《單片機原理及實驗/實訓(xùn)》包括單片機概述、單片機快速入門、單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及芯片引腳功能、單片機的指令系統(tǒng)、單片機程序設(shè)計、單片機的中斷系統(tǒng)、單片機的定時器／計數(shù)器、單片機串行通信、單片機系統(tǒng)擴展、常用外圍設(shè)備接口和單片機實訓(xùn)等內(nèi)容。《單片機原理及實驗/實訓(xùn)》采用了符合高職高專學(xué)生認(rèn)知能力的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，強化實踐環(huán)節(jié)，設(shè)計了四個梯次的實踐性課題，力求探索“深入淺出、通俗易懂、圖文并茂”的教學(xué)方法。《單片機原理及實驗/實訓(xùn)》采用教、學(xué)、做相結(jié)合的教學(xué)模式及目標(biāo)檢驗教學(xué)法，可對每階段的教學(xué)成果進(jìn)行目標(biāo)檢驗和驗收。《單片機原理及實驗/實訓(xùn)》可作為高職高專院校相關(guān)專業(yè)的教材，特別適合于自學(xué)者學(xué)習(xí)使用。
《單片機原理及實驗/實訓(xùn)》配有電子教案，需要者可登錄出版社網(wǎng)站，免費下載。
單片機以其工具性、基礎(chǔ)性及應(yīng)用的廣泛性，使得其相關(guān)技術(shù)成為我國中等技術(shù)人員應(yīng)掌握的重要技術(shù)知識之一。無論是有關(guān)專業(yè)的在校生還是尚未掌握單片機的電子工程師，都希望有一本合適的單片機教材。本書編者在單片機教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方式方法以及強化教學(xué)實踐環(huán)節(jié)等方面進(jìn)行了十余年的改革與實踐，在此基礎(chǔ)上編寫了本書，試圖以圖文并茂、易于理解的方法介紹相關(guān)的知識。
本書力求做到以下三點：
1.改革內(nèi)容結(jié)構(gòu)，建立符合高職高專學(xué)生認(rèn)知能力的內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系。
學(xué)生的認(rèn)知能力，一般與學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識的多少和學(xué)習(xí)能力的強弱有關(guān)。教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系應(yīng)與學(xué)生的認(rèn)知能力相適應(yīng)，否則會給教學(xué)雙方帶來困難。
大多數(shù)介紹8051、80C51單片機的教材，用較多時間介紹單片機概述、單片機芯片引腳功能、復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和111條指令后，才進(jìn)入編程和實驗；有的教材，在講完中斷系統(tǒng)、定時器／計數(shù)器和串行口的基本理論后，才進(jìn)入編程和實驗。這樣的內(nèi)容結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是理論比較系統(tǒng)，適用于認(rèn)知能力較強的本科生；其缺點是在開始q~>-j單片機后的一段時間內(nèi)，由于接觸不到程序設(shè)計和仿真實驗，易使認(rèn)知能力不強的學(xué)習(xí)者感到抽象、難學(xué)。針對以上問題，本書在單片機概述后，從第2章就開始介紹單片機的開發(fā)系統(tǒng)及程序設(shè)計初步。這樣能帶來兩大好處：一是理論與實踐緊密結(jié)合，使學(xué)習(xí)者“看得見，摸得著”，能快速入門，學(xué)習(xí)興趣大增；二是在快速入門的基礎(chǔ)上，再逐步、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機的硬件知識、指令系統(tǒng)，為程序設(shè)計及仿真實驗打下良好基礎(chǔ)。這種將過于集中的理論內(nèi)容分散成幾塊，拉近“先理論、后實踐”之間跨度的內(nèi)容結(jié)構(gòu)模式，在本書各章中都有不同程度的體現(xiàn)。這種內(nèi)容結(jié)構(gòu)模式有利于高職高專學(xué)生學(xué)習(xí)單片機。
