单片机系统设计与开发

教材名称：	单片机系统设计与开发
ISBN号：	978-7-89436-136-3	作者：	吴险峰
字数：	257千字	规格：	16开
印制时间：	2013-06-11	出版日期：	2013-06-04
定价：	28.00 元	样章下载：	978-7-89436-136-3单片机系统设计与开发样章（加水印）.pdf
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本教材以目前最为流行的MCS\|C51系列单片机为例，并使用C语言进行单片机应用程序的开发，利用Proteus进行硬件的仿真。软件开发以编程复杂度逐步递进，硬件仿真则从单片机逐步扩展到外围电路和IC器件。全教材知识点涉及单片机结构、开发流程、Keil软件和Proteus软件使用、C51编程、接口技术、中断技术和外围电路，通过项目导引、技术准备、项目实施、技术拓展和强化练习将知识点和相关实训内容结合起来，突出了工程实践能力的培养，可用于学生的日常教学、专题实验、实训、课程设计与毕业设计。

本教材适合作为高职高专院校单片机技术课程教材，也可作为高等职业院校电气自动化技术、工业生产自动化、应用电子技术、电子信息工程技术、机电一体化、数控应用技术、仪表自动化等相关专业的实训教材，以及单片机爱好者自学单片机C语言的学习参考资料。

