單片機原理與仿真設(shè)計

前言

近年來電子技術(shù)和自動控制技術(shù)發(fā)展日新月異。單片機由于其功能強、體積小、價格低和穩(wěn)定性好等優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，目前已在計算機外部設(shè)備、通信、智能儀表、過程控制、家用電器和航空航天系統(tǒng)等各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。單片機是一門實踐性較強的課程，實驗在其教學(xué)中有著不可替代的地位。然而在傳統(tǒng)的單片機教學(xué)環(huán)境中，師生往往只能寫軟件程序而無法展示實驗過程及其結(jié)果；而且在傳統(tǒng)的單片機教學(xué)實驗中，也只能采用硬件仿真器、實驗箱或?qū)嶒灠寮按罅堪嘿F的硬件設(shè)備。這些都使得高職高專的單片機教學(xué)陷入困境。教育部2006年11月16日頒布的《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》一文中指出：加大課程建設(shè)與改革的力度，增強學(xué)生的職業(yè)能力；要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)虛擬工廠、虛擬車間、虛擬工藝、虛擬實驗。在此背景下，針對高職高專院校單片機的諸多困惑特意編寫此書。本書在編寫的過程中主要有以下幾個特點：1．本書力求做到通俗性、可讀性、階梯性和實用性。借助于仿真軟件Proteus，融“教、學(xué)、做”為一體，使抽象的原理變得生動易學(xué)，便于教師的教學(xué)工作，強化學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，也便于單片機初學(xué)者的學(xué)習。

內(nèi)容概要

　　《單片機原理與仿真設(shè)計》是一本面向高職高專電子類、機電類及計算機類等專業(yè)的教學(xué)而專門編寫的書。在內(nèi)容編排上針對“高職高?！钡慕虒W(xué)特點，融“教、學(xué)、做”為一體，從基礎(chǔ)著手，知識面廣，舉例豐富，實用性強，尤其通過大量的實例介紹了如何利用Proteus軟件支持單片機與其外圍電路協(xié)同仿真的功能來進行單片機教學(xué)，使抽象的原理變得生動易學(xué)，便于教師的教學(xué)工作，也便于單片機初學(xué)者的學(xué)習與動手能力的加強?！　　秵纹瑱C原理與仿真設(shè)計》分為9章：第1～3章介紹單片機的硬件知識以及單片機仿真軟件Proteus與編譯器的使用，第4、5章介紹單片機指令系統(tǒng)與程序設(shè)計，第6～8章講述單片機的定時器/計數(shù)器、中斷系統(tǒng)以及串行口的組成與應(yīng)用，第9章主要闡述了單片機的系統(tǒng)擴展與外圍接口的應(yīng)用。除第1章外，其余各章都至少配置了一個仿真實例，便于教師開展項目式教學(xué)和學(xué)生的自學(xué)?！　　秵纹瑱C原理與仿真設(shè)計》重基礎(chǔ)，針對性強，選材合理，講解規(guī)范清楚，既可作為高職高專院校單片機課程的教材，也可供給對單片機有興趣的學(xué)生和其他非專業(yè)人員學(xué)習。