2.改革教學(xué)方式，強化實踐環(huán)節(jié)，設(shè)計四個梯次的實踐性課題。
教學(xué)方式與教學(xué)方法的關(guān)系，類似于戰(zhàn)略與戰(zhàn)術(shù)的關(guān)系。教學(xué)方式研究在不同的教學(xué)發(fā)展階段如何提高學(xué)生知識水平、培養(yǎng)學(xué)生能力的問題，而教學(xué)方法則側(cè)重于研究一個概念、原理、具體問題如何講解的問題。改革教學(xué)方式、教材的編寫、教學(xué)的組織實施，應(yīng)體現(xiàn)“完全依靠教師、基本依靠教師、學(xué)生相對獨立和完全獨立’’的發(fā)展階段。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，本書設(shè)計了四個梯次的實踐性課題，通過仿真實驗，鍛煉、培養(yǎng)學(xué)生以下四種不同層次的能力：
（1）驗證性課題及實驗：除第1、3章外，各章都有一定數(shù)量的、基本的驗證性課題及實驗，以培養(yǎng)學(xué)生閱讀、編寫基本程序的能力。
（2）設(shè)計性課題及實驗：在學(xué)生完成各章驗證性課題及實驗的基礎(chǔ)上適時提出設(shè)計性課題，并在各章練習(xí)題中給出設(shè)計性的編程練習(xí)題，以培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計基本程序的能力。
第1章 單片機概述
1.1 單片機常用數(shù)制
1.1.1 十進(jìn)制數(shù)（Decimal）
1.1.2 二進(jìn)制數(shù)（Binary）
1.1.3 十六進(jìn)制數(shù)（Hexadecimal）
1.1.4 BCD碼（BinaryCodedDecimal）
1.1.5 ASCII碼
1.2 單片機常用數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換
1.2.1 十進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換
1.2 _2十進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換
1.2 -3二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換
1.3 二進(jìn)制數(shù)的運算
1.3.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運算
1.3.2 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運算
1.4 單片機的基本特點及應(yīng)用
1.5 位、字節(jié)、字、字長和電平
1.6 常用8位單片機系列
1.6.1 MCS-51系列單片機
1.6.2 AT89C系列單片機
1.6.3 AT89S系列單片機
1.7 單片機的發(fā)展趨勢
本章總結(jié)
練習(xí)題
第2章 單片機快速入門
2.1 單片機軟／硬件知識簡介
2.1.1 單片機的基本電路
2.1.2 單片機的片內(nèi)存儲器和寄存器
2.1.3 單片機的匯編語言和機器語言
2.1.4 單片機指令系統(tǒng)部分指令及圖解
2.2 單片機的開發(fā)系統(tǒng)
2.2.1 單片機開發(fā)系統(tǒng)的基本知識
2.2.2 單片機開發(fā)系統(tǒng)的功能
2.2.3 單片機仿真器的選用
2.3 單片機程序設(shè)計初步
2.3.1 單片機程序設(shè)計的一般方法步驟
2.3.2 單片機程序設(shè)計初步舉例
2.4 綜合編程練習(xí)與實驗
本章總結(jié)
練習(xí)題
第3章 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及
芯片引腳功能
3.1 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
