單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)教程

前言

MCS-51系列在單片機(jī)領(lǐng)域占有十分重要的地位，是最早進(jìn)入我國(guó)的單片機(jī)，其應(yīng)用技術(shù)相當(dāng)成熟。單片機(jī)技術(shù)是集硬件電路與軟件編程為一體的學(xué)科，對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)，普遍感到難度很大，既要求有數(shù)字電路、模擬電路的基礎(chǔ)知識(shí)，又要有一定的邏輯思維能力：本書(shū)的編寫(xiě)重在實(shí)訓(xùn)，旨在使學(xué)生能夠快速入門(mén)，以達(dá)到具備開(kāi)發(fā)單片機(jī)中、小型項(xiàng)目的能力。  傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)往往從單片機(jī)的發(fā)展歷史開(kāi)始，然后講解單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中斷、計(jì)時(shí)器、外部擴(kuò)展，最后才是實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)。學(xué)生從一開(kāi)始就進(jìn)入復(fù)雜的原理學(xué)習(xí)，對(duì)所學(xué)知識(shí)難于理解，還沒(méi)有真正接觸單片機(jī)就已經(jīng)感到學(xué)不下去了，大多半途而廢。老師教得費(fèi)時(shí)費(fèi)力，學(xué)生的興趣也蕩然無(wú)存。本書(shū)與傳統(tǒng)的教材相比，在內(nèi)容組織與結(jié)構(gòu)編排上都進(jìn)行了重大的改革，具有以下較鮮明的特色。1.引入項(xiàng)目式教學(xué)。以任務(wù)為中心，將知識(shí)融于任務(wù)當(dāng)中，適合面向中職教學(xué)、培養(yǎng)初級(jí)、中級(jí)技能型人才的目標(biāo)。2.重視單片機(jī)的學(xué)習(xí)環(huán)境創(chuàng)設(shè)。編者專(zhuān)門(mén)為本書(shū)教學(xué)設(shè)計(jì)了配套的實(shí)驗(yàn)板，使教學(xué)從一開(kāi)始就進(jìn)入實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)單片機(jī)原理從接觸單片機(jī)開(kāi)始，遵循實(shí)踐、理論、’再實(shí)踐的探索式學(xué)習(xí)理念。.3.針對(duì)中職學(xué)生的特點(diǎn)，降低理論學(xué)習(xí)起點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)單片機(jī)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，力爭(zhēng)做到完成一個(gè)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)就達(dá)到開(kāi)發(fā)一個(gè)“產(chǎn)品”的學(xué)習(xí)目的。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目力求實(shí)用性與趣味性兼并，貼近人們的生產(chǎn)和生活需求。本書(shū)共分八個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目一（制作倒計(jì)時(shí)定時(shí)器）、項(xiàng)目二（單片機(jī)點(diǎn)亮LED）、項(xiàng)目三（制作球賽計(jì)分牌）、項(xiàng)目四（制作防盜報(bào)警器）、項(xiàng)目五（制作數(shù)字頻率計(jì)）、項(xiàng)目六（制作數(shù)字顯示電壓表）、項(xiàng)目七（制作可定時(shí)定鬧的數(shù)字鐘）、項(xiàng)目八（實(shí)現(xiàn)串口通信）。其中，項(xiàng)目八供學(xué)時(shí)充裕的學(xué)校及有能力的學(xué)生選學(xué)。書(shū)中的每個(gè)項(xiàng)目均安排了數(shù)個(gè)任務(wù)，其實(shí)訓(xùn)均可在教材配套的實(shí)驗(yàn)板上完成。項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中的“變式訓(xùn)練”為學(xué)習(xí)能力突出的學(xué)生提供了實(shí)踐提升的空間，通過(guò)“變式訓(xùn)練”，真正使知識(shí)、能力融會(huì)貫通，達(dá)到學(xué)習(xí)的新境界。

內(nèi)容概要

本書(shū)以國(guó)內(nèi)最流行的51系列單片機(jī)軟／硬件的設(shè)計(jì)為背景，以八個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)為教學(xué)主線，穿插介紹了51單片機(jī)的硬件資源及指令系統(tǒng)。為建立良好的單片機(jī)學(xué)習(xí)環(huán)境，編者專(zhuān)門(mén)為本書(shū)設(shè)計(jì)了配套的實(shí)驗(yàn)板，全部實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目均可在實(shí)驗(yàn)板上完成。    本書(shū)的編寫(xiě)力圖突破傳統(tǒng)的教學(xué)思路，引入項(xiàng)目教學(xué)法，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)方式完成單片機(jī)的學(xué)習(xí)。特邀企業(yè)技術(shù)總工程師參與實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目產(chǎn)品化。    本書(shū)適合作為各類(lèi)中職、技工學(xué)校電類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材，也可供各類(lèi)培訓(xùn)班、單片機(jī)愛(ài)好者使用。

