本書(shū)以MCS-51系列單片機(jī)為例介紹單片機(jī)的工作原理、基本應(yīng)用及開(kāi)發(fā)技術(shù)。主要內(nèi)容包括:單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、MCS-51單片機(jī)硬件系統(tǒng)、單片機(jī)并行I/O端口應(yīng)用及C51語(yǔ)言編程、單片機(jī)顯示和輸入模塊、單片機(jī)中斷系統(tǒng)與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、單片機(jī)的數(shù)-模與模-數(shù)轉(zhuǎn)換、單片機(jī)串行接口及通信、串行總線(xiàn)技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。本書(shū)體系結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、內(nèi)容系統(tǒng)全面、通俗易懂、圖文并茂、易教易學(xué)。全書(shū)以C51編程語(yǔ)言作為貫穿全書(shū)各章節(jié)的主線(xiàn),并將單片機(jī)仿真軟件Proteus和C51編譯軟件Keil的用法與之緊密銜接。本書(shū)適合作為普通高等院校電子、通信、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等信息工程類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材,也可供具有C語(yǔ)言基礎(chǔ)的單片機(jī)初學(xué)者,以及從事單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用與研究的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員使用。
單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)
單片機(jī)技術(shù)以其實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣和簡(jiǎn)單易學(xué)等特點(diǎn),幾乎成為每個(gè)電子及電子信息工程師都必須掌握的一種技術(shù)。另外,從學(xué)科發(fā)展角度來(lái)看,單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門(mén)比較基礎(chǔ)的應(yīng)用型課程,是軟、硬件相結(jié)合的一個(gè)初級(jí)平臺(tái),同時(shí)也是學(xué)習(xí)嵌入式及DSP(數(shù)字信號(hào)處理)等高起點(diǎn)課程的基礎(chǔ)。
本書(shū)主要針對(duì)有C語(yǔ)言基礎(chǔ)的單片機(jī)初學(xué)者,從解決基本問(wèn)題著手,重基礎(chǔ)、重實(shí)踐,具有內(nèi)容系統(tǒng)全面、通俗易懂、圖文并茂、易教易學(xué)的特點(diǎn)。本書(shū)從最基本的應(yīng)用開(kāi)始,通過(guò)實(shí)例并結(jié)合仿真調(diào)試軟件的使用逐步引導(dǎo),使讀者能夠真正掌握單片機(jī)基本硬件電路的設(shè)計(jì)、C51程序的設(shè)計(jì)以及編譯與仿真軟件(書(shū)中由Proteus軟件繪制的電路圖形符號(hào)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)不一致,二者對(duì)照關(guān)系詳見(jiàn)附錄A)的使用等基礎(chǔ)知識(shí)和技能,從而為以后的提高打下良好的基礎(chǔ)。
本書(shū)由9章組成,每章的內(nèi)容概要如下:
第1章介紹了單片機(jī)的發(fā)展史、單片機(jī)的分類(lèi)、MCS-51單片機(jī)的型號(hào)、單片機(jī)常用封裝、單片機(jī)的命名規(guī)則、單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。同時(shí)強(qiáng)調(diào)單片機(jī)的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)單片機(jī)必備的基礎(chǔ)知識(shí),并詳細(xì)介紹了單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件環(huán)境和仿真平臺(tái)的搭建過(guò)程。
第2章介紹了MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng)的組成,包括單片機(jī)的外部引腳功能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路。詳細(xì)闡述了單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的地址分配、特殊功能寄存器的功能及頭文件的使用。
第3章介紹了在學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言時(shí)常被忽視而在單片機(jī)編程中又經(jīng)常使用的一些基本知識(shí),對(duì)單片機(jī)的并行I/O端口技術(shù)進(jìn)行了介紹,并介紹了單片機(jī)控制LED閃爍的編程方法。
第4章介紹了以最常用的外圍設(shè)備擴(kuò)展單片機(jī)I/O端口的應(yīng)用方法,介紹了LED數(shù)碼管、LED點(diǎn)陣屏、LCD液晶等顯示模塊,還介紹了鍵盤(pán)輸入設(shè)備的電路設(shè)計(jì)。
第5章介紹了中斷的基本概念,單片機(jī)中斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理、相關(guān)寄存器的應(yīng)用及外部中斷的應(yīng)用。此外,還介紹了單片機(jī)片內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作方式及定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用。
第6章介紹了D/A轉(zhuǎn)換器和A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理,并以DAC0832和ADC0809芯片為例介紹了單片機(jī)如何控制D/A轉(zhuǎn)換器或者A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換。
第7章介紹了異步通信、同步通信、波特率和電平等串行通信的基本概念,以及51單片機(jī)中串行接口的相關(guān)寄存器和程序編寫(xiě)的流程,還介紹了單片機(jī)雙機(jī)通信、單片機(jī)與PC通信、藍(lán)牙通信和WiFi通信等串行接口的應(yīng)用實(shí)例。
第8章介紹了I2C總線(xiàn)技術(shù)、SPI總線(xiàn)技術(shù)和單總線(xiàn)技術(shù)等串行總線(xiàn)技術(shù),并以簡(jiǎn)單的示例介紹了通過(guò)串行接口對(duì)單片機(jī)進(jìn)行外圍擴(kuò)展的方法。
第9章介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)成、設(shè)計(jì)步驟、設(shè)計(jì)方法,并詳細(xì)介紹了交通燈的模擬控制設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)易波形發(fā)生器設(shè)計(jì)、溫度的測(cè)量與報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)實(shí)例。
