單片機原理、應(yīng)用與仿真

前言

　　隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，單片機以其體積小、功能強大、應(yīng)用靈活和性能價格比高等優(yōu)點，在工業(yè)控制、智能儀表、尖端武器、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和各種家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。美國Atmel公司的AT89S51單片機在我國8位單片機市場占有很大的份額，應(yīng)用非常廣泛，但相關(guān)適用于高職學(xué)生的教材較少，教學(xué)手段也較為落后。本教材圍繞高職院校培養(yǎng)高技能型人才、加強技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)的目的，以知識目標(biāo)、技能目標(biāo)為主線，突出了針對性和應(yīng)用性，強化了實踐能力的培養(yǎng)。在內(nèi)容的組織上，以應(yīng)用為導(dǎo)向，完成任務(wù)為目的，介紹AT89S51單片機的基本知識，軟、硬件結(jié)合，知識點和技能點結(jié)合，既實現(xiàn)了知識的全面性和連貫性，又做到了理論與實踐內(nèi)容的融會貫通。同時將先進的單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真平臺Proteus作為主要教學(xué)手段，仿真大量的實用程序和應(yīng)用實例，利用電路仿真圖代替電路原理圖，使人身臨其境。書中程序經(jīng)過實踐驗證，并提供Proteus設(shè)計文件和源程序，使得學(xué)習(xí)單片機容易上手，真正給讀者帶來學(xué)習(xí)單片機的樂趣?！　∪珪訟T89S51系列單片機為對象，以Proteus軟件和Keil軟件為教學(xué)、設(shè)計開發(fā)平臺，以實際應(yīng)用中常見的單片機系統(tǒng)實例為任務(wù)，為學(xué)生動手參與創(chuàng)造了條件。全書共分為10章及附錄：第1章為單片機概述與AT89S51單片機結(jié)構(gòu)；第2章為單片機開發(fā)系統(tǒng)；第3章為AT89S51系列單片機的指令系統(tǒng)與程序設(shè)計；第4章為AT89S51中斷系統(tǒng)與定時器/計數(shù)器；第5章為 AT89S51人機交互通道的接口技術(shù)；第6章為 AT89S51單片機的存儲器及I/O口擴展技術(shù)；第7章為AT89S51單片機I/O通道接口技術(shù)；第8章為AT89S51單片機串行通信接口技術(shù)；第9章為單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計；第10章為單片機C語言應(yīng)用設(shè)計。整個教學(xué)內(nèi)容以15個工作任務(wù)貫穿全書，即：簡單流水燈控制、 BDC碼相加、延時控制彩燈閃爍、中斷系統(tǒng)應(yīng)用、中斷優(yōu)先控制、60s倒計時裝置、按鍵顯示、AT24C02擴展存儲器、數(shù)字電壓表設(shè)計、波形發(fā)生器、雙機通信、步進電機控制、數(shù)字溫度計設(shè)計、電子時鐘設(shè)計、秒表設(shè)計，電路仿真圖和程序真實可靠。各章后有相應(yīng)的實訓(xùn)題目、各類習(xí)題供訓(xùn)練之用。同時注意介紹單片機應(yīng)用產(chǎn)品中廣泛運用的技術(shù)與器件，例如I2C總線、ISP在線系統(tǒng)編程、看門狗等技術(shù)；DS18B20、DS1302、液晶顯示等器件?！　”緯蛇|寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院荊珂教授、張樹江教授擔(dān)任主編，遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院牟淑杰老師編寫了第1章、第2章、第3章，荊珂老師編寫了第4章、第5章及附錄部分，遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院李芳老師編寫了第6章、第7章、第8章，張樹江老師編寫了第9章，遼寧石油化工大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院闞哲老師編寫了第10章。全書由荊珂、張樹江統(tǒng)稿。同時，編者還參考和引用了參考文獻(xiàn)中有關(guān)作者的部分資料，在此一并向他們表示衷心的感謝?！　”緯€有配套的教學(xué)課件、課后習(xí)題答案、Proteus設(shè)計文件和源程序等，讀者可在華信教育資源網(wǎng)下載或發(fā)郵件到編輯郵箱索取?！　∮捎诰幷咚接邢蓿瑫r間比較倉促，書中難免有疏漏和不妥之處，懇請讀者通過電子郵箱進行聯(lián)系，提出批評意見和建議。

