單片機技能與實訓

前言

　　為滿足國家對高技能型人才培養(yǎng)的要求，配合職業(yè)院校在教學過程中加大實踐教學環(huán)節(jié)的力度，更好地進行基于項目化教學模式的改革，并結(jié)合編者多年的單片機實踐教學經(jīng)驗，特編寫了這套《單片機技能與實訓》教材。?　　本教材在編寫過程中，主要是圍繞著解決職業(yè)院校學生“愿意學、學得會、用得上”等方面的問題，進行有效的內(nèi)容組織，編寫原則主要以注重能力培養(yǎng)，內(nèi)容也主要以項目和任務為?載體。??　　教材打破傳統(tǒng)的以理論為主導的內(nèi)容安排模式，而是以項目為導向，以“夠用為度”。本書以單片機的實際應用為出發(fā)點，將傳統(tǒng)單片機系統(tǒng)原理進行了整合，并以案例的形式體現(xiàn)出來，使學生通過對案例的實操，引導其主動尋求對原理知識的追尋，即按需學習，從而提高了學生學習的主觀能動性。?　　教材內(nèi)容組織以突出實踐操作技能為主線，案例實施以單片機設計工作現(xiàn)場為背景，教學現(xiàn)場且以學生自己操作為主導，教師講授為輔導，更好地體現(xiàn)了對學生實踐技能的培養(yǎng)。?　　教材針對于MCS-51系列單片機的理論體系，安排了二十三個針對性案例和一個綜合案例，為使學習更貼近單片機系統(tǒng)實際開發(fā)現(xiàn)場，特意安排了C51的知識內(nèi)容，并安排了Keil C51開發(fā)工具的操作技能，另外，考慮到單片機實驗實訓環(huán)節(jié)在具體實施過程中，總會由于諸多硬件方面的問題而使案例項目無法實現(xiàn)，從而影響教學效果，本書特意引入了當今世界上是最優(yōu)秀的單片機硬件仿真軟件“Proteus”作為案例實施的主要載體，可以使單片機實踐教學的實施直接在普通的微機室實現(xiàn)。?　　本教材的第1、2、4、7、11章內(nèi)容由安徽職業(yè)技術(shù)學院王玉葉編寫，第3、5章內(nèi)容由淮北職業(yè)技術(shù)學院袁依鳳編寫，其余內(nèi)容由安徽職業(yè)技術(shù)學院宋國富編寫，全書由宋國富擔任主編，并負責統(tǒng)稿，安徽職業(yè)技術(shù)學院洪應主審了全書。?　　在本書的編寫過程中，編者也參考了一些同類教材和同行的研究成果，并得到了有關院校領導的大力支持，在此深表感謝，特別要感謝安徽職業(yè)技術(shù)學院程周的支持與幫助。當然，由于編者水平有限，錯誤和不足之處在所難免，還請各位專家同行批評指正。

內(nèi)容概要

本書主要介紹了單片機微處理器結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)、匯編語言及C語言程序設計、存儲器、輸入／輸出和中斷技術(shù)、接口技術(shù)、單片機的系統(tǒng)應用等內(nèi)容。本書以案例為教學中心，將51單片機的理論體系貫穿到實踐教學中，特意引人了當今世界上是最優(yōu)秀的單片機硬件仿真工具“Proteus”作為案例實施的主要載體，可以使單片機實踐教學的實施直接在普通的微機室實現(xiàn)?！　”緯勺鳛楦呗毟邔ｋ姎忸悓I(yè)的教材，也可作為中職類相關專業(yè)教材或參考書，同時也可作為從事電氣類專業(yè)工作的工程技術(shù)人員自學或參考用書。

作者簡介

　　宋國富，安徽淮北人，副教授，工學碩士，主要從事自動控制及嵌入式系統(tǒng)的教學與研究，在國內(nèi)學術(shù)性刊物上公開發(fā)表過“用Proteus實現(xiàn)51單片機的動態(tài)仿真”、“步進電機細分驅(qū)動技術(shù)的軟件實施”等多篇論文，并主編及編寫了《單片微計算機原理及應用》、《計算機文化基礎》等多本省部級規(guī)劃教材，主持了廳級科研項目“應用電子技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡課件的研發(fā)”等課題。

