单片机原理与应用设计(C51编程+Proteus仿真)(慕课版)

省级一流本科课程配套教材,亦是面向新工科人才培养的“单片机开发”首选教材!
分享 推荐 1 收藏 12 阅读 376
王海荣 (作者)

关于本书的内容有任何问题,请联系 人邮社 王宣

【省级一流本科课程“单片机原理与应用”配套教材】
(1)以80C51单片机为对象,采用模块化讲解方式介绍单片机原理与应用设计。
(2)以解决工程实际问题为目标统筹全书。
(3)以C51编程和Proteus仿真为核心,系统介绍单片机开发的流行技术。
(4)以易教、易学为原则,注重实际编程与应用开发能力的培养。

特别说明

【省级一流本科课程“单片机原理与应用”配套教材】
本书面向新工科人才培养,属于省级一流本科课程“单片机原理与应用”配套教材,是高校“单片机开发”相关课程的首选教材;配套全书慕课视频,以及丰富的多维教学资源,支持开展混合式教学!

内容摘要

本书以80C51单片机为对象,采用模块化的讲解方式,由浅入深地介绍了单片机的原理与应用设计。全书除绪论外共5个模块:模块1为单片机基础设计,包括数制与编码基础、80C51单片机结构与原理;模块2为单片机开发软件,包括Proteus仿真软件和C51程序设计;模块3为单片机人机交互,包括数字信号的I/O接口与80C51单片机人机接口;模块4为单片机外部扩展I/O接口,包括80C51单片机的中断系统及定时器/计数器、串行通信、并行扩展与串行扩展以及D/A、A/D转换接口;模块5为单片机应用系统设计,包括单片机应用系统设计方法与实例。本书能够很好地满足应用型人才培养的要求,全书采用C51编程与Proteus仿真,将理论教学与项目教学融为一体,通俗易懂,便于教学。
本书可作为电子信息工程、电气工程、自动化、通信工程、机电一体化技术、测控技术与仪器仪表等专业的教材,也可供其他理工科专业的学生学习使用,还可作为单片机初学者的自学参考书。

前言

目录

框架目录

第0章 绪论
【模块1】 单片机基础设计
第1章 数制与编码基础
第2章 80C51单片机结构与原理
【模块2 单片机开发软件】
第3章 Proteus仿真软件
第4章 C51程序设计
【模块3 单片机人机交互】
第5章 数字信号的I/O接口
第6章 80C51单片机人机接口
【模块4 单片机外部扩展I/O接口】
第7章 80C51单片机的中断系统及定时器/计数器
第8章 80C51单片机的串行通信
第9章 80C51单片机的并行扩展与串行扩展
第10章 80C51单片机的D/A、A/D转换接口
【模块5 单片机应用系统设计】
第11章 单片机应用系统设计方法与实例

详细目录

第0章 绪论 1
0.1 微机的组成及微机系统的应用形态 2
0.1.1 微机的组成 2
0.1.2 微机系统的应用形态 2
0.2 单片机的发展过程和产品近况 3
0.2.1 单片机的发展过程 3
0.2.2 单片机的产品近况 4
0.3 单片机的特点及应用领域 5
0.3.1 单片机的特点 5
0.3.2 单片机的应用领域 6
0.4 单片机应用系统的开发流程和开发工具 6
0.4.1 单片机应用系统的开发流程 6
0.4.2 单片机应用系统的开发工具 7
0.5 单片机应用系统开发模块划分 9
本章小结 10
练习与思考题0 10

【模块1】 单片机基础设计

第1章 数制与编码基础 14
1.1 数制 15
1.1.1 数制的表示 15
1.1.2 数制的转换 16
1.2 编码 19
1.2.1 字符的编码(ASCII) 19
1.2.2 十进制数的编码(BCD码) 20
1.2.3 8421BCD码的加、减运算 21
1.3 二进制数的表示与运算 22
1.3.1 无符号二进制数的表示 22
1.3.2 无符号二进制数的运算 23
1.3.3 带符号二进制数的表示 26
1.3.4 带符号二进制数的运算 27
本章小结 28
练习与思考题1 28

第2章 80C51单片机结构与原理 30
2.1 80C51单片机的分类与结构 31
2.1.1 80C51单片机的分类 31
2.1.2 80C51单片机的结构 31
2.1.3 80C51单片机的内部资源配置 32
2.2 80C51单片机的引脚特性 32
2.2.1 80C51单片机的典型产品封装 33
2.2.2 80C51单片机的引脚功能 33
2.2.3 80C51单片机工作的最小系统电路 34
2.3 80C51单片机的CPU 35
2.3.1 CPU的功能单元 35
2.3.2 CPU的时钟 37
2.3.3 80C51单片机的复位 38
2.4 80C51单片机的存储器结构 39
2.4.1 80C51单片机的程序存储器配置 39
2.4.2 80C51单片机的数据存储器配置 40
2.4.3 80C51单片机的特殊功能寄存器 41
2.5 80C51单片机的并行口 43
2.5.1 P0、P2口的结构和功能 43
2.5.2 P1、P3口的结构和功能 45
本章小结 47
练习与思考题2 47

