单片机原理及应用(普通高等教育电气电子类工程应用型十二五规划教材)
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作者张岩 张鑫
出版社机械工业出版社
ISBN9787111501046
出版时间2015-10
装帧其他
开本16开
定价39.8元
货号1201190602
上书时间2024-09-27
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目录
目 录
前言
章单片机概述 1
引言 1
1.1单片机的概念 2
1.1.1单片机的基本概念 2
1.1.2单片机的主要特点 2
1.1.3单片机的发展过程 2
1.2单片机的选择及应用领域 4
1.2.1单片机的选择 4
1.2.2单片机的应用领域 5
1.2.3单片机的发展趋势 5
1.3典型单片机性能概览．． 6
1.4 MCS-51单片机的学习 1l
习题1 " l2
第2章MCS-51单片机的结构与
原理 13
引言 l3
2.1 MCS-51单片机硬件结构及引脚 14
2.1.1 MCS-51单片机内部结构 14
2.1.2 MCS-51单片机外部引脚 l7
2.2 MCS-51单片机的存储器 19
2.2.1存储器的基本结构 19
2.2.2程序存储器ROM 20
2.2.3数据存储器RAM 20
2.2.4特殊功能寄存器SFR 21
2.3 MCS-51单片机的系统时钟及时序 25
2.3.1时钟电路 25
2.3.2 MCS-51的时序单位 26
2.3.3典型时序分析 27
2.4 MCS-51单片机的工作方式 29
2.4.1复位方式 "N" 29
2.4.2程序执行方式 30
2.4.3节电工作方式 31
2.4.4编程和校验方式 32
2.5 MCS-51单片机最小系统 32
2.6实验与实训 33
2.6.1单片机最小系统硬件电路 33
2.6.2复位、晶振、ALE信号的观察 33
习题2．． 34
第3章MCS-51单片机汇编语言与
程序设计 36
引言 36
3.1概述 37
3.1.1汇编语言程序的组成 37
3.1.2汇编语言指令格式与伪指令 37
3.1.3指令的分类 41
3.2 MCS-51单片机的寻址方式 42
3.2.1立即寻址 42
3.2.2直接寻址 42
3.2.3寄存器寻址 43
3.2.4寄存器间接寻址 44
3.2.5变址寻址 45
3.2.6相对寻址 46
3.2.7位寻址 46
3.3 MCS-51单片机的指令系统 47
3.3.1数据传送指令(Data Transfer) 47
3.3.2 算术运算指令（Arithmetic
Operations） 54
3.3.3逻辑运算及移位指令(Logical
Operations and Rotate) 59
3.3.4控制转移指令(Program
Branching) 63
3.3.5位操作指令(Boolean Variable
Manipulation) 69
3.4汇编语言程序设计基础 72
3.4.1 汇编语言程序设计的步骤 73
3.4.2汇编语言的汇编与HEX文件 74
3.4.3汇编语言的开发系统及调试 75
3.5汇编语言程序设计方法 77
3.5.1顺序程序设计 78
3.5.2分支程序设计 78
3.5.3循环程序设计 81
3.5.4查表程序设计 84
3.5.5子程序设计 87
3.6实验与实训 90
3.6.1 Keil pLVision4集成开发环境和
程序调试 90
3.6.2冒泡法数据排序 93
习题3 95
第4章C51程序设计及Proteus
仿真 98
引言 98
4.1编程语言种类及其特点 99
4.1.1汇编语言的特点 99
4.1.2 C语言的特点 99
4.1.3 C51语言的特点 99
4.2 C51简介及特征 一100
4.2.1 C51扩展 ”100
4.2.2数据类型 一101
4.2.3存储类型 一103
4.2.4指针 “105
4.2.5函数 一106
4.3单片机的C51编程 108
4.3.1输入／输出 108
4.3.2外部中断 109
4.3.3定时器／计数器 109
4.3.4串行通信 110
4.4 Proteus软件仿真 1ll
4.4.1 Proteus软件介绍 111
4.4.2基于Proteus的电路仿真 112
4.4.3 Keil与Proteus联合调试 118
4.5实验与实训 120
4.5.1 Proteus绘制单片机最小系统 120
4.5.2交通灯控制 120
习题4 122
第5章MCS- 51单片机的内部资源及
应用 124
引言 124
5.1 MCS-51单片机的并行1/0接口 125
