单片机应用系统与开发技术项目教程(第2版)

在广大单片机教育工作者的呼吁下，在广州风标电子技术有限公司和江苏国芯科技有限公司的通力合作下，经过数月的协作与开发，2021年5月终于发布了包含STC15W4K32S4单片机模型的Proteus 8.9汉化版。Proteus软件真正地可以仿真STC单片机了，教师再也不用考虑如何向学生解释Proteus软件中没有STC单片机模型，仿真时需要选择其他单片机模型，而且不能仿真STC单片机接口模块的功能了。
本书第1版于2017年2月出版，出版以来深受兄弟院校同行的认可，作为广东省省级资源共享课程“单片机应用系统与开发技术”的配套教材，也一直与同行们保持密切的沟通与交流。本书的再版（修订）主要基于STC15W4K32S4单片机成功纳入著名EDA工具Proteus仿真软件中的契机，相比第1版做了如下调整与补充。
（1） 基于Proteus仿真，集设计、仿真与实操三位一体，进一步强化课程的实践性与应用性。
（2） 教材内容分纸质部分与电子部分，纸质部分满足“单片机原理与应用”相关课程的基本要求，电子部分满足单片机技术的可持续性学习（即提高项目，可通过扫描目录末尾处的二维码免费下载）。
（3） 丰富了附录内容，主要增加了STC15W4K32S4单片机指令系统表、STC15W4K32S4单片机特殊功能寄存器查询一览表以及库函数的制作方法，一是拓展单片机的可持续学习空间，二是增强单片机学习的便捷性，三是增强单片机应用系统开发的应用性。
（4） 教学资源丰富，包括教学课件、习题答案、程序文件及Proteus仿真图等。
根据多年单片机教学经验，在学生中普遍存在这样一个问题： 觉得单片机课程很重要，但觉得很难，不知道怎么学。因此，在学生学习单片机课程前要让学生明白以下三件事。
（1） 学习单片机有什么用？单片机技术是现代电子系统设计的核心技术，学习单片机就是利用单片机设计一个个具有智能化、自动化功能的单片机应用系统。
（2） 单片机主要学什么？学习单片机有哪些资源，以及如何使用这些资源。
（3） 怎么学习单片机？单片机的学习应该分成三个方面： 一是掌握一种编程语言（C语言或者汇编语言，本书采用的是C语言）； 二是掌握单片机应用系统的开发工具（Keil C集成开发环境、Proteus仿真软件以及STCISP在线编程工具）； 三是学习单片机的各种资源特性与应用编程。
本书由丁向荣编著，在修订过程中，得到STC单片机创始人姚永平先生和广州风标电子技术有限公司匡载华先生的大力支持，姚永平先生担任本书的主审。本书在任务程序的仿真调试过程中得到了广州风标电子技术有限公司工程师们的支持，尤其得到汪伟捷工程师的直接帮助，在此向他们一并表示衷心的感谢。
由于编著者水平有限，书中有疏漏和不妥之处，敬请读者不吝指正。
编著者
2022.3

STC15W4K32S4单片机成功纳入了著名EDA工具Proteus仿真软件元器件库中，利用Proteus 8.9 SP0版本可以真正地实施STC单片机仿真了。本书引入Proteus 8.9 SP0仿真软件，集设计、仿真与实操三位一体，采用“教、学、做”一体化教学，以单片机内部资源以及常用外围接口资源为项目导向，基于任务驱动组织教学内容，采用C语言编程，融单片机原理、单片机接口技术、电子系统设计于一体，共10个项目、30个任务、12个课题、8个附录。另外，本书还以电子版的形式提供了提高项目，可扫描书中二维码免费下载，既能满足单片机的基本教学要求，又提供给学生可持续学习的空间。 本书可作为高职（含中高三二衔接）电子信息类、电子通信类、自动化类、计算机应用类专业“单片机原理与应用”课程教材，也可作为职教本科、应用型本科相关专业“单片机应用技术”课程的教学用书。此外，本书还可作为电子设计竞赛、单片机应用工程师考证的培训教材，也是传统8051单片机应用工程师升级转型的参考书籍。

丁向荣，广东轻工职业技术学院副教授，30年来，一直从事电子技术相关专业的教学与教学研究工作，指导学生参加各类电子设计大赛。开发与公开出版基于任务驱动数电、单片机的高职教材。