本書(shū)由廈門(mén)大學(xué)嘉庚學(xué)院《單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)》編寫(xiě)組編寫(xiě),編寫(xiě)組成員均為多年從事大學(xué)單片機(jī)課程教學(xué)的教師,具有豐富的教學(xué)及單片機(jī)系統(tǒng)研發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。書(shū)中很多編寫(xiě)素材均來(lái)自教學(xué)或研發(fā)項(xiàng)目,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。各章的編寫(xiě)分工如下:
第1、2章由劉萍編寫(xiě),第3章由張思民編寫(xiě),第4章由紀(jì)藝娟編寫(xiě),第5章由任歡編寫(xiě),第6、8章由陳炳飛編寫(xiě),第7章由高鳳強(qiáng)編寫(xiě),第9章由周朝霞編寫(xiě),全書(shū)由張思民負(fù)責(zé)最后統(tǒng)稿。
本書(shū)例題源程序可以在中國(guó)鐵道出版社網(wǎng)站(http://www51edscom)或編者網(wǎng)站空間(http://1140793510qzoneqqcom/2)下載。
由于時(shí)間倉(cāng)促,加之編者水平有限,疏漏與不妥之處在所難免,懇請(qǐng)專(zhuān)家和讀者批評(píng)指正。
《單片機(jī)原理與應(yīng)用技術(shù)》編寫(xiě)組
2016年12月
第1章單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
11初識(shí)單片機(jī)
111單片機(jī)的發(fā)展歷程
112單片機(jī)的分類(lèi)
113MCS-51系列單片機(jī)
114單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
12如何學(xué)好單片機(jī)及單片機(jī)系統(tǒng)
開(kāi)發(fā)
121學(xué)習(xí)單片機(jī)前的必備
知識(shí)
122單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的軟件
環(huán)境搭建
123單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)仿真平臺(tái)的
搭建
小結(jié)
習(xí)題
第2章MCS-51單片機(jī)硬件系統(tǒng)
21MCS-51單片機(jī)的最小系統(tǒng)
211MCS-51單片機(jī)外圍引腳
及內(nèi)部結(jié)構(gòu)
212時(shí)鐘電路
213復(fù)位電路
22點(diǎn)亮二極管實(shí)例
221存儲(chǔ)器
222頭文件
小結(jié)
習(xí)題
第3章單片機(jī)并行I/O端口應(yīng)用及
C51語(yǔ)言編程
31單片機(jī)并行I/O端口
311并行I/O端口結(jié)構(gòu)及
功能
312I/O端口的工作原理
32單片機(jī)C51語(yǔ)言程序
321單片機(jī)C51語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu)
與數(shù)據(jù)類(lèi)型
322單片機(jī)C51語(yǔ)言中的
位運(yùn)算
33I/O 端口應(yīng)用設(shè)計(jì)
331單片機(jī)I/O端口控制發(fā)光
二極管原理
332LED的流水燈控制設(shè)計(jì)
333P1口輸入,P0口輸出功能的
控制設(shè)計(jì)
334P2口輸出功能的控制
設(shè)計(jì)
小結(jié)
習(xí)題
第4章單片機(jī)顯示和輸入模塊
41LED數(shù)碼管
411數(shù)碼管的工作原理
412數(shù)碼管的接口控制
413數(shù)碼管的應(yīng)用電路
42LED點(diǎn)陣屏
421點(diǎn)陣屏的工作原理
422點(diǎn)陣屏的應(yīng)用電路
423點(diǎn)陣屏的擴(kuò)展實(shí)例
43LCD1602字符型液晶顯示
431LCD液晶簡(jiǎn)介
432LCD1602字符型液晶的
應(yīng)用控制
433LCD1602字符型液晶的
應(yīng)用實(shí)例
44鍵盤(pán)設(shè)計(jì)
441獨(dú)立按鍵介紹
442獨(dú)立式鍵盤(pán)的應(yīng)用
443矩陣式鍵盤(pán)的應(yīng)用
小結(jié)
習(xí)題
第5章單片機(jī)中斷系統(tǒng)與定時(shí)器/
計(jì)數(shù)器
51中斷技術(shù)概述
51189C51的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
512中斷響應(yīng)
513中斷服務(wù)函數(shù)的設(shè)計(jì)
514外部中斷的應(yīng)用
52單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
521計(jì)數(shù)定時(shí)原理
522定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)
523定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制
寄存器
524定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種
工作方式
525定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用
小結(jié)
習(xí)題
第6章單片機(jī)的數(shù)-模與模-數(shù)
轉(zhuǎn)換
61D/A轉(zhuǎn)換器
611D/A轉(zhuǎn)換原理
612D/A轉(zhuǎn)換器的主要性能
指標(biāo)
613DAC0832的使用
614D/A轉(zhuǎn)換的編程和仿真
62A/D轉(zhuǎn)換器
621A/D轉(zhuǎn)換器概述
622逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器的
轉(zhuǎn)換原理
623A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能
指標(biāo)
624ADC0809的使用
625A/D轉(zhuǎn)換的編程和仿真
小結(jié)
習(xí)題
第7章單片機(jī)串行接口及通信
71串行通信概述
711異步通信和同步通信
712串行通信的數(shù)據(jù)傳送
方向
713串行通信的波特率
714單片機(jī)串行通信的標(biāo)準(zhǔn)
715單片機(jī)串行通信線(xiàn)的
連接
728051單片機(jī)的串行接口
721串行接口的結(jié)構(gòu)
722串行通信的控制寄存器
723單片機(jī)串行接口的工作
方式
72451單片機(jī)串行接口的編程
流程
73基于串行接口的有線(xiàn)通信
731單片機(jī)雙機(jī)通信
732單片機(jī)與PC通信
74基于串行接口的無(wú)線(xiàn)通信
741藍(lán)牙通信
742WiFi通信
小結(jié)
習(xí)題
第8章串行總線(xiàn)技術(shù)
81I2C總線(xiàn)技術(shù)
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