內(nèi)容概要

　　《高等職業(yè)教育自動化類專業(yè)規(guī)劃教材：單片機原理、應(yīng)用與仿真》共分為10章，以AT89S51單片機為主體來講述單片機原理，把先進的單片機系統(tǒng)設(shè)計與仿真平臺Proteus引進教材中。以Proteus設(shè)計與仿真實例作為15個工作任務(wù)貫穿全書，包括簡單流水燈控制、BCD碼相加、延時控制彩燈閃爍、中斷系統(tǒng)應(yīng)用、中斷優(yōu)先控制、60s倒計時裝置、按鍵顯示、AT24C02擴展存儲器、數(shù)字電壓表設(shè)計、波形發(fā)生器、雙機通信、步進電機控制、數(shù)字溫度計設(shè)計、電子時鐘設(shè)計和秒表設(shè)計。利用電路仿真圖代替電路原理圖，使人身臨其境。程序經(jīng)過實踐驗證，并提供Proteus設(shè)計文件和源程序，真正給讀者帶來學(xué)習(xí)單片機的樂趣。各章后有相應(yīng)的實訓(xùn)題目、各類習(xí)題供訓(xùn)練之用。同時，《高等職業(yè)教育自動化類專業(yè)規(guī)劃教材：單片機原理、應(yīng)用與仿真》還介紹了單片機應(yīng)用產(chǎn)品中廣泛運用的技術(shù)與器件，例如I2C總線、ISP在線系統(tǒng)編程、看門狗等技術(shù)；DS18B20、DS1302、液晶顯示等器件。

