本书分为基础篇和实战篇两大部分,基础篇以AT89S51单片机为例介绍了单片机的工作原理、片内功能模块工作原理、片外接口技术、Keil C51编程、Keil开发工具软件使用、Proteus仿真工具软件使用以及单片机开发技术等内容;实战篇编写了大量的单片机实例,以适用读者在理论课学习的基础上进行单片机培训或单片机课程设计等实践类课程的需求。
随着单片机应用技术的普及,作为高等应用型本科院校和高等职业院校理工类的电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、机械电子工程、车辆工程等专业,在人才培养方案制订过程中,都开设了单片机技术这门课程,有实验条件的学校还会在单片机理论课程学习之后,开设相应的单片机培训或单片机课程设计等实训课程。由此可见,学习和使用单片机的人越来越多,对单片机教材的需求也在不断增加。在“互联网+”和中国慕课(MOOC)背景下,为了满足“新形态”教学的需要,将快速发展的单片机技术与网络课堂教学结合起来,把单片机的新技术应用融入教学和生产实践中,故编写了此“新形态”教材。
全书共分为17章,第1-13章为基础篇,第14-17章为实战篇。基础篇第1章为单片机基础知识,特别编写了单片机学习预备知识一节,是为机械类和电子信息类专业学生前期没有开设计算机组成原理课程而专门设置的,若前期已开设该门课程,此节可作为选学内容。第2章为单片机的硬件结构及工作原理,特别编写了常用Ic的封装形式。第3章为KeilC51编程基础,除了介绍单片机C51编程语言常用的语法结构外,还对C51语言与标准c语言、汇编语言之间的区别进行了比较。第4章为单片机开发工具软件,介绍集成开发环境KeilμVision4和仿真开发工具Proteus两种软件的使用。第5、6、7、8章分别对单片机片内功能模块I/O接口、中断系统、定时器/计数器、串行接口等内容进行了详细介绍,并配有相应的例题,便于理解。第9、10、11、12章分别对单片机片外功能模块的存储器扩展、输入/输出接口电路设计、串行扩展技术、A/D转换接口技术等进行了详细介绍。第13章为单片机应用设计与调试,介绍了单片机应用设计的全过程,包括软、硬件设计、调试及抗干扰技术等。实战篇第14、15、16章分别从单片机基本输出程序设计、基本输入程序设计、中断系统程序设计三个方面进行了实例的编写,第17章编写了稍复杂一些的单片机综合应用设计。本书层次分明,深入浅出,所有实例都经过仿真调试,并配有一些教学视频,希望能够对读者有所帮助。
本书由佟巳刚主编,王妍玮、姜波、金巨波任副主编,刘显忠、赵建新、白亚梅、郭宏、胡金龙参编。全书共17章,其中第4章、第16章、第17章及全书课后习题与思考部分由佟巳刚编写,第8章和第1l章由王妍玮编写,第3章、第7章、第10章由姜波编写,第5章和第9章由金巨波编写,第1章由刘显忠编写,第2章由赵建新编写,第6章、第13章和第15章由白亚梅编写,第12章由郭宏编写,第14章由胡金龙编写,佟巳刚负责全书的统稿工作。
在本书编写过程中得到了哈尔滨华德学院、黑龙江财经学院、哈尔滨石油学院等学校领导和老师的大力支持,并提出宝贵意见和建议,在此表示衷心感谢!感谢高等教育出版社的各位编辑在书稿编排、审校等各方面都给予的关心和帮助,感谢上海电子信息职业技术学院张志良教授对本书的认真审阅并提出的修改意见。本书还从相关参考文献中借鉴了大量资料,吸取了丰富经验。在此,编者谨向关心和帮助本书出版的各界人士表示衷心的感谢。
由于书稿撰写和校对的时间仓促,更因编者学识水平所限,书中难免有不妥之处,恳请有关专家和广大读者批评指正。
编者
2017年6月
基础篇
第1章 单片机基础知识
1.1 单片机概述
1.1.1 单片机的产生与发展
1.1.2 单片机的应用
1.1.3 单片机典型产品
1.2 单片机产品的设计过程
1.2.1 单片机实验环境的搭建
1.2.2 设计过程及注意事项
1.3 单片机学习的预备知识
1.3.1 数制和数制间的转换
1.3.2 带符号数的表示方法
1.3.3 单片机常用编码
习题与思考
第2章 单片机的硬件结构及工作原理
2.1 单片机的片内结构
2.2 单片机的封装与引脚
2.2.1 常用IC的封装形式
2.2.2 AT89S51单片机的引脚及功能
2.3 AT89S51单片机的CPU
2.3.1 运算器
2.3.2 控制器
2.3.3 指令执行的基本过程
2.4 AT89S51单片机的最小系统
2.4.1 复位电路
2.4.2 时钟电路与时序
2.5 片内存储器结构
2.5.1 程序存储器
2.5.2 片内数据存储器
2.5.3 特殊功能寄存器
2.5.4 片外数据存储器
习题与思考
第3章 Keil C51编程基础
3.1 Keil C51简介
3.1.1 C51与标准C的异同
3.1.2 C51与汇编语言的异同
3.2 C51程序设计基础
3.2.1 数据类型
3.2.2 运算符及表达式
3.2.3 常量与变量
3.2.4 存储类型及存储区
3.2.5 循环控制流程语句
3.2.6 数组
3.2.7 函数
3.2.8 指针
3.2.9 预处理
3.2.1 0C51使用规范
习题与思考
第4章 单片机开发工具软件
4.1 集成开发环境Keil
4.1.1 Keil 简介
4.1.2 软件启动和运行
4.1.3 使用方法
4.2 仿真开发工具Proteus
4.2.1 Proteus简介
4.2.2 软件的启动和运行
4.2.3 软件的使用方法
4.2.4 软件编程
4.2.5 仿真调试
习题与思考
第5章 片内并行I/O接口
第6章 单片机中断系统
第7章 单片机的定时器/计数器
第8章 51单片机的串行接口
第9章 单片机系统的扩展
第10章 单片机与输入/输出外部设备的接口电路设计
第11章 单片机的串行扩展技术
第12章 单片机与D/A、A/D转换器的接口
第13章 单片机应用设计与调试
实战篇
第14章 基本输出程序设计
第15章 基本输入程序设计
第16章 中断系统程序设计
第17章 综合应用设计
附录1 常用C51库函数
附录2 C51主要关键字
附录3 AT89X51.H文件
附录4 Proteus元器件库中英文对照表
附录5 Proteus常用元器件中英文对照表
参考文献