單片機(jī)小系統(tǒng)的設(shè)計與制作

前言

　　書采用“任務(wù)驅(qū)動、教、學(xué)、做一體化的項目式”教學(xué)方法，體現(xiàn)高職高專理論“必需、夠用”原則，突出“知識”為完成“任務(wù)”服務(wù)，圍繞“任務(wù)”所用；整個教學(xué)過程以“教師指導(dǎo)”和“學(xué)生訓(xùn)練”為主而不是以“灌”和“觀”為主；認(rèn)識過程符合初學(xué)者的認(rèn)知規(guī)律，即由簡單到復(fù)雜、由形象到抽象、由感性到理性。知識由過去的學(xué)科系統(tǒng)，按照工作過程系統(tǒng)化重新序化。目的在于鞏固基礎(chǔ)，注重設(shè)計，培養(yǎng)技能，追求創(chuàng)新，走向?qū)嵱?。解決了以往單片機(jī)教學(xué)中存在的問題：概念抽象，知識枯燥難理解；知識運(yùn)用能力差；缺乏學(xué)習(xí)方法，知識不成體系，不知道該怎樣融會貫通?！　”緯木帉懱厣幸韵聨c?！　?.全書以任務(wù)為主線，通過完成任務(wù)來帶動教學(xué)　　本教材編寫以任務(wù)描述、任務(wù)分析、任務(wù)討論、任務(wù)實施為主線，將知識點融入到19個單片機(jī)的任務(wù)中，讓學(xué)生在完成任務(wù)的技能訓(xùn)練中掌握知識，學(xué)生培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力?！　?.軟硬結(jié)合，虛擬仿真　　沿用傳統(tǒng)單片機(jī)學(xué)習(xí)與開發(fā)經(jīng)驗，通過相關(guān)編譯軟件（如Keil）編寫程序并生成*.Hex文件，然后在Proteus中畫好硬件電路圖（這一過程相當(dāng)于硬件電路的焊接），調(diào)用*.Hex文件進(jìn)行虛擬仿真（這一過程相當(dāng)于硬件調(diào)試）?？晒?jié)約學(xué)習(xí)成本，提高讀者的學(xué)習(xí)積極性?！　?.以“必需，夠用”為原則，注重工程實踐　　全書以任務(wù)驅(qū)動為主線，以實際需要為目的來組織、安排章節(jié)內(nèi)容，以“必需，夠用”為原則，摒棄過時、應(yīng)用不多且難度較大的內(nèi)容，力求內(nèi)容能滿足上崗、教學(xué)需要，真正做到學(xué)習(xí)與就業(yè)的無縫對接。　　4.強(qiáng)化動手能力培養(yǎng)，適合不同層次讀者需求　　全書所有任務(wù)制作步驟簡潔明了，讀者可根據(jù)書中操作提示完成任務(wù)，通過完成任務(wù)，培養(yǎng)讀者實際操作能力?！　”緯珊Ｄ宪浖殬I(yè)技術(shù)學(xué)院何玲擔(dān)任主編，海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院蔡莉莎、曾維鵬擔(dān)任副主編，海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院吳恒玉擔(dān)任主審，參加編寫的還有海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院的黃果、唐民麗老師等。其中何玲編寫了項目1、項目3，曾維鵬編寫了項目4的任務(wù)13、任務(wù)14和項目5，蔡莉莎編寫了項目6和項目開發(fā)的課題2、黃果編寫了項目2和項目4的任務(wù)12和項目開發(fā)的課題1。海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院雷亞莉參與部分內(nèi)容整理。全書由何玲統(tǒng)稿，并得到了海南軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師的大力幫助，在此表示感謝！　　由于作者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請專家和讀者批評指正。　　編者 2011年3月

內(nèi)容概要

　　本書以任務(wù)驅(qū)動為主線，以“必需、夠用”為原則，注重工程實踐，強(qiáng)化學(xué)生的實際動手能力的培養(yǎng)。以Proteus和Keil
C軟件作為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計和仿真平臺，強(qiáng)調(diào)在應(yīng)用中學(xué)習(xí)單片機(jī)。
　　全書共設(shè)置了6個項目19個任務(wù)，通過對19個制作任務(wù)的講解，實現(xiàn)了從產(chǎn)品概念到設(shè)計，完成全過程訓(xùn)練。打破了單片機(jī)傳統(tǒng)的教學(xué)順序，讓讀者在每個任務(wù)中循序漸進(jìn)地掌握單片機(jī)的基本知識、輸入/輸出端口應(yīng)用、鍵盤接口技術(shù)、中斷原理及應(yīng)用、定時/計數(shù)器原理及應(yīng)用、數(shù)碼管靜態(tài)顯示、數(shù)碼管動態(tài)顯示、LED點陣顯示、串行端口通信原理及應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計等相關(guān)知識，重點突出了各項技能的訓(xùn)練。教材體現(xiàn)了教、學(xué)、做相結(jié)合的教學(xué)模式，每個項目由相應(yīng)的任務(wù)來完成，通過任務(wù)引入相應(yīng)的知識點和有關(guān)的概念及硬件設(shè)計和編程技巧。該教材高職特色鮮明，技能訓(xùn)練突出，特別適合做高職高專院校電子信息類相關(guān)專業(yè)的教材。