【模块2 单片机开发软件】

第3章 Proteus仿真软件 50
3.1 Proteus ISIS基本操作 51
3.1.1 Proteus ISIS的工作界面 51
3.1.2 选择元器件 51
3.1.3 绘制原理图 53
3.2 模拟电路仿真设计 58
3.2.1 模拟电路常用器件 58
3.2.2 模拟电路仿真中的常用仪器 62
3.3 数字电路仿真设计 63
3.3.1 数字电路中的常用元器件与仪器 64
3.3.2 数字电路中常用的调试工具 66
本章小结 67
练习与思考题3 68

第4章 C51程序设计 69
4.1 C51语言开发环境Keil μVision4的使用 70
4.1.1 Keil μVision4开发环境简介 70
4.1.2 Keil μVision4的基本操作 70
4.1.3 添加用户源程序文件 73
4.1.4 程序的编译与调试 74
4.1.5 工程的设置 75
4.1.6 Proteus与Keil μVision4的联调 76
4.2 C51语言概述 77
4.2.1 C51的程序结构 77
4.2.2 C51对ANSI C的扩展 77
4.2.3 C51的特点 78
4.3 C51的数据类型与运算 79
4.3.1 C51的数据类型 79
4.3.2 C51的存储类型 80
4.3.3 80C51硬件结构的C51定义 80
4.3.4 C51的运算符和表达式 82
4.4 C51流程控制语句 84
4.4.1 C51选择语句 84
4.4.2 C51循环语句 86
4.5 C51的指针类型 86
4.5.1 一般指针 87
4.5.2 基于存储器的指针 87
4.6 C51的函数 88
4.6.1 C51函数的定义 88
4.6.2 C51函数定义的选项 88
4.6.3 C51库函数 89
4.7 C51编程举例 90
本章小结 91
练习与思考题4 91

【模块3 单片机人机交互】

第5章 数字信号的I/O接口 94
5.1 数字信号的输入 95
5.1.1 数字信号输入通道的典型结构 95
5.1.2 数字信号输入接口 96
5.2 数字信号的输出 97
5.2.1 隔离处理 97
5.2.2 电平转换和功率放大 97
5.3 电机驱动电路 99
5.3.1 直流电机驱动原理 99
5.3.2 直流电机驱动电路 100
5.3.3 步进电机驱动原理 100
5.3.4 步进电机驱动电路 102
本章小结 102
练习与思考题5 103

第6章 80C51单片机人机接口 104
6.1 LED接口 105
6.1.1 LED驱动电路 105
6.1.2 单片机控制LED举例 105
6.2 数码管接口 108
6.2.1 数码管驱动电路 110
6.2.2 数码管静态显示电路 110
6.2.3 数码管动态显示电路 111
6.2.4 4位数码管动态显示举例 111
6.3 点阵屏接口 114
6.3.1 LED点阵模块 114
6.3.2 点阵屏动态显示原理 115
6.3.3 点阵屏显示接口电路 115
6.3.4 8×8点阵屏显示应用举例 116
6.4 LCD1602模块接口 117
6.4.1 LCD1602模块的外观和引脚 117
6.4.2 LCD1602模块的组成 118
6.4.3 LCD1602模块的指令 120
6.4.4 LCD1602基本操作与时序 121
6.4.5 LCD1602的软件设计 122
6.4.6 LCD1602模块的接口电路 123
6.4.7 LCD1602模块显示字符串举例 124
6.5 蜂鸣器接口 126
6.5.1 蜂鸣器驱动电路 126
6.5.2 蜂鸣器发声举例 127
6.6 继电器接口 128
6.6.1 继电器工作原理 128
6.6.2 继电器接口电路 129
6.6.3 继电器举例 129
6.7 独立按键接口 131
6.7.1 独立按键工作原理 131
6.7.2 独立按键接口电路 132
6.7.3 独立按键控制LED举例 132
6.8 矩阵键盘接口 134
6.8.1 矩阵键盘接口电路 134
6.8.2 逐行扫描法读取矩阵键盘键值 135
6.8.3 线反转法读取矩阵键盘键值 135
6.8.4 矩阵键盘控制数码管举例 136
本章小结 139
练习与思考题6 140

【模块4 单片机外部扩展I/O接口】

第7章 80C51单片机的中断系统及定时器/计数器 142
7.1 80C51单片机的中断系统 143
7.1.1 中断系统概述 143
7.1.2 80C51中断系统的结构 144
7.1.3 80C51的中断源 144
7.1.4 80C51的中断请求 145
7.1.5 80C51的中断控制 146
7.2 80C51单片机的中断服务 149
7.2.1 中断响应的条件和时间 149
7.2.2 中断响应过程及中断服务 151
7.2.3 外部中断触发方式的选择 152
7.2.4 中断请求的撤销 152
7.3 80C51单片机中断应用程序举例 153
7.3.1 中断服务程序的编写 153
7.3.2 外部中断源应用举例 154
7.4 80C51的定时器/计数器 158
7.4.1 定时器/计数器的结构和工作原理 159
7.4.2 定时器/计数器的控制 160
7.4.3 定时器/计数器的工作方式 161
7.4.4 最大定时时间的计算 165
7.5 80C52的定时器/计数器T2 166
7.5.1 T2的相关控制寄存器 166
7.5.2 T2的工作方式 167
7.6 定时器/计数器综合应用举例 171
7.6.1 定时器/计数器的初始化步骤 171
7.6.2 计数器应用举例 172
7.6.3 定时器应用举例 175
7.6.4 定时器/计数器门控位应用举例 182
7.6.5 定时器/计数器综合应用举例 183
本章小结 186
练习与思考题7 187

