《单片机技术与应用(第2版)/全国高等职业教育规划教材》以职业技能岗位标准引领课程的项目工作任务,以实际应用的门禁系统和液位控制器为载体,采用“项目驱动”教学方法,以AT89S52单片机为对象,系统地介绍了工程项目开发的方法及单片机的应用。主要内容包括单片机知识概述、AT89s52系列单片机寻址方式及指令系统、并行输入与输出、AT89s52系列单片机的中断与定时系统、AT89s52系列单片机串行通信、A-D和D-A转换、单片机存储器的扩展。这次修订,主要是在原理基础上,调整一下第1版内容的顺序;把新的理念加进来,即按知识点进行课程开发;在汇编编程基础上,加入C语言编程。通过修订,把新的课程开发理念体现出来,将单片机理论和实践相融合,将学生所学知识转化为技能,并注重学生把技能应用于实践的能力培养。
《单片机技术与应用(第2版)/全国高等职业教育规划教材》由长期从事一线教学,并长期与企业合作开发项目的高职教师编写,具有通俗易懂,实用性强,接近实际的特点,既可作为高职高专机、电类专业单片机课程教材,也可作为从事单片机项目开发与应用的工程技术人员的参考书。
单片机的问世和飞速发展掀起了计算机工程应用的一场新革命,给人们的生产、生活带来了巨大的变化。目前,单片机在工业控制、交通运输、家用电器、仪器仪表和汽车等领域取得了大量应用成果。在我国大专院校的机、电类相关专业中,已普遍开设了单片机课程。
因此,熟悉、掌握和应用单片机已成为我国科技人员的必备技能之一。
单片机课程是一门理论性、实践性和综合性都很强的学科,它不仅需要大量的相关硬件电路知识(如模拟电子技术、数字电子技术和电气控制技术等)作为知识背景,还需要软件编程加以支持。本书将理论、实验和产品开发三者有机结合,以职业技能岗位标准引领课程的项目工作任务,以实际应用的^门禁系统和液位控制器为载体,采用"项目驱动"教学方法,从单片机最小应用系统开始,逐步扩展功能,从小到大,从简单到复杂,最终完成单片机的综合训练项目。
《单片机技术与应用》一书于201 1年1月首次印刷出版,随着职业教育课程逐步深化改革,单片机课程教学也在进行新的探索与突破,特别是目前,国家高度重视职业教育发展,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》进一步明确了新时期职业教育工作的方针政策,提出以提高质量为重点大力发展职业教育、调动行业企业的积极性、加快发展面向农村的职业教育和增强职业教育吸引力四项重大任务。全国职业教育正处于由规模扩张向全面提高质量的转折期。第1版《单片机技术与应用》已不适应我国目前的高职教育发展形势,非常有必要对该书进行修订。
本书第2版以AT89S52系列单片机为对象,重点介绍单片机的应用。在第1版基础上增加了C语言程序的编写。全书共有7个单元;14个训练项目;7个综合训练项目,内容包括单片机知识概述、AT89S52系列单片机寻址方式及指令系统、并行输入与输出、AT89S52系列单片机的中断与定时、AT89S52系列单片机串行通信、A-D和D-A转换、单片机存储器的扩展,每个单元后均配有综合练习题或讨论题。
本书主要特点是:
1)以制作产品为目标,以实践训练培养学生面向过程的程序的阅读分析能力和编写能力为重点,注重培养学生把技能应用于实践的能力。
2)构建模块化、组合型和进阶式能力训练体系。将综合能力分解成若干项小的基本能力,选择能涵盖基本能力要素的训练项目,实施基本能力训练。通过模块项目训练,建立对单片机最小系统的整体概念,从而全面掌握单片机应用系统的开发方法,提高单片机综合应用能力和创新能力。
3)训练项目贯穿于教材始终。知识内容从单片机最小应用系统切入,逐步展开,学习完成该课程后,完成门禁系统控制部分和液位控制器的电路设计。
4)每个单元后,配有讨论题,要求学生组成学习小组共同完成。目的是变"教师教、学生被动学"为"教师指导、学生主动学",并培养学生的团队合作精神。
5)书中以门禁系统的实际程序作为实例,通过实例加深学生对知识点的理解,既能有效完成课程要求,又能使本书更接近实际。
本书由天津电子信息职业技术学院刘松教授负责统稿和定稿工作。天津电子信息职业技术学院徐书雨编写单元2;天津电子信息职业技术学院曹金玲教授编写单元3、单元4、单元7,其余内容及附录由刘松教授编写。
由于编者水平有限,书中的错误和不妥之处,敬请广大读者批评指正。
编者
出版说明
前言
单元1 单片机知识概述
1.1项目1一只会闪光的灯
1.1.1项目要求
1.1.2相关知识
1.1.2.1单片微型计算机
1.1.2.2单片机的应用
1.1.2.3单片机的发展
1.1.2.4AT89S52系列单片机结构
1.1.3项目实施
1.1.3.1项目实施分析
1.1.3.2项目实施要求
1.1.3.3成绩评定
1.2项目2熟悉Keil开发平台
1.2.1项目要求
1.2.2相关知识
1.2.2.1单片机集成开发环境
1.2.2.2ISP软件的使用
1.2.3项目实施
1.2.3.1项目实施要求
1.2.3.2成绩评定
1.3项目训练1设计单片机最小系统硬件电路
1.4练习题
单元2 AT89S52系列单片机寻址方式及指令系统