書籍目錄

項目1　單燈閃爍電路的設(shè)計與制作
　1.1任務(wù)1走進(jìn)單片機(jī)世界
　　1.1.1單片機(jī)及單片機(jī)系統(tǒng)
　　1.1.2想一想，做一做：制作花樣流水燈電路
　1.2任務(wù)2初識單片機(jī)——內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　1.2.1MCS-51單片機(jī)簡述
　　1.2.2單片機(jī)的工作過程
　　1.2.38051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　1.2.4單片機(jī)的引腳
　1.3任務(wù)3單燈閃爍電路的設(shè)計與制作
　　1.3.1單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài)
　　1.3.2時鐘電路
　　1.3.3單片機(jī)的時序
　　1.3.4單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計
　　1.3.5想一想，做一做：制作閃爍的LED燈
　項目1小結(jié)
　習(xí)題1
項目2　8路流水燈的仿真——單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)工具的使用
　2.1任務(wù)48路流水燈軟件的設(shè)計與制作——Keil C
　　2.1.1Keil C軟件的安裝
　　2.1.2Keil C工程文件的建立、設(shè)置與目標(biāo)文件的獲得
　　2.1.3Keil C的調(diào)試與斷點設(shè)置
　2.2任務(wù)58路流水燈硬件仿真電路的設(shè)計——Proteus仿真平臺
　　2.2.1Proteus電路設(shè)計
　　2.2.2源程序文件設(shè)計
　　2.2.3仿真
　2.3任務(wù)6Kile軟件和Proteus軟件的聯(lián)合仿真
　　2.3.1Keil和Proteus的聯(lián)合仿真方法一
　　2.3.2Keil和Proteus的聯(lián)合仿真方法二
　項目2小結(jié)
項目3　汽車轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計與制作
　3.1任務(wù)7廣告燈的設(shè)計與制作
　　3.1.1硬件電路
　　3.1.2程序設(shè)計
　　3.1.3深入認(rèn)識單片機(jī)并行I/O口
　　3.1.4LED驅(qū)動電路
　　3.1.5MCS-51指令系統(tǒng)、尋址方式
　　3.1.6常用偽指令
　　3.1.7想一想，做一做：讓廣告燈實現(xiàn)一次點亮和熄滅2個LED的效果
　3.2任務(wù)8數(shù)據(jù)傳送指令
　　3.2.1內(nèi)部傳送指令
　　3.2.2外部傳送指令
　　3.2.3訪問程序存儲器指令（或稱查表指令）
　　3.2.4交換指令
　　3.2.5堆棧操作指令
　　3.2.6想一想，做一做：秘密存放數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的交換
　3.3任務(wù)9簡易加法器的設(shè)計與制作——運(yùn)算指令
　　3.3.1算術(shù)運(yùn)算指令
　　3.3.2邏輯運(yùn)算指令
　　3.3.3想一想，做一做：實現(xiàn)Z=X∧Y
　3.4任務(wù)10LED閃爍電路的設(shè)計與制作——控制轉(zhuǎn)移與位操作指令
　　3.4.1控制轉(zhuǎn)移類指令
　　3.4.2位操作指令
　　3.4.3想一想，做一做：實現(xiàn)F=XY+XY
　3.5任務(wù)11汽車轉(zhuǎn)向燈的設(shè)計與制作——匯編語言程序設(shè)計
　　3.5.1設(shè)計過程
　　3.5.2程序設(shè)計方法
　階段性實訓(xùn)1自制單片機(jī)最小系統(tǒng)實現(xiàn)雙鍵控制8只LED跑馬燈效果
　項目3小結(jié)
　習(xí)題3
項目4　單片機(jī)基本顯示系統(tǒng)的設(shè)計與制作
　4.1任務(wù)12帶精確時間延時的廣告燈設(shè)計與制作
　　4.1.1中斷的概念
　　4.1.2MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
　　4.1.3MCS-51單片機(jī)的中斷響應(yīng)過程
　　4.1.4MCS-51單片機(jī)的中斷請求的撤銷
　　4.1.5MCS-51單片機(jī)的特殊用途寄存器
　　4.1.6計時器Timer0溢出中斷控制