3.1.1 片內(nèi)程序存儲器EEPROM
3.1.2 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器RAM
3.1.3 片內(nèi)專用寄存器SFR
3.1.4 存儲器的空間分布
3.1.5 CPIJ結(jié)構(gòu)
3.2 單片機的芯片引腳功能及圖解
3.2.1 芯片引腳第一功能及圖解
3.2.2 芯片引腳第二功能及圖解
3.3 單片機的時鐘電路、時序及復(fù)位
3.3.1 時鐘電路及時鐘信號的產(chǎn)生
3.3.2 時序的定時單位及圖解
3.3.3 單片機的復(fù)位
3.4 單片機并行口的結(jié)構(gòu)及其使用
3.4.1 Pl口的結(jié)構(gòu)及其使用
3.4.2 P0口的結(jié)構(gòu)及其使用
3.4.3 P2口的結(jié)構(gòu)及其使用
3.4.4 P3口的結(jié)構(gòu)及其使用
314.5 端口帶負(fù)載的能力及接口要求
本章總結(jié)
練習(xí)題
第4章 單片機的指令系統(tǒng)
4.1 指令系統(tǒng)概述
4.2 尋址方式及圖解
4.2.1 直接尋址方式及圖解
4.2.2 立即尋址方式及圖解
4.2.3 寄存器尋址方式及圖解
4.2.4 寄存器間接尋址方式及圖解
4.2.5 變址尋址方式及圖解
4.2.6 相對尋址方式及圖解
4.2.7 位尋址方式
4.3 數(shù)據(jù)傳送指令
4.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令一覽表
4.3.2 數(shù)據(jù)傳送指令及圖解
4.4 算術(shù)運算指令
4.4.1 算術(shù)運算指令一覽表
4.4.2 算術(shù)運算指令舉例
4.5 邏輯運算指令
4.6 控制轉(zhuǎn)移指令
4.7 位操作指令
本章總結(jié)
練習(xí)題
第5章 單片機程序設(shè)計
5.1 偽指令
5.1.1 偽指令的概念
5.1.2 常用偽指令
5.2 5種典型程序設(shè)計及實驗
5.2.1 順序程序設(shè)計及實驗
5.2.2 循環(huán)程序設(shè)計及實驗
5.2.3 變址尋址程序設(shè)計及實驗
5.2.4 分支程序設(shè)計及實驗
5.2.5 子程序設(shè)計及實驗
5.3 單片機程序設(shè)計5例
5.3.1 交通信號燈的程序設(shè)計及實驗
5.3.2 注塑機的程序設(shè)計及實驗
5.3.3 步進(jìn)電機的程序設(shè)計及實驗
5.3.4 直流電機的程序設(shè)計及實驗
5.3.5 繼電器控制
5.4 LED靜態(tài)顯示器及其程序設(shè)計
5.4.1 LED靜態(tài)顯示器的結(jié)構(gòu)、原理及編碼
5.4.2 LED靜態(tài)顯示器的程序設(shè)計
5.5 LED動態(tài)顯示器及其程序設(shè)計
5.5.1 LED動態(tài)顯示器的結(jié)構(gòu)、原理及編碼
5.5.2 LED動態(tài)顯示器的程序設(shè)計
5.6 代碼轉(zhuǎn)換、算術(shù)運算及數(shù)據(jù)排序的程序設(shè)計
5.6.1 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼的程序設(shè)計
5.6.2 BCD碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的程序設(shè)計
5.6.3 數(shù)字和字母轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)的程序設(shè)計
5.6.4 算術(shù)運算的程序設(shè)計
5.6.5 數(shù)據(jù)排序的程序設(shè)計
本章總結(jié)
練習(xí)題
第6章 單片機的中斷系統(tǒng)
6.1 中斷的概念與外部中斷實驗電路
6.1.1 中斷的概念
6.1.2 外部中斷實驗電路
6.2 中斷系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖及寄存器