書籍目錄

第1章 數(shù)制與編碼 　1.1 不同進位計數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 　　1.1.1 進位計數(shù)制 　　1.1.2 數(shù)制的轉(zhuǎn)換 　1.2 計算機中數(shù)的表示方法及運算 　　1.2.1 機器數(shù)的特點 　　1.2.2 原碼、反碼和補碼 　1.3 BCD碼及文字符號代碼 　　1.3.1 8421BCD編碼 　　1.3.2 ASCII編碼 　　1.3.3 實訓1 Keil C51的使用方法 　習題1 第2章 MCS-51單片機的硬件配置 　2.1 單片機硬件系統(tǒng)的組成 　　2.1.1 微型機硬件系統(tǒng)的組成 　　2.1.2 單片微型計算機系統(tǒng)組成 　2.2 MCS-51單片機的引腳功能 　　2.2.1 MCS-51單片機系列 　　2.2.2 MCS-51單片機的內(nèi)部組成及信號引腳 　　2.2.3 實訓2 并行端口特性 　2.3 單片機內(nèi)部資源分配 　　2.3.1 MCS-51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器 　　2.3.2 MCS-51內(nèi)部程序存儲器 　　2.3.3 實訓3 Keil對單片機各存儲器單元的檢查 　　2.3.4 實訓4 工作寄存器組的操作 　　2.3.5 實訓5 位尋址區(qū)的操作 　習題2 第3章 MCS-51指令系統(tǒng)及匯編語言程序設計 　3.1 指令概述 　　3.1.1 基本概念 　　3.1.2 指令格式 　3.2 尋址方式 　　3.2.1 MCS-51的尋址方式 　　3.2.2 實訓6 尋址方式 　3.3 指令系統(tǒng) 　　3.3.1 內(nèi)部RAM間的數(shù)據(jù)傳送（16條） 　　3.3.2 ACC與外部數(shù)據(jù)存儲器（或擴展I/O口）傳遞數(shù)據(jù) 　　3.3.3 查表指令 　　3.3.4 堆棧操作 　　3.3.5 累加器A的數(shù)據(jù)交換指令 　　3.3.6 實訓7 棧的操作 　3.4 算術(shù)運算指令 　　3.4.1 加法指令 　　3.4.2 減法指令 　　3.4.3 十進制調(diào)整指令 　　3.4.4 乘除法指令 　3.5 邏輯運算指令 　　3.5.1 基本與、或、異或運算指令 　　3.5.2 對A簡單邏輯指令 　3.6 控制轉(zhuǎn)移指令（22條） 　　3.6.1 無條件轉(zhuǎn)移指令 　　3.6.2 條件轉(zhuǎn)移指令 　　3.6.3 比較不相等轉(zhuǎn)移指令 　　3.6.4 減“1”不為0轉(zhuǎn)移指令 　　3.6.5 調(diào)用指令與返回指令 　　3.6.6 空操作指令 　3.7 位操作指令 　3.8 實訓8 MCS-51指令系統(tǒng) 　3.9 MCS-51偽指令 　　3.9.1 匯編語言語句格式 　　3.9.2 常用偽指令 　3.10 匯編語言程序的結(jié)構(gòu) 　　3.10.1 概述 　　3.10.2 簡單程序的設計 　　3.10.3 分支程序設計 　　3.10.4 循環(huán)程序設計 　　3.10.5 查表程序設計 　3.11 匯編語言程序設計舉例 　　3.11.1 控制流程的基本設計方法 　　3.11.2 應用程序控制流程設計 　3.12 實訓9 匯編語言程序設計 　習題3 第4章 單片機的C語言程序設計基礎 　4.1 單片機C程序設計的一般格式 　　4.1.1 單片機C語言編程的步驟 　　4.1.2 單片機C程序的幾個基本概念 　　4.1.3 單片機C語言程序的基本結(jié)構(gòu) 　4.2 單片機C語言的數(shù)據(jù)類型 　　4.2.1 常量和符號常量 　　4.2.2 變量 　……第5章 存儲器系統(tǒng) 第6章 中斷技術(shù) 第7章 定時/計數(shù)器 第8章 輸入/輸出設備與接口 第9章 串行通信 第10章 A/D、D/A轉(zhuǎn)換接口 第11章 綜合應用案例——交通燈

章節(jié)摘錄

　　1.指令　　一臺計算機所具有的所有指令的集合，就構(gòu)成了指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)越豐富，說明CPU的功能越強。在Z80CPU中，沒有乘法和除法指令，執(zhí)行速度相對較慢；而MCS－51單片機提供了乘法和除法指令，實現(xiàn)乘法和除法運算時就要快得多?！　∫慌_微機能執(zhí)行什么樣的操作，是在微機設計時確定的。一條指令對應著一種基本操作。由于計算機只能識別二進制數(shù)，所以指令也必須用二進制形式來表示，稱為機器碼或機器指令。人們在書寫機器數(shù)時，為了簡化，常把機器數(shù)以十六進制的形式給出。　　MCS－51單片機指令系統(tǒng)共有33種功能，42種助記符，共計111條指令。　　2.機器周期　　在計算機系統(tǒng)中，機器周期是影響計算機運行速度的直接因素，利用機器周期還可以推算出系統(tǒng)軟件的運行速度等，在MCS－51系列單片機系統(tǒng)中，主要用到以下幾種周期?！　。?）時鐘周期。計算機的時鐘振蕩電路振蕩一周所需的時間叫做一個時鐘周期。其中每2個機器周期又稱為一拍?！　。?）機器周期。計算機完成一次最基本的操作所需的時間叫做一個機器周期。在MCS一51單片機系統(tǒng)中，每12個時鐘周期就構(gòu)成一個機器周期。　?。?）指令周期。在計算機中，執(zhí)行一條指令所需的時間叫做一個指令周期。指令周期一般是用機器周期來作為計量單位的。

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