5.1.1 MCS-51内部并行I/O接口 125
5.1.2 MCS-51内部并行I/O接口的
应用 127
5.2 MCS-51单片机的中断系统 132
5.2.1 中断的基本概念 132
5.2.2 MCS-51的中断系统 134
5.2.3 MCS-51中断系统的编程 140
5.2.4 MCS-51扩展外部中断请求输
入口 142
5.3 MCS-51单片机的定时器／计数器 143
5.3.1定时器／计数器 143
5.3.2定时器／计数器的工作方式 145
5.3.3定时器／计数器的应用 146
5.4 MCS-51单片机的串行通信 150
5.4.1概述 150
5.4.2 MCS-51的串行口 152
5.4.3串行口的工作方式 153
5.4.4串行口的通信波特率 l55
5.4.5串行口的应用 一156
5.5实验与实训 一161
5.5.1继电器控制 161
5.5.2工业顺序控制 一161
习题5 163
第6章MCS-51单片机系统的扩展
技术 166
引言 一166
6.1 MCS-51单片机系统扩展概述 167
6.1.1 MCS-51系列单片机的外部扩展
原理 一l67
6.1.2 MCS-51单片机系统地址空间的
分配 168
6.2存储器的扩展 l69
6.2.1程序存储器扩展 170
6.2.2数据存储器扩展 173
6.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展 175
6.3并行I/O接口的扩展 176
6.3.1概述 176
6.3.2普通并行I/O接口扩展 177
6.3.3可编程并行I/O接口芯片扩展 180
6.4．总线接口扩展 188
6.4.1 EIA RS-232C总线标准与接口
电路 188
6.4.2 RS-422/RS-485总线标准与接口
电路 191
6.4.3 12C总线标准与接口电路 193
6.4.4其他常用总线标准 197
6.5实验与实训 199
6.5.1数据存储器扩展 l99
6.5.2步进电动机控制 200
习题6 一201
第7章MCS-51单片机的输入／输出
通道接口 202
引言 一202
7.1输入／输出通道概述 一203
7.2 D/A转换器及接口技术 206
7.2.1 D/A转换器的性能指标 206
7.2.2 D/A转换器的分类 207
7.2.3 DAC0832转换器的接口 207
7.3 A/D转换器及接口技术 212
7.3.1 A/D转换器的性能指标 212
7.3.2 A/D转换器的分类 213
7.3.3 ADC0809转换器的接口 213
7.4实验与实训 216
7.4.1直流电动机调速 216
7.4.2数据采集系统 217
习题7 一219
第8章MCS-51单片机的交互通道
配置与接口 221
引言 一222
8.1 MCS-51单片机与键盘的接口技术 222
8.1.1概述 “222
8.1.2使用键盘时必须解决的问题 222
8.1.3键盘接口 223
8.2 MCS-51单片机与显示器的接口
技术 232
8.2.1 LED显示器及其接口 232
8.2.2 LCD显示器及其接口 239
8.3 MCS-51单片机键盘和显示器接口设计
实例 241
8.3.1 利用8255芯片实现键盘和显示器
接口 241
8.3.2利用MCS-51的串行口实现键盘和
显示器接口 243
8.3.3利用专用芯片实现键盘和显示器
接口 245
?8.4 MCS-51单片机与微型打印机的接口
技术 一246
8.4.1微型打印机的特点 246
8.4.2接口技术 一246
8.4.3字符代码及打印命令 248
8.4.4打印程序实例 一249
8.5实验与实训 一250
8.5.1可调数字电子钟 250
8.5.2汉字打印实例 一255
习题8 "． 一256
第9章MCS-51单片机应用系统设计
与实例 “258
引言 一258
9.1单片机应用系统设计过程 259
9.1.1总体设计 ”259
9.1.2硬件设计 ”26l
9.1.3软件设计 262
9.1.4单片机应用系统的调试与测试 264
9.2提高系统可靠性的一般方法 265
9.2.1 电源干扰及其抑制 265
9.2.2地线干扰及其抑制 266
9.2.3其他提高系统可靠性的方法 268
9.3应用实例——单片机温度控制系统 269
9.3.1方案论证 269
9.3.2总体设计 270
9.3.3硬件设计 270
9.3.4软件设计 273
9.3.5综合调试 283
习题9 283
附录 284
附录A ASCII码字符表 284
附录B MCS-51单片机指令表 285
附录C Proteus库元器件分类及部分