6.2.1 中斷系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖
6.2.2 、中斷系統(tǒng)寄存器
6.3 中斷處理過程
6.3.1 中斷采樣
6.3.2 中斷查詢
6.3.3 中斷響應(yīng)
6.3.4 中斷撤除
6.3.5 中斷返回
6.4 外部中斷程序設(shè)計及實驗
6.4.1 外部中斷0程序設(shè)計及實驗
6.4.2 外部中斷1程序設(shè)計及實驗
6.5 保護(hù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的程序設(shè)計及實驗
6.6 兩個外部中斷的程序設(shè)計及實驗
本章總結(jié)
練習(xí)題
第7章 單片機的定時器／計數(shù)器
7.1 定時器／計數(shù)器的基本知識
7.1.1 時鐘頻率12分頻后的輸出脈沖
7.1.2 計滿和計滿溢出的概念
7.1.3 定時器／計數(shù)器的工作方式
7.2 定時器/計數(shù)器常用寄存器
7.2.1 工作方式寄存器TMOD
7.2.2 控制寄存器TCON
7.2 _3中斷允許控制寄存器IE
7.3 定時器／計數(shù)器應(yīng)用舉例
7.3.1 工作方式O應(yīng)用舉例
7.3.2 工作方式1應(yīng)用舉例
7.3 _3工作方式2應(yīng)用舉例
7.3.4 工作方式3應(yīng)用舉例
7.3.5 脈沖寬度的測量
7.4 用T0和Tl擴展外部中斷
7.5 單片機演奏歌曲
7.5.1 單片機演奏歌曲的有關(guān)知識
7.5.2 單片機演奏歌曲的程序
7.6 綜合程序設(shè)計及實驗
本章總結(jié)
練習(xí)題
第8章 單片機串行通信
8.1 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識
8.1.1 并行通信與串行通信
8.1.2 串行異步通信
8.2 串行口的構(gòu)成、主要寄存器及
波特率設(shè)定
8.2.1 串行口的構(gòu)成
8.2.2 串行口的主要寄存器
8.2.3 波特率的設(shè)定
8.3 串行口的工作方式
8.3.1 工作方式0
8.3.2 工作方式l
8.3.3 工作方式2和方式3
8.4 串行口應(yīng)用舉例
8.4.1 用方式O擴展串行輸出口
8.4.2 用方式0擴展串行輸入口
8.4.3 單片機串行口單工方式雙機通信
8.4.4 單片機串行口全雙工方式雙機通信
8.4.5 單片機與PC通信
本章總結(jié)
練習(xí)題
第9章 單片機系統(tǒng)擴展
9.1 存儲器的擴展
9.1.1 單片機外部三總線的擴展
9.1.2 用線選法擴展外部ROM和RAM
9.1.3 用譯碼法擴展外部ROM和RAM
9.2 8155可編程接口的擴展
9.2.1 8155的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能
9.2.2 8155的I／O端口和RAM單元的編址
9.2.3 8155的命令／狀態(tài)寄存器
9.2.4 8155的定時器／計數(shù)器
9.2.5 8155與單片機的連接及應(yīng)用舉例
本章總結(jié)
練習(xí)題
第10章 常用外圍設(shè)備接口
lO.1 D／A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)
10.1.1 D／A轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能指標(biāo)
10.1.2 DAC0832轉(zhuǎn)換器及其基本工作原理
10.1.3 DAC0832轉(zhuǎn)換器與單片機單緩沖方式連接的接口與應(yīng)用
10.1.4 DAC0832轉(zhuǎn)換器與單片機雙緩沖方式連接的接口與應(yīng)用
10.2 A／D轉(zhuǎn)換接口技術(shù)
10.2.1 A／D轉(zhuǎn)換器主要技術(shù)性能指標(biāo)
10.2.2 ADC0809轉(zhuǎn)換器及其基本工作原理
10.2.3 ADC0809轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)傳送
10.2.4 ADC0809轉(zhuǎn)換器與單片機的連接及應(yīng)用
