單片機(jī)技能與實(shí)訓(xùn)

前言

　　為滿足國(guó)家對(duì)高技能型人才培養(yǎng)的要求，配合職業(yè)院校在教學(xué)過(guò)程中加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的力度，更好地進(jìn)行基于項(xiàng)目化教學(xué)模式的改革，并結(jié)合編者多年的單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，特編寫了這套《單片機(jī)技能與實(shí)訓(xùn)》教材。?　　本教材在編寫過(guò)程中，主要是圍繞著解決職業(yè)院校學(xué)生“愿意學(xué)、學(xué)得會(huì)、用得上”等方面的問(wèn)題，進(jìn)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(xiàng)目和任務(wù)為?載體。??　　教材打破傳統(tǒng)的以理論為主導(dǎo)的內(nèi)容安排模式，而是以項(xiàng)目為導(dǎo)向，以“夠用為度”。本書以單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，將傳統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)原理進(jìn)行了整合，并以案例的形式體現(xiàn)出來(lái)，使學(xué)生通過(guò)對(duì)案例的實(shí)操，引導(dǎo)其主動(dòng)尋求對(duì)原理知識(shí)的追尋，即按需學(xué)習(xí)，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。?　　教材內(nèi)容組織以突出實(shí)踐操作技能為主線，案例實(shí)施以單片機(jī)設(shè)計(jì)工作現(xiàn)場(chǎng)為背景，教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)且以學(xué)生自己操作為主導(dǎo)，教師講授為輔導(dǎo)，更好地體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生實(shí)踐技能的培養(yǎng)。?　　教材針對(duì)于MCS-51系列單片機(jī)的理論體系，安排了二十三個(gè)針對(duì)性案例和一個(gè)綜合案例，為使學(xué)習(xí)更貼近單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)際開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，特意安排了C51的知識(shí)內(nèi)容，并安排了Keil C51開(kāi)發(fā)工具的操作技能，另外，考慮到單片機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)在具體實(shí)施過(guò)程中，總會(huì)由于諸多硬件方面的問(wèn)題而使案例項(xiàng)目無(wú)法實(shí)現(xiàn)，從而影響教學(xué)效果，本書特意引入了當(dāng)今世界上是最優(yōu)秀的單片機(jī)硬件仿真軟件“Proteus”作為案例實(shí)施的主要載體，可以使單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施直接在普通的微機(jī)室實(shí)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(xué)院王玉葉編寫，第3、5章內(nèi)容由淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院袁依鳳編寫，其余內(nèi)容由安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院宋國(guó)富編寫，全書由宋國(guó)富擔(dān)任主編，并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿，安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院洪應(yīng)主審了全書。?　　在本書的編寫過(guò)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(guān)院校領(lǐng)導(dǎo)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(xué)院程周的支持與幫助。當(dāng)然，由于編者水平有限，錯(cuò)誤和不足之處在所難免，還請(qǐng)各位專家同行批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書主要介紹了單片機(jī)微處理器結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言及C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器、輸入／輸出和中斷技術(shù)、接口技術(shù)、單片機(jī)的系統(tǒng)應(yīng)用等內(nèi)容。本書以案例為教學(xué)中心，將51單片機(jī)的理論體系貫穿到實(shí)踐教學(xué)中，特意引人了當(dāng)今世界上是最優(yōu)秀的單片機(jī)硬件仿真工具“Proteus”作為案例實(shí)施的主要載體，可以使單片機(jī)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施直接在普通的微機(jī)室實(shí)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(guān)專業(yè)教材或參考書，同時(shí)也可作為從事電氣類專業(yè)工作的工程技術(shù)人員自學(xué)或參考用書。

