51指令系統(tǒng)及匯編程序設計
1.3.1 學習方法
1.3.2 指令中英文注釋
1.3.3 指令圖示及其說明
1.3.4 指令機器碼、執(zhí)行時間
1.3.5 匯編和C51對照表
1.3.6 結構化程序設計方法
1.3.7 匯編程序結構框架
第1.4節(jié) MCS-51的C51程序設計
1.4.1 C51語法基礎
1.4.2 C51對MCS-51單片機的訪問
1.4.3 C51程序框架結構
1.4.4 C51編程優(yōu)化的方法
1.4.5查看C51語言編譯后生成的匯編程序
第1.5節(jié) MCS-51中斷、定時器/計數(shù)器及串行接口
1.5.1中斷系統(tǒng)
1.5.2定時器/計數(shù)器
1.5.3串行通信接口
第1.6節(jié) 單片機系統(tǒng)擴展技術
1.6.1并行擴展概述
1.6.2程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器擴展
1.6.3 輸入/輸出口擴展
1.6.4 串行擴展技術
第1.7節(jié) 輸入/輸出接口技術
1.7.1 鍵盤
1.7.2 LED數(shù)碼管
1.7.3 LED點陣
1.7.4 LCD顯示器
1.7.5 OLED顯示器
第1.8節(jié) 模擬電路接口技術
1.8.1 模數(shù)轉換器
1.8.2 數(shù)模轉換器
第2章
開發(fā)單片機系統(tǒng)常用軟硬件工具
第2.1節(jié) Proteus仿真軟件
第2.2節(jié) Keil uVision編譯軟件
第2.3節(jié) 編程/燒錄軟件
第2.4節(jié) 定時器初值計算器
第2.5節(jié) 串口類工具軟件
2.5.1 波特率計算器
2.5.2 串口調試助手
2.5.3 虛擬串口
2.5.4 串口監(jiān)視精靈
第2.6節(jié) 數(shù)碼管、點陣、光立方、液晶類工具軟件
2.6.1 數(shù)碼管段碼生成器
2.6.2 點陣圖文代碼生成器
2.6.3 光立方取模軟件
2.6.4 液晶圖片代碼生成器
第2.7節(jié) 單片機小精靈
第2.8節(jié) 反匯編工具
第2.9節(jié) 單片機硬件仿真器
2.9.1 硬件仿真器
2.9.2 芯片仿真器
2.9.3 SST89E5xRD單片機
2.9.4 無仿真器時在硬件調試程序的方法
第2.10節(jié) 單片機、存儲器的編程器/燒錄器及擦除器
2.10.1 單片機、存儲器的編程器/燒錄器
2.10.2 EPROM擦除器
第3章
單片機實驗項目
第3.1節(jié) 多功能微控制器實驗箱簡介
第3.2節(jié) 實驗項目
3.2.1 實驗一 Proteus與Keil uVision的使用
3.2.2 實驗二 LED流水燈與自鎖開關
3.2.3 實驗三 定時器實現(xiàn)的循環(huán)彩燈
3.2.4 實驗四 單片機與計算機串行通信
3.2.5 實驗五 數(shù)碼管顯示的電子鐘
3.2.6 實驗六 14獨立按鍵與88點陣
3.2.7 實驗七 44矩陣鍵盤
3.2.8 實驗八 ICL7109、ADC0809模數(shù)轉換
3.2.9 實驗九 DAC0832數(shù)模轉換
3.2.10 實驗十 1602液晶與蜂鳴器
第4章
單片機課程設計項目
第4.1節(jié) 課程設計要求
第4.2節(jié) 課程設計項目
4.2.1 項目1 環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)
4.2.2 項目2 八通道精密電壓數(shù)據(jù)采集器
4.2.3 項目3 LED點陣書寫顯示屏
4.2.4 項目4 多功能電子賀卡
4.2.5 項目5 智能電子密碼鎖
4.2.6 項目6 投票系統(tǒng)
第5章
單片機期末考試試題與參考答案
第5.1節(jié) 期末試題
5.1.1 單片機期末考試試題(A卷)
5.1.2 單片機期末考試試題(B卷)
5.1.3 單片機期末考試試題(C卷)
第5.2節(jié) 參考答案
參考文獻