第8章 80C51单片机的串行通信 188
8.1 串行通信基础 189
8.1.1 串行通信的基本概念 189
8.1.2 串行通信的接口标准 191
8.2 80C51单片机的串行口 194
8.2.1 80C51单片机串行口的结构和工作原理 194
8.2.2 80C51单片机串行口的控制寄存器 194
8.2.3 80C51单片机串行口的工作方式 196
8.2.4 80C51单片机串行口的波特率确定与初始化步骤 199
8.3 80C51单片机串行口的应用 200
8.3.1 80C51单片机串行口的并行I/O接口扩展 200
8.3.2 单片机与计算机间的串行通信 202
8.3.3 单片机与单片机间的串行通信 205
本章小结 209
练习与思考题8 210

第9章 80C51单片机的并行扩展与串行扩展 211
9.1 80C51单片机并行I/O接口扩展 212
9.1.1 I/O接口扩展概述 212
9.1.2 简单I/O接口扩展 212
9.1.3 可编程I/O扩展接口芯片8255A 213
9.1.4 可编程I/O扩展接口芯片8155 216
9.2 一线总线接口及其扩展 219
9.2.1 80C51单片机与DS18B20接口及其扩展 219
9.2.2 DS18B20的操作命令 219
9.2.3 DS18B20的操作时序 220
9.2.4 DS18B20的应用举例 220
9.3 I2C总线接口及其扩展 223
9.3.1 I2C总线基础 223
9.3.2 80C51的I2C总线时序模拟 224
9.3.3 80C51与AT24C02的接口 226
9.4 SPI总线及其扩展 232
9.4.1 SPI总线基础 232
9.4.2 SPI总线的数据传输时序 233
9.4.3 80C51与DS1302的接口 233
9.4.4 DS1302的应用举例 233
本章小结 237
练习与思考题9 238

第10章 80C51单片机的D/A、A/D转换接口 239
10.1 概述 240
10.2 80C51单片机与DAC的接口 241
10.2.1 DAC概述 241
10.2.2 80C51单片机与8位DAC0832的接口 242
10.2.3 80C51单片机与12位DAC1208的接口 244
10.2.4 DAC应用举例 245
10.3 80C51单片机与ADC的接口 247
10.3.1 ADC概述 247
10.3.2 80C51单片机与ADC0809的接口 249
10.3.3 80C51单片机与AD574的接口 251
10.3.4 80C51单片机与MC14433的接口 254
10.3.5 ADC应用举例 256
10.4 80C51单片机与V/F转换器的接口 258
10.4.1 V/F转换器实现A/D转换的原理 258
10.4.2 常用V/F转换器LMx31简介 259
10.4.3 80C51单片机与LM331的接口 260
本章小结 262
练习与思考题10 263

【模块5 单片机应用系统设计】

第11章 单片机应用系统设计方法与实例 266
11.1 80C51单片机应用系统设计过程 267
11.1.1 80C51单片机应用系统设计的基本要求 267
11.1.2 80C51单片机应用系统设计的基本步骤 267
11.2 80C51单片机可靠性设计 269
11.2.1 硬件抗干扰设计 270
11.2.2 软件抗干扰设计 271
11.3 80C51单片机应用系统设计实例 272
11.3.1 节水自动控制系统方案确定 272
11.3.2 节水自动控制系统硬件电路设计 272
11.3.3 节水自动控制系统软件设计 273
11.3.4 节水自动控制系统仿真 280
本章小结 281
练习与思考题11 281

参考文献 282

读者评论

赶紧抢沙发哦!

我要评论

作者介绍

王海荣,海口经济学院教研室主任,教学经验丰富,学术成果显著。
(1)教学方面:现担任多门课程的教学任务,近3年讲授的课程包括“单片机原理与应用”“单片机课程综合实训”“电子产品仿真设计”“智能仪器原理与设计”“微机原理与接口技术”等。
(2)科研方面:主持多项科研项目,例如主持2018年海口经济学院一般项目“基于VR情景下残缺人脸图像复原技术研究”,在研;主持2018年海口经济学院教研教改“应用型本科协同创新机制下“四创型”人才培养模式研究”,在研;主持2017年海口经济学院教研教改““三位一体”专业素质拓展课程体系构建”,已结题;等等。
(3)著作方面:曾经参编多部图书,例如,担任专著《电子电路及单片机设计仿真探究》的副主编,本书于2017年4月在北京工业大学出版社出版,书号:978-7-5639-5369-1。

推荐用户

相关图书

联系客服
联系客服
人邮微信
人邮微信
微信二维码
返回顶部
返回顶部