書(shū)籍目錄

項(xiàng)目一  制作倒計(jì)時(shí)定時(shí)器  任務(wù)一 認(rèn)識(shí)單片機(jī)    知識(shí)1 單片機(jī)在身邊    知識(shí)2 單片機(jī)中的數(shù)制  任務(wù)二 MCS-51單片機(jī)    知識(shí)1 89C51單片機(jī)引腳功能    知識(shí)2 并行I／O口  任務(wù)三 倒計(jì)時(shí)定時(shí)器的制作    知識(shí) 單片機(jī)最小系統(tǒng)    實(shí)訓(xùn)1 單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板制作    實(shí)訓(xùn)2 制作倒計(jì)時(shí)器  知識(shí)鏈接 漫談單片機(jī)的學(xué)習(xí)  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目二  單片機(jī)點(diǎn)亮LED  任務(wù)一 仿真器與編程器    知識(shí)1 仿真器    知識(shí)2 編程器    實(shí)訓(xùn)  Medwin編譯軟件的安裝與使用  任務(wù)二 使用單片機(jī)點(diǎn)亮一個(gè)LED    實(shí)訓(xùn)1 給單片機(jī)下命令    知識(shí) 單片機(jī)數(shù)據(jù)傳送指令    實(shí)訓(xùn)2 實(shí)現(xiàn)跑馬燈  任務(wù)三 程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器    知識(shí)1 程序存儲(chǔ)器    知識(shí)2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器    知識(shí)3 特殊功能寄存器  知識(shí)鏈接 LED旋轉(zhuǎn)屏  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目三 制作球賽計(jì)分牌  任務(wù)一 數(shù)碼管顯示    知識(shí)1 數(shù)碼管顯示原理    知識(shí)2 單片機(jī)與數(shù)碼管接口    實(shí)訓(xùn) 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示  任務(wù)二 按鍵接口    知識(shí)1 單片機(jī)控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令    知識(shí)2 單片機(jī)按鍵接口    實(shí)訓(xùn)1 獨(dú)立式按鍵識(shí)別    實(shí)訓(xùn)2 矩陣式鍵盤(pán)接口  任務(wù)三 運(yùn)算指令    知識(shí)1 算術(shù)運(yùn)算指令    知識(shí)2 邏輯運(yùn)算指令    知識(shí)3 常用匯編指令  任務(wù)四 球賽計(jì)分牌設(shè)計(jì)    知識(shí)1 球賽計(jì)分牌電路分析    知識(shí)2 球賽計(jì)分牌程序規(guī)劃    實(shí)訓(xùn) 球賽計(jì)分牌項(xiàng)目設(shè)計(jì)  任務(wù)五 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程    知識(shí)1 應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一般流程    知識(shí)2 幾種典型的程序結(jié)構(gòu)  知識(shí)鏈接 單片機(jī)程序的加密與解密  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目四  制作防盜報(bào)警器  任務(wù)一 中斷系統(tǒng)    知識(shí)1 什么是中斷    知識(shí)2 51單片機(jī)的中斷執(zhí)行    知識(shí)3 中斷系統(tǒng)控制    實(shí)訓(xùn) 應(yīng)用中斷  任務(wù)二 防盜報(bào)警器設(shè)計(jì)    知識(shí) 電路設(shè)計(jì)    實(shí)訓(xùn) 防盜報(bào)警器程序設(shè)計(jì)  知識(shí)鏈接 漫談防盜報(bào)警器  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目五 制作數(shù)字頻率計(jì)  任務(wù)一 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器    知識(shí)1 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)    知識(shí)2 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的四種工作方式    實(shí)訓(xùn) 設(shè)計(jì)秒時(shí)鐘  任務(wù)二 數(shù)字頻率計(jì)設(shè)計(jì)    知識(shí) 頻率計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)    實(shí)訓(xùn) 頻率計(jì)程序設(shè)計(jì)  知識(shí)鏈接 汽車(chē)電子與單片機(jī)  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目六 制作數(shù)字顯示電壓表  任務(wù)一 AD／DA轉(zhuǎn)換原理    知識(shí)1 AD轉(zhuǎn)換    知識(shí)2 DA轉(zhuǎn)換  任務(wù)二 ADC與單片機(jī)的接口    知識(shí)1 ADC080X系列的結(jié)構(gòu)    知識(shí)2 TLC549與MCS-51單片機(jī)接口與編程  任務(wù)三 數(shù)字顯示電壓表設(shè)計(jì)    知識(shí) 數(shù)字顯示電壓表電路設(shè)計(jì)    實(shí)訓(xùn) 數(shù)字顯示電壓表程序設(shè)計(jì)  知識(shí)鏈接 帶片內(nèi)AD功能的單片機(jī)  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目七 