单片机技术及项目训练（第3版）
出版时间:
2020-08
版次:
1
ISBN:
9787512433281
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本书是四川省省级示范性高职院校———四川航天职业技术学院单片机应用技术教学团队在多年教学改革经验的基础上,结合*的高等职业教育改革要求,通过10个学习情境及多个训练项目,系统介绍了单片机硬件结构、C51语言、单片机中断与定时系统、人机信息交互、单片机串行通信以及单片机系统功能扩展等内容。本书所有学习情境均先讲解相关知识点,再通过“任务实施”和“能力扩展”培养学生的实践能力,符合高职教学任务引导、逐层递进的教学方式,具有很强的实用性和可读性。
本书可作为高职高专院校电子信息类、自动化类、机电类等专业的单片机技术课程教材,也可作为单片机工程技术人员的入门参考书。 学习情境1 初识单片机 1
1.1 单片机基础知识 1
1.1.1 单片机定义 1
1.1.2 单片机的应用领域 2
1.1.3 单片机的发展历程 3
1.1.4 单片机的发展趋势 3
1.1.5 MCS 51单片机及其兼容单片机 4
1.2 单片机存储器结构介绍 7
1.2.1 存储单元地址 7
1.2.2 80C51单片机存储器结构 7
1.2.3 程序存储器ROM 的使用方式 8
1.3 单片机的数据存储器和特殊功能寄存器介绍 8
1.3.1 片内RAM 分区 8
1.3.2 特殊功能寄存器区 10
1.4 单片机最小系统 11
1.4.1 时钟电路 11
1.4.2 复位电路 12
1.5 任务实施———单片机建立项目 14
1.5.1 单片机开发环境的安装 14
1.5.2 Keil C51注册 17
1.5.3 Keil开发环境介绍 18
1.5.4 单片机程序下载 19
1.6 能力拓展———单片机领域分类及学习方法 22
1.6.1 单片机与普通PC的参数对比 22
1.6.2 单片机领域分类 22
1.6.3 单片机学习方法 25
学习情境2 流水灯的实现 26
2.1 数制转换 26
2.1.1 二进制与十进制间的转换 26
2.1.2 二进制与十六进制间的转换 26
2.2 单片机中的存储单位 27
2.3 无符号数与有符号数 27
2.4 C51语言的基础知识介绍 29
2.4.1 C和C51语言的概述 29
2.4.2 C51语言的数据类型和范围 29
2.4.3 C51语言的基本运算符 35
2.5 C51语言的循环结构语句 38
2.5.1 while语句 38
2.5.2 do while 语句 39
2.5.3 for语句 40
2.5.4 循环的嵌套 42
2.5.5 表达式语句和复合语句 43
2.6 C51语言的函数 44
2.6.1 函数的定义 44
2.6.2 函数的调用 45
2.6.3 被调函数的说明 46
2.6.4 函数的声明 47
2.6.5 局部变量和全局变量 48
2.7 任务实施———LED灯控制 49
2.7.1 仿真硬件电路 49
2.7.2 仿真程序设计 49
2.8 能力拓展———LED灯花样显示 52
2.8.1 硬件电路 52
2.8.2 软件设计 54
学习情境3 数码管的显示 55
3.1 数组的基本知识 55
3.1.1 数组的定义 55
3.1.2 数组的元素 56
3.1.3 数组的赋值 56
3.1.4 二维数组 57
3.1.5 字符数组 57
3.2 分支结构程序 58
3.2.1 if语句的几种形式 58
3.2.2 if语句的嵌套 60
3.2.3 条件表达式 61
3.3 单片机中断系统 62
3.3.1 中断系统概念 62
3.3.2 中断源及中断请求标志 63
3.3.3 中断系统的控制寄存器 64
3.4 任务实施———数码管的动态显示 66
3.4.1 数码管基础 66
3.4.2 基本原理 67
3.4.3 硬件电路 67
3.4.4 软件设计 67
3.5 能力拓展———车流量统计器 71
3.5.1 硬件电路及接口 71
3.5.2 车流量统计程序 72
学习情境4 定时器 75
4.1 单片机的定时/计数器 75