第1章单片机开发概述1

1.1项目导引1

1.2技术准备1

1.2.1单片机系统开发1

1.2.2编程工具Keil C511

1.2.3仿真工具Proteus2

1.2.4后续设计2

1.3项目实施2

1.3.1任务1\|1单片机最小系统：点亮一盏灯3

1.3.2任务1\|2用Keil C51编写程序 4

1.3.3任务1\|3无延迟地闪烁LED灯9

1.3.4任务1\|4实现闪烁灯时间控制10

1.4技术拓展12

1.5本章小结12

1.6强化练习12

第2章Proteus的使用13

2.1项目导引13

2.2技术准备13

2.2.1Proteus ISIS界面介绍13

2.2.2和Keil进行联合调试15

2.3项目实施15

2.3.1任务2\|1闪烁灯的Proteus仿真15

2.3.2任务2\|2联调设置21

2.3.3任务2\|3虚拟示波器观察波形23

2.4技术拓展25

2.5本章小结25

2.6强化练习25

第3章C51程序基础26

3.1项目导引26

3.2技术准备26

3.2.1C51的标识符和关键字26

3.2.2C51的数据类型28

3.2.3C51的运算符和表达式33

3.2.4C51程序结构37

3.2.5C51函数39

3.2.6C51的构造数据类型43

3.2.7C51的预处理47

3.3项目实施48

3.3.1任务3\|1最基本的流水灯程序49

3.3.2任务3\|2选择结构实现流水灯50

3.3.3任务3\|3移位操作实现流水灯51

3.3.4任务3\|4do\|while循环操作实现流水灯52

3.3.5任务3\|5利用库函数INTRINS.H实现流水灯52

3.3.6任务3\|6利用数组实现流水灯53

3.3.7任务3\|7利用指针数组实现流水灯54

3.4技术拓展54

3.4.1C51与标准C的主要区别54

3.4.2C51与汇编语言混合编程的方法55

3.5本章小结55

3.6强化练习56

第4章定时器/计数器57

4.1项目导引57

4.2技术准备57

4.2.1定时器的结构57

4.2.2定时器的TMOD和TCON58

4.2.3定时器工作方式59

4.2.4定时器编程步骤60

4.3项目实施60

4.4.1任务4\|1用定时器T0控制流水灯60

4.4.2任务4\|2T0控制LED灯实现二进制计数62

4.4技术拓展65

4.5本章小结65

4.6强化练习65

第5章中断66

5.1项目导引66

5.2技术准备66

5.2.1中断概述66

5.2.2中断源66

5.2.3中断寄存器67

5.2.4C51中断编程69

5.3项目实施70

5.3.1任务5\|1用定时器T0中断控制流水灯70

5.4.2任务5\|2用定时器T0控制LED长时间闪烁71

5.4技术拓展73

5.5本章小结74

5.6强化练习74

第6章串口通讯75

6.1项目导引75

6.2技术准备75

6.2.1串行口的结构75

6.2.2串行口的4种工作方式和波特率76

6.2.3C51串口编程78

6.3项目实施79

6.3.1任务6\|1双机通讯控制流水灯79

6.3.2任务6\|2基于方式3的双机通讯控制流水灯83

6.4技术拓展84

6.5本章小结84

6.6强化练习84

第7章数码管与键盘85

7.1项目导引85

7.2技术准备85

7.2.1LED数码管85

7.3.2键盘86

7.3项目实施87

7.3.1任务7\|1单个数码管显示88

7.3.2任务7\|2动态扫描显示数码管89

7.3.3任务7\|3独立键盘控制流水灯93

7.4技术拓展98

7.5本章小结99

7.6强化练习99

第8章单片机扩展100

8.1项目导引100

8.2技术准备100

8.2.174LS138译码器100

8.2.274HC154译码器101

8.2.374HC595串入并出101

8.2.424C02串行I 2C总线EEPROM102

8.2.5可编程并行接口芯片8255A102

8.3项目实施104

8.3.1任务8\|174LS138译码器控制流水灯104

8.3.2任务8\|274HC154译码器106

8.3.3任务8\|374HC595串入并出107

8.3.4任务8\|424C02串行I 2C总线应用109

8.3.5任务8\|58255A控制24路流水灯115

8.4技术拓展119

8.5本章小结119

8.6强化练习120

第9章综合实训1：简单计算器121

9.1项目分析121

9.2电路设计121

9.2.1输入设计121

9.2.2输出设计123

9.2.3总体电路设计124

9.3程序设计125

9.3.1主程序流程图125

9.3.2中断程序流程图125

9.3.3算术运算子程序125

9.3.4代码实现126

9.4项目成果134

第10章综合实训2：电子万年历135

10.1项目分析135

10.2电路设计135

10.2.1时钟模块135

10.2.2显示模块138

10.2.3键盘模块138

10.2.4测温模块138

10.2.5总体电路设计140

10.3程序设计140

10.3.1主程序流程图141

10.3.2按键扫描流程图141

10.3.3代码实现142

10.4项目成果160

第11章综合实训3:交通指挥灯161

11.1项目分析161

11.2电路设计161

11.2.1输入设计161

11.2.2数码管显示设计161

11.2.3信号灯设计162

11.2.4总体电路设计163

11.3程序设计163

11.3.1主程序流程图164

11.3.2中断程序流程图165

11.3.3交通灯显示真值表165

11.3.4代码实现166

11.4项目成果169

