“單片機原理與應(yīng)用”是工科類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是自動化、電子信息工程、集成電路工程、電氣工程及其自動化、機械電子工程等專業(yè)學(xué)生必須要掌握的一門基本技能。學(xué)生在課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、電子競賽及社會實踐中會廣泛應(yīng)用到單片機知識。
如何在較短時間內(nèi)掌握單片機原理，具備應(yīng)用單片機知識解決實際問題的能力？編者圍繞這個主題，完成了兩個課題：2014年廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程和高等教育教學(xué)改革項目、2016廣東省普通高校特色創(chuàng)新類項目(教育科研類)。經(jīng)過編者多年的不懈努力，以及對長期的教學(xué)和科研進(jìn)行總結(jié)，才有了編寫本書的基礎(chǔ)。本書由編者近年來的專題講稿整理而成，具有極強的實踐性。
本書以專題的形式從原理知識到電路設(shè)計，從解決問題的思路到程序流程設(shè)計，以及從虛擬仿真到實物制作這三個方面，對單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)說明。書中各項目之間既相互關(guān)聯(lián)，又獨立成篇。本書具有以下特色創(chuàng)新。
1.理論簡明扼要
本書的第1部分為單片機常用軟件及基本理論。主要講述了以下內(nèi)容：Keil C51開發(fā)工具的安裝與使用、Proteus仿真軟件的安裝與使用、單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理、單片機的C51基礎(chǔ)知識等。C51編程簡潔靈活，可移植性強。Proteus計算機仿真技術(shù)可以有效地降低模塊制作的風(fēng)險，通過Proteus仿真，讓學(xué)生掌握該仿真軟件并完成編程。使用該教材的教師，可以按照項目驅(qū)動的教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，而無須再另行購買理論教材。
2.項目驅(qū)動特色
本書的第二部分為單片機項目驅(qū)動。本書將實踐教學(xué)從實驗箱教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槟�塊實訓(xùn)教學(xué)。實驗箱教學(xué)的主要工作是調(diào)試程序，然后連接好電路把調(diào)試好的程序?qū)�入進(jìn)去，實驗就完成了。模塊實訓(xùn)教學(xué)則是把大的系統(tǒng)分割為若干小單元，并分別完成硬件和軟件的設(shè)計。例如，分割為基本系統(tǒng)單元、流水燈單元、數(shù)碼管單元、4×4鍵盤單元、8×8點陣單元等。每個小單元制作完畢后，又會將它們有機組合在一起，實現(xiàn)更復(fù)雜的功能。
本書的所有章節(jié)，均是編者多年來進(jìn)行模塊實訓(xùn)、課程設(shè)計的經(jīng)驗總結(jié)，每個模塊均包含功能仿真、程序代碼、元器件清單及制作心得等部分。使用本書的教師，可以根據(jù)本校的實際教學(xué)情況及需要，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜∩帷?
3.創(chuàng)新培養(yǎng)模式
本書的編者在從事單片機教學(xué)的同時，多年來也一直擔(dān)任電子競賽的指導(dǎo)教師。圍繞二者的關(guān)系，編者在2014年9月—2016年7月間，完成“學(xué)科競賽對創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實踐與研究”課題。通過各種類型的比賽，可以讓學(xué)生把所學(xué)的知識應(yīng)用到實踐中，學(xué)生通過實際的競賽，才知道自己的不足，教師也能知道教學(xué)中存在的問題。這樣，教和學(xué)就會在實際的動手操作中得到真正的檢驗，如此培養(yǎng)出來的學(xué)生也更加符合預(yù)期的要求和社會的期望。八年的教學(xué)改革，六年的學(xué)科競賽，去粗存精，本書的成稿正是對以往工作的總結(jié)和歸納。
本書共分為三個部分。第1部分介紹了Keil C51和Proteus軟件的安裝及使用、單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理、單片機的C51基礎(chǔ)知識。第2部分介紹了單片機項目驅(qū)動，項目2.1~項目2.5介紹了單片機與常用外部設(shè)備接口電路，項目2.6~項目2.8介紹了單片機中斷系統(tǒng)的應(yīng)用，項目2.9~項目2.10介紹了單片機與液晶顯示器的接口電路，項目2.11~項目2.12介紹了單片機與D/A及A/D的接口電路，項目2.13~項目2.14介紹了單片機與電動機的接口電路，項目2.15介紹了單片機與溫度傳感器的接口電路。第3部分介紹了單片機案例設(shè)計。
本書由陳朝大副教授、李杏彩、張志亮擔(dān)任主編，由呂志勝、龍志、李祖明、李穎瓊、張凌志擔(dān)任副主編，由陳朝大負(fù)責(zé)統(tǒng)稿工作。由博士生導(dǎo)師郭鐘寧教授擔(dān)任主審，郭鐘寧教授在審閱本教材時提出了許多寶貴的意見和建議，在此我們表示衷心的感謝！同時還要感謝梁福弟老師的支持，謝謝！
為了方便教學(xué)，本書還配有電子課件及仿真程序等教學(xué)資源包，電子課件可以在“我們愛讀書”網(wǎng)（www.ibook4us.com）瀏覽，任課教師可以發(fā)郵件至hustpeiit@163.com索取。
盡管編者力圖將單片機原理與應(yīng)用表述得全面而深刻，使之成為單片機技術(shù)特色教材，但由于編者的水平所限，書中難免存在缺點和錯誤，敬請廣大讀者和同行批評、指正。