　　4.1.7想一想，做一做：低頻方波信號發(fā)生器
　4.2任務(wù)13按鍵控制的數(shù)字顯示
　　4.2.1外部中斷觸發(fā)方式
　　4.2.2外部中斷INT0設(shè)置的步驟
　　4.2.3多個外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計
　　4.2.4想一想，做一做：兩個外部中斷同時使用的數(shù)碼管控制
　4.3任務(wù)14數(shù)字時鐘的設(shè)計與制作
　階段性實訓(xùn)2急救車優(yōu)先交通燈的設(shè)計與制作
　項目4小結(jié)
　習(xí)題4
項目5　字符型顯示器應(yīng)用
　5.1任務(wù)15字符型1602LCD液晶屏顯示
　　5.1.1字符型1602LCD液晶屏簡介
　　5.1.2字符型1602LCD引腳說明
　　5.1.31602LCD的指令說明及時序
　　5.1.4想一想，做一做：1602液晶屏顯示的多功能數(shù)字時鐘
　5.2任務(wù)16點陣LED顯示設(shè)計
　　5.2.1點陣LED的工作原理
　　5.2.2點陣LED的靜態(tài)與動態(tài)掃描
　階段性實訓(xùn)3電子密碼鎖的設(shè)計
　項目5小結(jié)
　習(xí)題5
項目6　單片機(jī)通信系統(tǒng)的設(shè)計與制作
　6.1任務(wù)17單片機(jī)雙機(jī)通信
　　6.1.1串行通信基礎(chǔ)
　　6.1.2單片機(jī)的串行通信接口
　　6.1.3想一想，做一做：利用工作方式2完成雙機(jī)通信測試系統(tǒng)的設(shè)計
　6.2任務(wù)18多機(jī)通信
　　6.2.1多機(jī)通信概述
　　6.2.2多機(jī)通信的基本原理
　6.3任務(wù)19單片機(jī)與PC的串行通信
　　6.3.1RS-232C串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口
　　6.3.2想一想,做一做：PC與單片機(jī)通信測試系統(tǒng)
　階段性實訓(xùn)4倒計時顯示遠(yuǎn)程控制器的設(shè)計與制作
　項目6小結(jié)
　習(xí)題6
項目7　項目開發(fā)
　7.1課題1簡易數(shù)字電壓表的設(shè)計與制作
　　7.1.1A/D轉(zhuǎn)換器
　　7.1.2硬件設(shè)計
　　7.1.3軟件設(shè)計
　7.2課題2定時鬧鈴的設(shè)計與制作
　　7.2.1硬件設(shè)計
　　7.2.2軟件設(shè)計
　附錄A51單片機(jī)指令表
　附錄B偽指令表
　附錄C指令中的符號標(biāo)識說明表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：當(dāng)CPU正在處理某項進(jìn)程時，若外界或內(nèi)部發(fā)生了緊急事件，要求CPU暫停正在處理的工作轉(zhuǎn)而去處理這個緊急事件，待處理完以后再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)執(zhí)行原來被中斷了的程序，這個過程稱為中斷。向CPU提出中斷請求的源稱為中斷源，微型計算機(jī)一般允許有多個中斷源。當(dāng)幾個中斷源同時向CPU發(fā)出中斷請求時，CPU應(yīng)優(yōu)先響應(yīng)最需緊急處理的中斷請求，為此需要規(guī)定各個中斷源的優(yōu)先級，使CPU在多個中斷源同時發(fā)出中斷請求時能找到優(yōu)先級最高的中斷源，響應(yīng)它的中斷請求，在優(yōu)先級高的中斷請求處理完了以后，再響應(yīng)優(yōu)先級低的中斷請求。若CPU正在處理一個優(yōu)先級低的中斷請求時，發(fā)生另一個優(yōu)先級比它高的中斷請求，CPU能暫停正在處理的中斷源的處理程序，轉(zhuǎn)去處理優(yōu)先級高的中斷請求，待處理完以后，再回到原來正在處理的低級中斷程序，這種高級中斷源能中斷低級中斷源的中斷處理稱為中斷嵌套。

編輯推薦

《新編高等職業(yè)教育電子信息、機(jī)電類規(guī)劃教材?機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè):單片機(jī)小系統(tǒng)的設(shè)計與制作》為工業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會“十二五”規(guī)劃教材之一。

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