项目一单片机及单片机应用系统认知

任务1单片机简介

任务2单片机应用系统的虚拟仿真

习题

项目二单片机应用系统的开发工具

任务1单片机应用系统的硬件开发平台

任务2Keil C集成开发环境的操作使用

任务3STC单片机应用程序的在线编程与在线调试

任务4STC单片机应用程序的在线仿真

习题

项目三STC15W4K32S4系列单片机增强型8051内核

任务1STC15W4K32S4系列单片机概述

任务2STC15W4K32S4单片机的结构与工作原理

任务3STC15W4K32S4单片机的时钟与复位

习题

项目四STC15W4K32S4单片机的并行I/O口与应用编程

任务1STC15W4K32S4单片机并行I/O口的输入/输出

任务2STC15W4K32S4单片机的逻辑运算

任务3STC15W4K32S4单片机的逻辑控制

任务48位LED数码管的驱动与显示

习题

项目五STC15W4K32S4单片机的存储器与应用编程

任务1STC15W4K32S4单片机的基本RAM 

任务2STC15W4K32S4单片机扩展RAM的测试

任务3STC15W4K32S4单片机E2PROM的测试

习题

项目六STC15W4K32S4单片机的定时器/计数器

任务1STC15W4K32S4单片机定时器/计数器的定时应用

任务2STC15W4K32S4单片机定时器/计数器的计数应用

任务3简易频率计的设计与实践

任务4STC15W4K32S4单片机的可编程时钟输出

习题

项目七STC15W4K32S4单片机的中断系统

任务1定时中断的应用编程

任务2外部中断的应用编程

任务3交通信号灯控制系统设计与实践

习题

项目八STC15W4K32S4单片机的串行通信

任务1STC15W4K32S4单片机的双机通信

任务2STC15W4K32S4单片机与PC间的串行通信

任务3STC15W4K32S4单片机间的多机通信

习题

项目九单片机应用系统的设计与实践

任务1独立键盘的应用编程

任务2矩阵键盘与应用编程

任务3电子时钟的设计与实践

习题

项目十创新设计DIY

课题一数字时钟与数字温度计

课题二自动升降旗控制系统

课题三无线遥控窗帘控制系统

课题四点阵电子显示屏

课题五可循迹复现的智能电动小车

课题六液位自动控制装置

课题七智力竞赛“助手”

课题八太阳能LED交通警示板

课题九汽车安全行车保障系统

课题十波形采集、存储与回放系统

课题十一简易自动电阻测试仪

课题十二帆板控制系统

附录1ASCII码表

附录2STC15W4K32S4系列单片机指令系统表

附录3STC15W4K32S4系列单片机特殊功能寄存器一览表

附录4STC15W4K32S4单片机内部接口硬件切换控制 

附录5微型计算机中数的表示方法

附录6C51常用头文件与库函数

附录7C语言编译常见错误信息一览表

附录8Keil C库函数的制作

参考文献

提高项目工程文件、教学课件和习题答案

STC15W4K32S4单片机成功纳入了著名EDA工具Proteus仿真软件元器件库中，利用Proteus 8.9 SP0版本可以真正地实施STC单片机仿真了。本书引入Proteus 8.9 SP0仿真软件，集设计、仿真与实操三位一体，采用“教、学、做”一体化教学，以单片机内部资源以及常用外围接口资源为项目导向，基于任务驱动组织教学内容，采用C语言编程，融单片机原理、单片机接口技术、电子系统设计于一体，共10个项目、30个任务、12个课题、8个附录。另外，本书还以电子版的形式提供了提高项目，可扫描书中二维码免费下载，既能满足单片机的基本教学要求，又提供给学生可持续学习的空间。 本书可作为高职（含中高三二衔接）电子信息类、电子通信类、自动化类、计算机应用类专业“单片机原理与应用”课程教材，也可作为职教本科、应用型本科相关专业“单片机应用技术”课程的教学用书。此外，本书还可作为电子设计竞赛、单片机应用工程师考证的培训教材，也是传统8051单片机应用工程师升级转型的参考书籍。

丁向荣，广东轻工职业技术学院副教授，30年来，一直从事电子技术相关专业的教学与教学研究工作，指导学生参加各类电子设计大赛。开发与公开出版基于任务驱动数电、单片机的高职教材。