書籍目錄

第1章 單片機概述與AT89S51單片機結(jié)構(gòu)
1.1 單片機概述
1.1.1 嵌入式系統(tǒng)與單片機
1.1.2 單片機的發(fā)展概況
1.1.3 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域
1.2 AT89S51單片機結(jié)構(gòu)
1.2.1 AT89S51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能
1.2.2 AT89S51單片機的存儲器結(jié)構(gòu)
1.2.3 AT89S51單片機的并行端口結(jié)構(gòu)
1.2.4 看門狗定時器
1.3 時鐘電路及復(fù)位電路
1.3.1 時鐘電路與時序
1.3.2 復(fù)位電路
1.4 AT89S51單片機的工作方式
1.4.1 低功耗工作方式
1.4.2 ISP編程工作方式
1.5 實訓(xùn)1單片機復(fù)位、晶振、ALE信號的觀測
1.5.1 實訓(xùn)目的
1.5.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考1
第2章 單片機開發(fā)系統(tǒng)
2.1 Keil軟件使用
2.1.1 μVision3概述
2.1.2 Keil工程項目的建立
2.1.3 工程的詳細(xì)設(shè)置
2.1.4 Keil軟件調(diào)試
2.2 Proteus軟件使用
2.2.1 Proteus概述
2.2.2 Proteus7Professional界面簡介
2.2.3 Proteus原理圖繪制
2.2.4 Proteus軟件的調(diào)試
2.2.5 Proteus與KeilμVision3的聯(lián)調(diào)
2.3 單片機系統(tǒng)開發(fā)過程
2.4 任務(wù)1簡單流水燈控制
2.5 實訓(xùn)2簡單流水燈制作
2.5.1 實訓(xùn)目的
2.5.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考2
第3章 AT89S51系列單片機的指令系統(tǒng)與程序設(shè)計
3.1 指令概述
3.1.1 指令格式
3.1.2 常用符號
3.2 尋址方式
3.3 AT89S51單片機的指令系統(tǒng)
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.2 算術(shù)運算類指令
3.3.3 邏輯運算及移位類指令
3.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令
3.3.5 位操作指令
3.4 程序設(shè)計
3.4.1 偽指令
3.4.2 程序設(shè)計
3.4.3 程序結(jié)構(gòu)
3.5 軟件調(diào)試仿真器KeilμVision應(yīng)用
3.5.1 設(shè)計延時子程序并用Keil進行仿真調(diào)試和延時測量
3.5.2 設(shè)計查表程序并仿真調(diào)試
3.6 任務(wù)2BCD碼相加
3.7 任務(wù)3延時控制彩燈閃爍
3.8 實訓(xùn)3用Keil軟件調(diào)試實用匯編程序
3.8.1 實訓(xùn)目的
3.8.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考3
第4章 AT89S51中斷系統(tǒng)與定時器/計數(shù)器
4.1 中斷系統(tǒng)
4.1.1 中斷基本概念
4.1.2 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
4.1.3 與中斷控制有關(guān)的寄存器
4.1.4 中斷響應(yīng)過程
4.2 中斷應(yīng)用
4.2.1 中斷應(yīng)用步驟
4.2.2 中斷應(yīng)用舉例
4.3 任務(wù)4中斷系統(tǒng)應(yīng)用
4.4 任務(wù)5中斷優(yōu)先控制
4.5 定時器/計數(shù)器
4.5.1 定時器/計數(shù)器概述
4.5.2 定時器/計數(shù)器的控制
4.5.3 定時器/計數(shù)器的工作方式
4.5.4 定時器/計數(shù)器的編程和應(yīng)用
4.6 任務(wù)660s倒計時裝置
4.7 實訓(xùn)4中斷系統(tǒng)和定時器/計數(shù)器的綜合應(yīng)用
4.7.1 實訓(xùn)目的
4.7.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考4
第5章 AT89S51人機交互通道的接口技術(shù)
5.1 單片機與LED數(shù)碼管的接口技術(shù)
5.1.1 LED結(jié)構(gòu)
5.1.2 LED數(shù)碼顯示器應(yīng)用
5.2 單片機與字符型LCD顯示器的接口技術(shù)
5.2.1 LCD基礎(chǔ)知識
5.2.2 接口電路設(shè)計
5.3 單片機與鍵盤的接口技術(shù)
5.3.1 鍵盤基礎(chǔ)知識
5.3.2 鍵盤的接口及程序設(shè)計
5.4 任務(wù)7按鍵顯示
5.5 實訓(xùn)5單片機與矩陣式鍵盤的接口技術(shù)
5.5.1 實訓(xùn)目的
5.5.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考5
第6章 AT89S51單片機的存儲器及I/O口擴展技術(shù)
6.1 最小應(yīng)用系統(tǒng)
6.2 存儲器擴展
6.2.1 AT89S51單片機的系統(tǒng)總線
6.2.2 典型的E2PROM接口電路
6.2.3 典型的擴展片外數(shù)據(jù)存儲器接口電路
6.3 串行E2PROM擴展單片機存儲器
6.3.1 I2C總線基礎(chǔ)知識
6.3.2 芯片介紹
6.4 AT89S51單片機擴展I/O接口的設(shè)計
6.4.1 8255A芯片的介紹
6.4.2 8255A的應(yīng)用
6.5 任務(wù)8AT24C02擴展存儲器
6.6 實訓(xùn)6用SRAM6264擴展單片機RAM技術(shù)
6.6.1 實訓(xùn)目的
6.6.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考6
第7章 AT89S51單片機I/O通道接口技術(shù)
7.1 A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)
7.1.1 A/D轉(zhuǎn)換器的概述
7.1.2 典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809
7.2 D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)
7.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)
7.2.2 典型D/A轉(zhuǎn)換器芯片DAC0832
7.2.3 DAC0832的應(yīng)用
7.3 任務(wù)9數(shù)字電壓表設(shè)計
7.4 任務(wù)10波形發(fā)生器
7.5 實訓(xùn)7AT89S51單片機與ADC0809（0808）接口技術(shù)
7.5.1 實訓(xùn)目的
7.5.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考7