制作可定時(shí)定鬧的數(shù)字鐘  任務(wù)一 I2C總線與AT24C02    知識(shí) I2C總線概念與AT24C02    實(shí)訓(xùn) AT24C02讀／寫(xiě)操作  任務(wù)二 數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)    知識(shí)1 數(shù)字鐘任務(wù)分析    知識(shí)2 時(shí)鐘系統(tǒng)程序規(guī)劃    實(shí)訓(xùn)1 定時(shí)、顯示子程序的編寫(xiě)    實(shí)訓(xùn)2 數(shù)字鐘的調(diào)試  任務(wù)三 單片機(jī)可靠性設(shè)計(jì)    知識(shí)1 硬件電路的可靠性設(shè)計(jì)    知識(shí)2 軟件抗干擾技術(shù)  知識(shí)鏈接 單片機(jī)發(fā)展歷程  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固項(xiàng)目八 實(shí)現(xiàn)串口通信  任務(wù)一 串行口    知識(shí)1 串行通信的概念    知識(shí)2 串口工作方式  任務(wù)二 串行口應(yīng)用    知識(shí) 單片機(jī)I／O口擴(kuò)展    實(shí)訓(xùn)1 利用串口擴(kuò)展I／O口    實(shí)訓(xùn)2 雙機(jī)通信的實(shí)現(xiàn)  知識(shí)鏈接 GPS與衛(wèi)星通信  項(xiàng)目小結(jié)  知識(shí)鞏固附錄一 倒計(jì)時(shí)器參考程序附錄二 常用MCS-51運(yùn)算子程序附錄三 部分廠家單片機(jī)一覽表附錄四 實(shí)驗(yàn)板使用方法附錄五 POV搖擺顯示LED鐘參考程序參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：不知道從什么時(shí)候開(kāi)始，筆者竟然就掌握了單片機(jī)的使用與設(shè)計(jì)（上世紀(jì)大學(xué)里學(xué)的Z80實(shí)際上早已一去不復(fù)返），自己設(shè)計(jì)了幾個(gè)產(chǎn)品，還幫助別人寫(xiě)了幾個(gè)商業(yè)程序。雖然跟許多專(zhuān)業(yè)工作者相比自愧不如，但是，筆者確實(shí)能做出產(chǎn)品。比如編入本書(shū)的用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的，采用一片89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)四位數(shù)字顯示、可定時(shí)定鬧的數(shù)字鐘等。對(duì)高手來(lái)說(shuō)，這只是小兒科，但是對(duì)剛剛學(xué)會(huì)點(diǎn)單片機(jī)皮毛知識(shí)的人來(lái)說(shuō)，則已經(jīng)是很復(fù)雜的產(chǎn)品了，特別是本書(shū)中數(shù)字鐘的按鍵功能的實(shí)現(xiàn)（筆者當(dāng)初花了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間）。當(dāng)讀者學(xué)習(xí)完本書(shū)，相信也能設(shè)計(jì)出類(lèi)似這樣簡(jiǎn)單實(shí)用的產(chǎn)品。再次告訴大家，會(huì)與不會(huì)僅在一念之差，不論是誰(shuí)，請(qǐng)不要擔(dān)心學(xué)不會(huì)，必勝的信心是學(xué)習(xí)單片機(jī)關(guān)鍵的第一步。單片機(jī)對(duì)電子愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是一個(gè)瓶頸，或者說(shuō)是技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)門(mén)檻。跨過(guò)了它，在電子技術(shù)領(lǐng)域里才會(huì)有“海闊憑魚(yú)躍，天高任鳥(niǎo)飛”的高人一籌的自豪感。那么單片機(jī)到底是什么？單片機(jī)到底能做什么呢？通俗地說(shuō)，單片機(jī)就是讓內(nèi)內(nèi)外外都相同的一塊集成電路（MCU）實(shí)現(xiàn)千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)不同的具體功能。這就是單片機(jī)的神奇之處，單片機(jī)只是一塊IC，但是它可以在你的指揮下實(shí)現(xiàn)無(wú)限的功能。單片機(jī)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與用電腦打字軟件打印一份通知相比沒(méi)有什么區(qū)別，只不過(guò)，一個(gè)是將文字信息打印到紙上讓大家看，另一個(gè)則是將代碼指令燒錄到集成電路中讓產(chǎn)品工作。單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)際上就是將某些代碼或者命令變成～個(gè)機(jī)器碼文件，再將這個(gè)文件（例如*.hex文件）燒錄到集成電路中，最后讓產(chǎn)品正常工作。這就要用到一些工具：電腦是必備的；字處理軟件等于單片機(jī)開(kāi)發(fā)軟件；打印機(jī)等于燒錄器；白紙等于空白的MCU。

編輯推薦

《中等職業(yè)教育"十一五"規(guī)劃教材·中職中專(zhuān)電子技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)系列教材·單片機(jī)原理與實(shí)訓(xùn)教程》是由科學(xué)出版社出版的。以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的專(zhuān)業(yè)課程選擇；以任務(wù)引導(dǎo)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為課程開(kāi)發(fā)策略；打破以往完整的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，向工作過(guò)程系統(tǒng)化方向發(fā)展。

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