附录Proteus 常用器件和仿真仪表中英文对照172

参考文献174

第1章单片机开发概述1

1.1项目导引1

1.2技术准备1

1.2.1单片机系统开发1

1.2.2编程工具Keil C511

1.2.3仿真工具Proteus2

1.2.4后续设计2

1.3项目实施2

1.3.1任务1\|1单片机最小系统：点亮一盏灯3

1.3.2任务1\|2用Keil C51编写程序 4

1.3.3任务1\|3无延迟的闪烁LED9

1.3.4任务1\|4实现闪烁灯时间控制10

1.4技术拓展12

1.5本章小结12

1.6强化练习12

第2章Proteus使用13

2.1项目导引13

2.2技术准备13

2.2.1Proteus ISIS界面介绍13

2.2.2和Keil进行联合调试14

2.3项目实施15

2.3.1任务2\|1闪烁灯的Proteus仿真15

2.3.2任务2\|2联调设置21

2.3.3任务2\|3虚拟示波器观察波形22

2.4技术拓展24

2.5本章小结25

2.6强化练习25

第3章C51程序基础26

3.1项目导引26

3.2技术准备26

3.2.1C51的标识符和关键字26

3.2.2C51数据类型28

3.2.3C51运算符和表达式33

3.2.4C51程序结构37

3.2.5C51函数39

3.2.6C51构造数据类型43

3.2.7C51的预处理47

3.3项目实施48

3.3.1任务3\|1最基本的流水灯程序49

3.3.2任务3\|2选择结构实现流水灯50

3.3.3任务3\|3移位操作实现流水灯51

3.3.4任务3\|4do\|while循环操作实现流水灯52

3.3.5任务3\|5利用库函数INTRINS.H实现流水灯52

3.3.6任务3\|6利用数组实现流水灯53

3.3.7任务3\|7利用指针数组实现流水灯54

3.4技术拓展54

3.4.1C51与标准C的主要区别54

3.4.2C51与汇编语言混合编程的方法55

3.5本章小结55

3.6强化练习56

第4章定时器/计数器57

4.1项目导引57

4.2 术准备57

4.2.2定时器的TMOD和TCON寄存器58

4.2.3定时器工作方式59

4.2.4定时器编程步骤60

4.3项目实施60

4.4.1任务4\|1用定时器T0控制流水灯60

4.4.2任务4\|2T0控制LED实现二进制计数62

4.4技术拓展64

4.5本章小结64

4.6强化练习64

第5章中断65

5.1项目导引65

5.2项目准备65

5.2.1中断概述65

5.2.2中断源65

5.2.3中断寄存器66

5.2.4C51中断编程68

5.3项目实施69

5.3.1任务5\|1用定时器T0中断控制流水灯69

5.4.2任务5\|2T0控制LED长时间闪烁69

5.4技术拓展72

5.5本章小结72

5.6强化练习72

第6章串口通讯73

6.1项目导引73

6.2项目准备73

6.2.1串行口的结构73

6.2.2串行口的4种工作方式和波特率74

6.2.3C51串口编程76

6.3项目实施77

6.3.1任务6\|1双机通讯控制流水灯77

6.3.2任务6\|2基于方式3的双机通讯控制流水灯80

6.4技术拓展82

6.5本章小结82

6.6强化练习82

第7章数码管与键盘83

7.1项目导引83

7.2项目准备83

7.2.1LED数码管83

7.3.2键盘84

7.3项目实施85

7.3.1任务7\|1单个数码管显示86

7.3.2任务7\|2动态扫描显示数码管87

7.3.3任务7\|3独立键盘控制流水灯90

7.4技术拓展95

7.5本章小结96

7.6强化练习96

第8章单片机扩展97

8.1项目导引97

8.2项目准备97

8.2.174LS138译码器97

8.2.274HC154译码器98

8.2.374HC595串入并出98

8.2.424C02串行I 2C总线EEPROM99

8.2.5可编程并行接口芯片8255A99

8.3项目实施101

8.3.1任务8\|174LS138译码器控制流水灯102

8.3.2任务8\|274HC154译码器103

8.3.3任务8\|374HC595串入并出104

8.3.4任务8\|424C02串行I 2C总线应用106

8.3.5任务8\|58255A控制24路流水灯112

8.4技术拓展115

8.5本章小结116

8.6强化练习116

第9章综合实训：简单计算器117

9.1项目导引117

9.2电路设计117

9.2.1输入设计117

9.2.2输出设计119

9.2.3总体电路设计120

9.3程序设计120

9.3.1主程序流程图121

9.3.2中断程序流程图121

9.3.3算术运算子程序121

9.3.4代码实现121

9.4项目成果130

附录Proteus 常用器件和仿真仪表中英文对照131

参考文献133

本课程紧密结合各类单片机应用的实际情况，注重实践，不过多涉及原理，从技术和工程应用的角度出发，以项目引领式教学方法为主，按照项目导向、任务驱动的模式编写，每一个章节是一个独立的项目，而每个项目又包含一些不同技能的任务，最后通过一个综合项目将各章节主要知识点串起来。各章节编写注重理论与实践相结合、教材与实际相结合。在编排上以学生的认知规律为主线，技能训练从单一到综合，知识学习从简单到复杂，由浅入深地安排内容，充分体现了高等职业教育的应用特色和能力本位，把学生需要掌握的知识分配到具体的项目和任务中。考虑到实际教学依旧以教学大纲为主，本教材的每一章标题还是以知识点命名，以便一目了然地了解本教材涉及的知识点, 并根据实际教学情况进行舍取。另外，本课程实训内容采用软件工具来实现硬件仿真，没有涉及任何专用的仿真器和应用开发板，减少了硬件投入和教学成本，增加了通用性。