4.1.1 工作原理 75
4.1.2 定时器寄存器 76
4.1.3 工作方式 77
4.2 任务实施———数码管的使用 79
4.2.1 数码管电路与单片机接口 79
4.2.2 数码管显示程序 80
4.3 能力拓展———定时器典型应用 82
4.3.1 PWM 的调光实验 82
4.3.2 数字频率计的设计 87
学习情境5 人机信息交互 91
5.1 C51语言分支结构程序 91
5.1.1 break语句 91
5.1.2 continue语句 91
5.1.3 switch语句 93
5.2 任务实施———按键的应用 94
5.2.1 独立式按键 94
5.2.2 矩阵式按键 97
5.3 能力拓展———一键多功能 101
5.3.1 硬件电路 101
5.3.2 程序设计 102
学习情境6 串行通信技术应用 105
6.1 串行通信理论知识 105
6.1.1 串行通信的概念 105
6.1.2 串行通信的分类 106
6.1.3 按通信方向分类 106
6.1.4 串行接口寄存器 107
6.1.5 串行口的工作方式 109
6.1.6 串行口波特率 110
6.2 串口通信硬件电路 111
6.2.1 单片机控制电路 111
6.2.2 电平信号转换电路 111
6.3 任务实施———串口通信的基本应用 112
6.4 能力拓展———基于串口的蜂鸣器控制114
学习情境7 液晶显示实现 116
7.1 多C源文件的初步认识 116
7.2 液晶显示器的介绍 117
7.2.1 LCD1602液晶显示器 118
7.2.2 LCD12864液晶显示器 122
7.3 任务实施———LCD1602液晶显示 128
7.4 能力拓展———LCD12864显示图片 132
学习情境8 电子万年历应用 142
8.1 BCD码 142
8.1.1 基本概念 142
8.1.2 运算规则 142
8.2 SPI总线 143
8.2.1 基本概念 143
8.2.2 工作模式 144
8.3 DS1302芯片 145
8.3.1 DS1302芯片简介 145
8.3.2 DS1302的硬件信息 146
8.3.3 DS1302寄存器 147
8.3.4 DS1302通信时序 148
8.4 任务实施———电子万年历应用 149
8.4.1 仿真硬件电路 149
8.4.2 仿真程序设计 150
8.5 能力拓展———可更改的电子万年历应用 156
8.5.1 硬件电路 156
8.5.2 程序设计 157
学习情境9 简易电压表和信号发生器的应用162
9.1 A/D和D/A转换 162
9.1.1 DAC概念及工作原理 162
9.1.2 DAC的主要指标 163
9.1.3 ADC概念及工作原理 164
9.1.4 ADC的主要指标 165
9.2 PCF8591的ADC和DAC实现 167
9.2.1 PCF8591芯片简介 167
9.2.2 PCF8591的 ADC和DAC使用流程 168
9.3 任务实施———简易电压表仿真应用 171
9.3.1 仿真硬件电路 171
9.3.2 仿真软件设计 172
9.4 能力拓展———简易信号发生器的应用178
9.4.1 硬件电路 178
9.4.2 软件设计 179
学习情境10 断电信息保存技术 182
10.1 I2C总线 182
10.1.1 I2C总线时序 182
10.1.2 I2C总线寻址模式 183
10.1.3 I2C总线工作过程 185
10.2 EEPROM 芯片 _______186
10.2.1 EEPROM 基本知识 186
10.2.2 EEPROM 芯片———AT24C02 187
10.2.3 EEPROM 硬件电路及接口 188
10.3 任务实施———断电信息保存技术 189
10.4 能力拓展———多个EEPROM 器件操作 195
课后作业 200
附录A Keil C51软件使用 209
附录B AT89S52 单片机烧写软件 216
附录C 常用的C51标准库函数 221
参考文献 224
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内容简介:
本书是四川省省级示范性高职院校———四川航天职业技术学院单片机应用技术教学团队在多年教学改革经验的基础上,结合*的高等职业教育改革要求,通过10个学习情境及多个训练项目,系统介绍了单片机硬件结构、C51语言、单片机中断与定时系统、人机信息交互、单片机串行通信以及单片机系统功能扩展等内容。本书所有学习情境均先讲解相关知识点,再通过“任务实施”和“能力扩展”培养学生的实践能力,符合高职教学任务引导、逐层递进的教学方式,具有很强的实用性和可读性。
本书可作为高职高专院校电子信息类、自动化类、机电类等专业的单片机技术课程教材,也可作为单片机工程技术人员的入门参考书。
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目录:
学习情境1 初识单片机 1
1.1 单片机基础知识 1
1.1.1 单片机定义 1
1.1.2 单片机的应用领域 2
1.1.3 单片机的发展历程 3
1.1.4 单片机的发展趋势 3
1.1.5 MCS 51单片机及其兼容单片机 4
1.2 单片机存储器结构介绍 7
1.2.1 存储单元地址 7
1.2.2 80C51单片机存储器结构 7
1.2.3 程序存储器ROM 的使用方式 8
1.3 单片机的数据存储器和特殊功能寄存器介绍 8
1.3.1 片内RAM 分区 8
1.3.2 特殊功能寄存器区 10
1.4 单片机最小系统 11
1.4.1 时钟电路 11
1.4.2 复位电路 12
1.5 任务实施———单片机建立项目 14
1.5.1 单片机开发环境的安装 14
1.5.2 Keil C51注册 17
1.5.3 Keil开发环境介绍 18
1.5.4 单片机程序下载 19
1.6 能力拓展———单片机领域分类及学习方法 22
1.6.1 单片机与普通PC的参数对比 22
1.6.2 单片机领域分类 22
1.6.3 单片机学习方法 25
学习情境2 流水灯的实现 26
2.1 数制转换 26
2.1.1 二进制与十进制间的转换 26
2.1.2 二进制与十六进制间的转换 26
2.2 单片机中的存储单位 27
2.3 无符号数与有符号数 27
2.4 C51语言的基础知识介绍 29
2.4.1 C和C51语言的概述 29
2.4.2 C51语言的数据类型和范围 29
2.4.3 C51语言的基本运算符 35
2.5 C51语言的循环结构语句 38
2.5.1 while语句 38
2.5.2 do while 语句 39
2.5.3 for语句 40
2.5.4 循环的嵌套 42
2.5.5 表达式语句和复合语句 43
2.6 C51语言的函数 44
2.6.1 函数的定义 44
2.6.2 函数的调用 45
2.6.3 被调函数的说明 46
2.6.4 函数的声明 47
2.6.5 局部变量和全局变量 48
2.7 任务实施———LED灯控制 49
2.7.1 仿真硬件电路 49
2.7.2 仿真程序设计 49
2.8 能力拓展———LED灯花样显示 52
2.8.1 硬件电路 52
2.8.2 软件设计 54
学习情境3 数码管的显示 55
3.1 数组的基本知识 55
3.1.1 数组的定义 55
3.1.2 数组的元素 56
3.1.3 数组的赋值 56
3.1.4 二维数组 57
3.1.5 字符数组 57
3.2 分支结构程序 58
3.2.1 if语句的几种形式 58
3.2.2 if语句的嵌套 60
3.2.3 条件表达式 61
3.3 单片机中断系统 62
3.3.1 中断系统概念 62
3.3.2 中断源及中断请求标志 63
3.3.3 中断系统的控制寄存器 64
3.4 任务实施———数码管的动态显示 66
3.4.1 数码管基础 66
3.4.2 基本原理 67
3.4.3 硬件电路 67
3.4.4 软件设计 67
3.5 能力拓展———车流量统计器 71
3.5.1 硬件电路及接口 71
3.5.2 车流量统计程序 72
学习情境4 定时器 75
4.1 单片机的定时/计数器 75
4.1.1 工作原理 75