作者簡(jiǎn)介

　　宋國(guó)富，安徽淮北人，副教授，工學(xué)碩士，主要從事自動(dòng)控制及嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)與研究，在國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)性刊物上公開(kāi)發(fā)表過(guò)“用Proteus實(shí)現(xiàn)51單片機(jī)的動(dòng)態(tài)仿真”、“步進(jìn)電機(jī)細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)的軟件實(shí)施”等多篇論文，并主編及編寫了《單片微計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用》、《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》等多本省部級(jí)規(guī)劃教材，主持了廳級(jí)科研項(xiàng)目“應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 　　1.1.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制 　　1.1.2 數(shù)制的轉(zhuǎn)換 　1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法及運(yùn)算 　　1.2.1 機(jī)器數(shù)的特點(diǎn) 　　1.2.2 原碼、反碼和補(bǔ)碼 　1.3 BCD碼及文字符號(hào)代碼 　　1.3.1 8421BCD編碼 　　1.3.2 ASCII編碼 　　1.3.3 實(shí)訓(xùn)1 Keil C51的使用方法 　習(xí)題1 第2章 MCS-51單片機(jī)的硬件配置 　2.1 單片機(jī)硬件系統(tǒng)的組成 　　2.1.1 微型機(jī)硬件系統(tǒng)的組成 　　2.1.2 單片微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 　2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳功能 　　2.2.1 MCS-51單片機(jī)系列 　　2.2.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部組成及信號(hào)引腳 　　2.2.3 實(shí)訓(xùn)2 并行端口特性 　2.3 單片機(jī)內(nèi)部資源分配 　　2.3.1 MCS-51內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 　　2.3.2 MCS-51內(nèi)部程序存儲(chǔ)器 　　2.3.3 實(shí)訓(xùn)3 Keil對(duì)單片機(jī)各存儲(chǔ)器單元的檢查 　　2.3.4 實(shí)訓(xùn)4 工作寄存器組的操作 　　2.3.5 實(shí)訓(xùn)5 位尋址區(qū)的操作 　習(xí)題2 第3章 MCS-51指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 　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(shí)訓(xùn)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(chǔ)器（或擴(kuò)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(shí)訓(xùn)7 棧的操作 　3.4 算術(shù)運(yùn)算指令 　　3.4.1 加法指令 　　3.4.2 減法指令 　　3.4.3 十進(jìn)制調(diào)整指令 　　3.4.4 乘除法指令 　3.5 邏輯運(yùn)算指令 　　3.5.1 基本與、或、異或運(yùn)算指令 　　3.5.2 對(duì)A簡(jiǎn)單邏輯指令 　3.6 控制轉(zhuǎn)移指令（22條） 　　3.6.1 無(wú)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(shí)訓(xùn)8 MCS-51指令系統(tǒng) 　3.9 MCS-51偽指令 　　3.9.1 匯編語(yǔ)言語(yǔ)句格式 　　3.9.2 常用偽指令 　3.10 匯編語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu) 　　3.10.1 概述 　　3.10.2 簡(jiǎn)單程序的設(shè)計(jì) 　　3.10.3 分支程序設(shè)計(jì) 　　3.10.4 循環(huán)程序設(shè)計(jì) 　　3.10.5 查表程序設(shè)計(jì) 　3.11 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例 　　3.11.1 控制流程的基本設(shè)計(jì)方法 　　3.11.2 應(yīng)用程序控制流程設(shè)計(jì) 　3.12 實(shí)訓(xùn)9 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 　習(xí)題3 第4章 單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 　4.1 單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)的一般格式 　　4.1.1 單片機(jī)C語(yǔ)言編程的步驟 　　4.1.2 單片機(jī)C程序的幾個(gè)基本概念 　　4.1.3 單片機(jī)C語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu) 　4.2 單片機(jī)C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型 　　4.2.1 常量和符號(hào)常量 　　4.2.2 變量 　……第5章 存儲(chǔ)器系統(tǒng) 第6章 中斷技術(shù) 第7章 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 第8章 輸入/輸出設(shè)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(yīng)用案例——交通燈

章節(jié)摘錄

　　1.指令　　一臺(tái)計(jì)算機(jī)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(shuō)明CPU的功能越強(qiáng)。在Z80CPU中，沒(méi)有乘法和除法指令，執(zhí)行速度相對(duì)較慢；而MCS－51單片機(jī)提供了乘法和除法指令，實(shí)現(xiàn)乘法和除法運(yùn)算時(shí)就要快得多?！　∫慌_(tái)微機(jī)能執(zhí)行什么樣的操作，是在微機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)確定的。一條指令對(duì)應(yīng)著一種基本操作。由于計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制數(shù)，所以指令也必須用二進(jìn)制形式來(lái)表示，稱為機(jī)器碼或機(jī)器指令。人們?cè)跁鴮憴C(jī)器數(shù)時(shí)，為了簡(jiǎn)化，常把機(jī)器數(shù)以十六進(jìn)制的形式給出?！　CS－51單片機(jī)指令系統(tǒng)共有33種功能，42種助記符，共計(jì)111條指令?！　?.機(jī)器周期　　在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，機(jī)器周期是影響計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的直接因素，利用機(jī)器周期還可以推算出系統(tǒng)軟件的運(yùn)行速度等，在MCS－51系列單片機(jī)系統(tǒng)中，主要用到以下幾種周期。　?。?）時(shí)鐘周期。計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘振蕩電路振蕩一周所需的時(shí)間叫做一個(gè)時(shí)鐘周期。其中每2個(gè)機(jī)器周期又稱為一拍?！　。?）機(jī)器周期。計(jì)算機(jī)完成一次最基本的操作所需的時(shí)間叫做一個(gè)機(jī)器周期。在MCS一51單片機(jī)系統(tǒng)中，每12個(gè)時(shí)鐘周期就構(gòu)成一個(gè)機(jī)器周期。　?。?）指令周期。在計(jì)算機(jī)中，執(zhí)行一條指令所需的時(shí)間叫做一個(gè)指令周期。指令周期一般是用機(jī)器周期來(lái)作為計(jì)量單位的。

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