第8章 AT89S51單片機串行通信接口技術(shù)
8.1 串行口的結(jié)構(gòu)
8.1.1 串行口控制寄存器SCON
8.1.2 電源控制寄存器PCON
8.1.3 數(shù)據(jù)緩沖寄存器SBUF
8.2 串行口的工作方式
8.3 波特率的設(shè)定
8.4 單片機的串行通信接口技術(shù)
8.4.1 標(biāo)準(zhǔn)串行通信接口
8.4.2 串口轉(zhuǎn)換為并口輸出
8.4.3 多機串行通信接口
8.5 任務(wù)11雙機通信
8.6 實訓(xùn)8單片機之間的通信接口技術(shù)
8.6.1 實訓(xùn)目的
8.6.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考8
第9章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計
9.1 常用的控制部件
9.1.1 DS1302芯片
9.1.2 DS18B20芯片
9.1.3 步進電機的控制
9.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程
9.2.1 應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)流程
9.2.2 應(yīng)用系統(tǒng)可靠性設(shè)計
9.3 任務(wù)12步進電機控制
9.4 任務(wù)13數(shù)字溫度計設(shè)計
9.5 任務(wù)14電子時鐘設(shè)計
9.6 實訓(xùn)9數(shù)字溫度計的制作
9.6.1 實訓(xùn)目的
9.6.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考9
第10章 單片機C語言應(yīng)用設(shè)計
10.1 C語言與AT89S51單片機
10.2 C語言入門知識
10.2.1 “文件包含”處理
10.2.2 符號P1_0表示P1.0引腳
10.2.3 主函數(shù)main
10.2.4 C語言特點
10.2.5 C51函數(shù)的一般格式
10.3 C51的數(shù)據(jù)類型及其在51單片機的存儲方式
10.3.1 C51的數(shù)據(jù)類型
10.3.2 C51數(shù)據(jù)在AT89S51中的存儲方式
10.4 C51的數(shù)據(jù)存儲類型與AT89S51的存儲結(jié)構(gòu)
10.5 AT89S51并行I/O接口C51定義
10.6 C51的構(gòu)造數(shù)據(jù)類型
10.6.1 數(shù)組
10.6.2 指針
10.7 單片機內(nèi)部資源的編程
10.7.1 中斷編程
10.7.2 定時器/計數(shù)器編程
10.7.3 串行口使用C語言編程
10.8 任務(wù)15秒表設(shè)計
10.9 實訓(xùn)10秒表的制作
10.9.1 實訓(xùn)目的
10.9.2 實訓(xùn)內(nèi)容
習(xí)題與思考10
附錄AAT89S51的特殊功能
附錄BProteus常用元器件
附錄C美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼（ASCII碼）
附錄DAT89S系列單片機指令表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   程序流程圖繪制成后，整個程序的輪廓和思路已十分清楚。設(shè)計者就可以統(tǒng)籌考慮和安排一些帶有全局性的問題，例如程序地址空間分配、工作寄存器安排、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、端口地址和I/O格式等，然后依照流程圖來編制具體程序。 （3）程序的檢查和修改 一個實際的應(yīng)用程序編好以后，往往會有不少的潛在隱患和錯誤，因此，源程序編好后在上機調(diào)試前進行靜態(tài)檢查是十分必要的。靜態(tài)檢查采用自上而下的方法進行，發(fā)現(xiàn)錯誤及時修改，可以加快整個程序的調(diào)試進程。 （4）仿真調(diào)試 在硬件系統(tǒng)測試合格且應(yīng)用程序通過匯編檢查合格后，方能進人仿真調(diào)試。 傳統(tǒng)開發(fā)過程中的仿真調(diào)試是在開發(fā)裝置在線仿真環(huán)境下進行的，其主要任務(wù)是排除樣機硬件故障，完善硬件結(jié)構(gòu)，試運行所設(shè)計的程序，排除程序錯誤，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)達(dá)到期望的功能。 ①硬件調(diào)試。單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件和軟件調(diào)試是交叉進行的，但通常是先排除樣機中明顯的硬件故障（邏輯錯誤、元器件失效及電源故障等），再安全地和仿真器相連，進行綜合調(diào)試。 ②軟件調(diào)試。匯編后的應(yīng)用程序形成一個可執(zhí)行的目標(biāo)文件下載到仿真器上，系統(tǒng)在仿真器的支持下，對應(yīng)用程序進行調(diào)試。軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計技術(shù)有關(guān)。如果采用實時多任務(wù)操作系統(tǒng)，一般是逐個任務(wù)進行調(diào)試，在調(diào)試某個任務(wù)時，同時也調(diào)試相關(guān)的子程序、中斷服務(wù)程序和一些操作系統(tǒng)的程序；如果采用模塊程序設(shè)計技術(shù)，則將逐個模塊（子程序、中斷程序和I/O程序等）調(diào)好以后，再聯(lián)成一個大的程序，然后進行系統(tǒng)程序綜合調(diào)試。在調(diào)試過程中，應(yīng)不斷修改和完善應(yīng)用程序。

編輯推薦

《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?高等職業(yè)教育自動化類專業(yè)規(guī)劃教材:單片機原理、應(yīng)用與仿真》程序經(jīng)過實踐驗證，并提供Proteus設(shè)計文件和源程序，真正給讀者帶來學(xué)習(xí)單片機的樂趣。各章后有相應(yīng)的實訓(xùn)題目、各類習(xí)題供訓(xùn)練之用。同時，《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?高等職業(yè)教育自動化類專業(yè)規(guī)劃教材:單片機原理、應(yīng)用與仿真》還介紹了單片機應(yīng)用產(chǎn)品中廣泛運用的技術(shù)與器件等?！豆I(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?高等職業(yè)教育自動化類專業(yè)規(guī)劃教材:單片機原理、應(yīng)用與仿真》適合作為高職院校電類專業(yè)學(xué)生教學(xué)用書，還可作為電子愛好者學(xué)習(xí)單片機的自學(xué)用書，也可以用做相關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。

圖書封面

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