4.1.2 定时器寄存器 76
4.1.3 工作方式 77
4.2 任务实施———数码管的使用 79
4.2.1 数码管电路与单片机接口 79
4.2.2 数码管显示程序 80
4.3 能力拓展———定时器典型应用 82
4.3.1 PWM 的调光实验 82
4.3.2 数字频率计的设计 87
学习情境5 人机信息交互 91
5.1 C51语言分支结构程序 91
5.1.1 break语句 91
5.1.2 continue语句 91
5.1.3 switch语句 93
5.2 任务实施———按键的应用 94
5.2.1 独立式按键 94
5.2.2 矩阵式按键 97
5.3 能力拓展———一键多功能 101
5.3.1 硬件电路 101
5.3.2 程序设计 102
学习情境6 串行通信技术应用 105
6.1 串行通信理论知识 105
6.1.1 串行通信的概念 105
6.1.2 串行通信的分类 106
6.1.3 按通信方向分类 106
6.1.4 串行接口寄存器 107
6.1.5 串行口的工作方式 109
6.1.6 串行口波特率 110
6.2 串口通信硬件电路 111
6.2.1 单片机控制电路 111
6.2.2 电平信号转换电路 111
6.3 任务实施———串口通信的基本应用 112
6.4 能力拓展———基于串口的蜂鸣器控制114
学习情境7 液晶显示实现 116
7.1 多C源文件的初步认识 116
7.2 液晶显示器的介绍 117
7.2.1 LCD1602液晶显示器 118
7.2.2 LCD12864液晶显示器 122
7.3 任务实施———LCD1602液晶显示 128
7.4 能力拓展———LCD12864显示图片 132
学习情境8 电子万年历应用 142
8.1 BCD码 142
8.1.1 基本概念 142
8.1.2 运算规则 142
8.2 SPI总线 143
8.2.1 基本概念 143
8.2.2 工作模式 144
8.3 DS1302芯片 145
8.3.1 DS1302芯片简介 145
8.3.2 DS1302的硬件信息 146
8.3.3 DS1302寄存器 147
8.3.4 DS1302通信时序 148
8.4 任务实施———电子万年历应用 149
8.4.1 仿真硬件电路 149
8.4.2 仿真程序设计 150
8.5 能力拓展———可更改的电子万年历应用 156
8.5.1 硬件电路 156
8.5.2 程序设计 157
学习情境9 简易电压表和信号发生器的应用162
9.1 A/D和D/A转换 162
9.1.1 DAC概念及工作原理 162
9.1.2 DAC的主要指标 163
9.1.3 ADC概念及工作原理 164
9.1.4 ADC的主要指标 165
9.2 PCF8591的ADC和DAC实现 167
9.2.1 PCF8591芯片简介 167
9.2.2 PCF8591的 ADC和DAC使用流程 168
9.3 任务实施———简易电压表仿真应用 171
9.3.1 仿真硬件电路 171
9.3.2 仿真软件设计 172
9.4 能力拓展———简易信号发生器的应用178
9.4.1 硬件电路 178
9.4.2 软件设计 179
学习情境10 断电信息保存技术 182
10.1 I2C总线 182
10.1.1 I2C总线时序 182
10.1.2 I2C总线寻址模式 183
10.1.3 I2C总线工作过程 185
10.2 EEPROM 芯片 _______186
10.2.1 EEPROM 基本知识 186
10.2.2 EEPROM 芯片———AT24C02 187
10.2.3 EEPROM 硬件电路及接口 188
10.3 任务实施———断电信息保存技术 189
10.4 能力拓展———多个EEPROM 器件操作 195
课后作业 200
附录A Keil C51软件使用 209
附录B AT89S52 单片机烧写软件 216
附录C 常用的C51标准库函数 221
参考文献 224
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