10.3 矩陣鍵盤接口
10.3.1 矩陣鍵盤接線圖及鍵掃描原理
10.3.2 矩陣鍵盤鍵掃描程序
10.4 功率驅(qū)動器件及其接口
10.4.1 驅(qū)動小功率負(fù)載的接口電路
10.4.2 驅(qū)動小功率直流電機的接口電路
10.4.3 光電隔離接口電路
10.4.4 固態(tài)繼電器接口電路
本章總結(jié)
練習(xí)題
第11章 單片機實訓(xùn)
11.1 多功能遙控小車的設(shè)計
11.1.1 多功能遙控小車的基本組成
11.1.2 多功能遙控小車的控制電路
11.1.3 遙控任務(wù)及工作原理
11.1.4 程序流程圖及程序清單
11.2 16×16點陣顯示器的設(shè)計
11.2.1 16×16共陽極點陣顯示器的組成
11.2.2 16×16點陣顯示器的控制電路
11.2.3 16×16點陣顯示器的程序設(shè)計
11.2.4 16×16點陣顯示器字碼轉(zhuǎn)換軟件
11.3 用單片機仿真器編寫4按鍵程序
11.3.1 編寫4按鍵程序所用的電路
11.3.2 用查詢法編寫4按鍵程序
本章總結(jié)
練習(xí)題
附錄積木式單片機仿真器
附錄A積木式單片機仿真器電路板的基本組成及功能接口
附錄B積木式單片機仿真器的模塊電路清單
附錄C積木式單片機仿真器的模塊電路
附錄DMedwin編譯軟件
附錄EIspdown下載／仿真軟件
參考文獻(xiàn)
2） 80C51系列教學(xué)仿真實驗平臺的基本組成
如果只利用Keil軟件進(jìn)行模擬仿真，80C51系列教學(xué)仿真實驗平臺只需一臺計算機和開發(fā)軟件就可以了。從教學(xué)角度來說，純軟件模擬仿真不夠直觀，必須掛接類似TKS系列的硬件才可以進(jìn)行仿真器仿真，即用一條下載線將單片機仿真電路板與微機連接起來，才可進(jìn)行仿真器仿真。因此，80C51系列教學(xué)仿真實驗平臺的基本組成為：微機+下載線+單片機仿真電路板。
用Keil軟件及其配套的硬件電路板，不僅可以在線仿真本書中的實驗課題，而且可仿真高級實驗課題和擴展實驗課題。
3） 80C51系列教學(xué)仿真實驗平臺的使用
80C51系列教學(xué)仿真實驗平臺也有多款。同一系列、不同型號的仿真實驗平臺，其具體操作方法步驟也有差異，因此應(yīng)在教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)操作使用。但是，不管使用哪種實驗平臺，其操作都要經(jīng)過以下四步：
第一，將計算機、下載線和硬件電路板連接好。
第二，啟動計算機，進(jìn)入編譯環(huán)境，編譯程序，生成目標(biāo)代碼。
第三，利用下載軟件，下載目標(biāo)程序，仿真實驗。
第四，根據(jù)實驗?zāi)康囊筮M(jìn)行調(diào)試。
可見，同一系列、不同型號的仿真實驗平臺，其具體操作方法步驟是大同小異的。熟練掌握其中一種，其他型號的使用就很容易掌握了。
2.簡易型單片機仿真器
簡易型單片機仿真系統(tǒng)也是由微機、下載線和單片機仿真電路板組成的。這里所說的 電路板，其結(jié)構(gòu)比較簡單，通常只能仿真教學(xué)大綱中的部分或大部分課題內(nèi)容，因此稱為 簡易型仿真器。其特點是價格低廉、經(jīng)濟(jì)實用、操作簡捷、體積小、重量輕、攜帶方便， 因此受到學(xué)生和自學(xué)者的歡迎。單片機市場不斷出現(xiàn)這種簡易型仿真器及基擴展插件。
學(xué)生只在實驗室進(jìn)行仿真實驗足遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。學(xué)生購置這種簡易仿真器，利用課外時 間完成課外作業(yè)，開展科技制作活動，具有重要意義。教師在單片機理論課的課堂教學(xué)中， 使用這種簡易型仿真器進(jìn)行課堂演示，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，起著重要 作用。
本書在附錄中給出了一簡易仿真器（積木式單片機仿真器）的硬件電路及其配套軟件 （Medwin編譯軟件和Ispdown下載／仿真軟件）的操作方法步驟。
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