元器件 289
参考文献 290
内容摘要
全书分9章，系统地介绍了MCS—51单片机的结构与原理，指令系统与汇编语言程序设计、C51程序设计、Proteus仿真软件及与Keil集成开发环境联合调试，MCS—51单片机的内部资源及应用、系统扩展技术、输入/输出通道接口、交互通道配置与接口和应用系统设计。本书程序设计以汇编为主、C51并行的模式，通过硬、软件协同工作实现了单片机系统的功能。本书精化教学内容，合理安排教学顺序，精心提炼教学提示，丰富拓展阅读，并配套了相应实验与实训。本书提供的实例兼顾了教学与实际应用，实例稍加修改可直接应用于实际开发中，为实际应用提供了基本开发范例。本书遵循“理论—实践—再理论—再实践”的认知规律，使学生能边学边实践，将书本知识有效地转换为动手能力，使学生更全面地掌握单片机系统开发技术。全书具有较强的系统性、优选性和实用性。
精彩内容
单片机原理及应用是理工科类重要的课程之一，也是一门实践性非常强的课程。为满足社会对电气自动化、计算机、电子技术、机械自动化等各类应用型人才的需要，很多高校都设置了单片机及相关课程。为提高学生的动手能力、创新能力，真正使这门技术能让学生感兴趣、掌握好，又能应用到工程实践中去，我们对该课程在教学模式、教学内容、教学方法j教学手段及考核方式上进行了改革。目前，许多学校成立了卓越工程师班、CDIO班、创新实验班，并实行定制式培养等，更加注重教学的过程和质量。
为了更好地发挥教材改革在应用型人才培养中的重要作用，本教材的编写立足于工程实践能力的培养，在详尽介绍了单片机系统结构、原理及常用应用设计的基础上，着重于实际应用系统的开发能力培养，让学生在有限的时间内掌握单片机原理及应用技术。
本书具有以下特色：
一、在编写思想上，以培养应用技术人才为目标，鼓励教学创新，强化启发式教学，提高课程兴趣度、学业挑战度和师生互动性，结合同步教学系统，将“学中做”
“做中学”的工程教学理念引入课堂，体现了理论与实践内容的同步和“一体化教学”
的课程模式，加强了学生实践动手能力和工程应用能力。
二、程序设计以汇编为主、C51并行的模式，通过硬、软件协同工作实现了单片机系统的功能，并配套了相应实验与实训。本书提供的实例兼顾了教学与实际应用，实例稍加修改可直接应用于实际开发中，为实际应用提供了基本开发的范例。本书遵循“理论一实践一再理论一再实践”的认知规律，使学生能边学边实践，将知识有效地转换为动手能力，更全面地掌握单片机系统的开发技术。
三、结合理论教学与实践教学一体化的教学模式，针对单片机、微机接口集成化、模块、结构、应用，在讲解基本结构及原理的基础上，以案例教学为主，注重应用；增加设计及开发的实训课程内容，硬、软件仿真技术等，体现了教材的知识丰富、结构科学合理、注重实践应用的特点。
在单片机教学过程中要推进课程改革，加强教材建设、注重教学内容、方法、手段的变革，改变以教师为主导的教学模式，尊重教育规律，坚持以能力为重，倡导边学边做，注重学思结合。针对单片机原理及应用课程实践性较强的特点，本书体现了“教”
“学”与“做”结合的模式，在注重理论知识同时，增加了学生动手实践的内容，学生在课堂学习过程中边学边练，实现教、学、做一体化的教学模式，打破了以往单纯课堂理论为主的授课形式，实现单片机同步互动教学。
本书以MCS-51单片机为主，章介绍单片机基础，第2章介绍单片机的结构与原理，第3章介绍指令系统与汇编语言程序设计，第4章介绍C51程序设计及Proteus仿真，第5章介绍单片机的内部资源及应用，第6~8章介绍单片机的外围接口技术，第9章介绍单片机应用系统设计。书中包含比较先进和实用的单片机外围接口技术及应用系? 统设计实例，内容全面。全书章节结构合理，通用性、系统性、工程性和实用性较好。
全书共分9章。章、第2章和第9章由张岩、张猛编写，第3章由张鑫编写，第4章由徐伟编写，第5章由赵乃卓编写，第6章由刘尹霞编写，第7章由张成联、蔡田芳编写，第8章由杨中国、刘建飞编写，各章习题和附录由邵淑华编写。全书由张岩、张鑫统稿。
本书免费提供电子课件，题库、习题参考答案，及软、硬件在内的教学资源包，由淄博耐思电子科技有限公司提供，若需要可以与机械工业出版社联系，或登录www. cmpedu. com注册下载。
_ 本书在编写的过程中得到了学校的领导和同行们的支持与帮助；得到了淄博耐思电子科技有限公司的支持与帮助；在校对过程中，吉玲编辑对本书提出了许多宝贵意见，对于上述同志以及参与本书出版的工作人员，在此表示诚挚的谢意！另外，向所有参考文献的作者致谢。
由于水平有限，加之时间仓促，书中可能会存在某些错误和不妥之处，敬请读者批评指正。
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