書籍目錄

第1章 單片機概述1．1單片機基礎(chǔ)知識1．2 MCS-51系列單片機簡介1．3 單片機的應(yīng)用習題第2章 單片機仿真軟件2．1 Proteus仿真軟件2．2 Keil u Vision3集成開發(fā)環(huán)境2．3 流水燈的實例設(shè)計習題第3章 MCS-51單片機組成與工作原理3．1 MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)3．2 MCS-51單片機的引腳及其片外總線3．3 單片機時鐘電路與時序3．4 單片機低功耗工作方式3．5 存儲塊賦值的實例設(shè)計習題第4章 MCS-51指令系統(tǒng)4．1 指令的格式及標識4．2 MCS-51單片機的尋址方式4．3 數(shù)據(jù)傳送指令4．4 算術(shù)運算指令4．5 邏輯運算指令4．6 控制轉(zhuǎn)移指令4．7 布爾操作指令4．8 P1口輸入/輸出應(yīng)用實例習題第5章 程序設(shè)計5．1 概述5．2 程序設(shè)計5．3 常用程序設(shè)計5．4 軟件定時應(yīng)用實例習題第6章 定時器/計數(shù)器6．1 定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理6．2 8051單片機的定時器/計數(shù)器6．3 定時器/計數(shù)器的工作方式6．4 定時器/計數(shù)器應(yīng)用舉例6．5 閃爍燈的實例設(shè)計習題第7章 中斷系統(tǒng)7．1 中斷系統(tǒng)概述7．2 MCS-51中斷系統(tǒng)7．3 中斷的響應(yīng)過程和響應(yīng)時間7．4 外部中斷源的擴展7．5 中斷控制與中斷服務(wù)程序設(shè)計7．6 “叮咚”門鈴的實例設(shè)計習題第8章 串行通信8．1 串行通信基礎(chǔ)8．2 MCS-51單片機的串行口8．3 串行通信應(yīng)用8．4 并/串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實例設(shè)計習題第9章 單片機接口及系統(tǒng)擴展9．1 存儲器的擴展9．2 單片機I/O接口的擴展9．3 LED顯示器接口9．4 鍵盤接口9．5 D/A轉(zhuǎn)換接口9．6 A/D轉(zhuǎn)換接口9．7 數(shù)字鐘的實例設(shè)計9．8 4×4鍵盤的實例設(shè)計9．9 數(shù)字電壓表的實例設(shè)計習題參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 單片機概述眾所周知，近幾十年來微型計算機的發(fā)展速度是十分迅速的，其發(fā)展方向主要有兩個方面：其一是不斷推出高性能的通用微型計算機系統(tǒng)。從20世紀80年代的286、386直到今天的P4，字長已從原來的8位擴展到64位；CPU的處理速度和處理能力大大增強；先進的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使微型計算機適合組成網(wǎng)絡(luò)。通用微型計算機系統(tǒng)主要用于信息管理、科學(xué)計算、輔助設(shè)計和輔助制造等。其二是面向控制型應(yīng)用領(lǐng)域的單片微型計算機的大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用。如Intel、Zilog和NEC等公司都生產(chǎn)單片微型計算機。由于單片微型計算機具有可靠性高、體積小、價格低和易于產(chǎn)品化等特點，因而在智能儀器儀表、實時工業(yè)控制、智能終端、通信設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)和家用電器等自控領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。1.1 單片機基礎(chǔ)知識1.1.1 什么是單片機單片微型計算機簡稱單片機。由于它的結(jié)構(gòu)及功能均按工業(yè)控制要求設(shè)計，因此其確切的名稱應(yīng)是單片微控制器。單片機是把中央處理器CPU、隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM、I/O接口電路、定時器/計數(shù)器以及串行通信接口等集成在一塊芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計算機，故又稱為單片微型計算機?！　?.1.2 單片機的歷史發(fā)展單片機出現(xiàn)的歷史并不長，它的產(chǎn)生與發(fā)展和微處理器的產(chǎn)生與發(fā)展大體同步，其間經(jīng)歷了如下四個階段。第一階段（1971-1974年）：1971年11月美國Intel公司首先設(shè)計出集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器Intel4004，并且配有隨機存取存儲器RAM、只讀存儲器ROM和移位寄存器等芯片，構(gòu)成第一臺MCS-4微型計算機；1972年4月Intel公司又研制成功了處理能力較強的8位微處理器Intel8008。這些微處理器雖說還不是單片機，但從此拉開了研制單片機的序幕。

編輯推薦

《單片機原理與仿真設(shè)計》為高職高?！笆晃濉币?guī)劃·標準化教材之一。

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