2.1项目1片内存储器及特殊功能寄存器
2.1.1项目要求
2.1.2相关知识
2.1.2.1AT89S52系列单片机寻址方式
2.1.2.2AT89S52系列单片机指令寻址
2.1.2.3AT89S52系列单片机标志位
2.1.2.4AT89S52系列单片机指令系统简介
2.1.2.5AT89S52系列单片机指令系统
2.1.2.6单片机C语言知识
2.1.3项目实施
2.1.3.1项目实施要求
2.1.3.2成绩评定
2.2项目训练2单片机最小系统应用--流水灯
2.3练习题
单元3 并行输入与输出
3.1项目1字符显示
3.1.1项目要求
3.1.2相关知识
3.1.2.1发光二极管及LED显示器
3.1.2.2七段LED显示器的工作原理
3.1.3项目实施
3.1.3.1项目实施分析
3.1.3.2项目实施要求
3.1.3.3成绩评定
3.2项目2矩阵式键盘电路设计
3.2.1项目要求
3.2.2相关知识
3.2.2.1键盘工作原理
3.2.2.2键盘接口的控制方式
3.2.2.3应用举例
3.2.3项目实施
3.2.3.1项目实施分析
3.2.3.2项目实施要求
3.2.3.3成绩评定
3.3项目训练3电子钟设计与实现
3.4练习题
单元4 AT89S52系列单片机的中断与定时
4.1项目1中断控制的流水灯
4.1.1项目要求
4.1.2相关知识
4.1.2.1中断的概念
4.1.2.2AT89S52中断源与中断矢量地址
4.1.2.3中断标志与控制
4.1.2.4优先级结构
4.1.2.5中断系统的初始化及应用
4.1.3项目实施
4.1.3.1项目实施分析
4.1.3.2项目实施要求
4.1.3.3成绩评定
4.2项目2速度可控流水灯
4.2.1项目要求
4.2.2相关知识
4.2.2.1AT89S52定时器/计数器的结构与功能
4.2.2.2AT89S52定时器/计数器控制寄存器
4.2.2.3AT89S52定时器/计数器工作方式与程序设计
4.2.2.4定时器/计数器
4.2.3项目实施
4.2.3.1项目实施分析
4.2.3.2项目实施要求
4.2.3.3成绩评定
4.3项目训练4简易交通信号灯
4.4练习题
单元5 AT89S52系列单片机串行通信
5.1项目1单片机与PC之间的通信
5.1.1项目要求
5.1.2相关知识
5.1.2.1通信基本知识
5.1.2.2串行通信总线标准及其接口
5.1.2.3AT89S52串行口工作方式
5.1.3项目实施
5.1.3.1项目实施分析
5.1.3.2项目实施要求
5.1.3.3成绩评定
5.2项目2单片机与单片机之间的通信
5.2.1项目要求
5.2.2相关知识
5.2.2.1双机通信的应用
5.2.2.2多机通信的应用
5.2.3项目实施
5.2.3.1项目实施分析
5.2.3.2项目实施要求
5.2.3.3成绩评定
5.3项目训练5门禁系统
5.4练习题
单元6 A-D和D-A转换
6.1项目1液位控制器
6.1.1项目要求
6.1.2相关知识
6.1.2.1AD转换概述
6.1.2.2AD转换典型芯片ADC
6.1.3项目实施
6.1.3.1项目实施分析
6.1.3.2项目实施要求
6.1.3.3成绩评定
6.2项目2电动机驱动电路
6.2.1项目要求
6.2.2相关知识
6.2.2.1DA转换器概述
6.2.2.2DA转换典型芯片DAC0832芯片
6.2.3项目实施
6.2.3.1项目实施分析
6.2.3.2项目实施要求
6.2.3.3成绩评定
6.3项目训练6多路数字电压表的设计
6.4练习题
单元7 单片机存储器的扩展
7.1项目1一位密码锁设计
7.1.1项目要求
7.1.2相关知识
7.1.2.1系统三总线的产生
7.1.2.2程序存储器的扩展
7.1.3项目实施
7.1.3.1项目实施分析
7.1.3.2项目实施要求
7.1.3.3成绩评定
7.2项目2多位密码锁的设计
7.2.1项目要求
7.2.2相关知识
7.2.2.1数据存储器扩展
7.2.2.2程序存储器和数据存储器的应用
7.2.2.3串口E2PROM存储器的应用
7.2.3项目实施
7.2.3.1项目实施分析
7.2.3.2项目实施要求
7.2.3.3成绩评定
7.3项目训练7电子密码锁设计
7.4练习题
附录
附录AAT89系列单片机指令集
附录BASCII字符集
参考文献
1.1.2.2单片机的应用
单片机是在一块芯片上集成了一台微型计算机所需的CPU、存储器、输入/输出部件和时钟电路等。因此,它具有体积小、使用灵活、成本低、抗干扰能力强和可在各种恶劣环境下可靠地工作等特点。特别是它应用面广,控制能力强,使它在工业控制、智能仪表、外设控制、家用电器、机器人和军事装置等方面得到了广泛的应用。单片机主要应用于以下几方面:
1.家用电器
单片机已广泛应用于家用电器的自动控制中,如洗衣机、空调、电冰箱、彩色电视机、录像机、VCD、音响设备和手机等设备中。单片机的使用提高了家用电器的性能和质量,降低了家用电器的生产成本和销售价格。
2.智能卡
尽管目前使用的各种卡主要是磁卡和IC卡,但是带有CPU和存储器的智能卡已经广泛用于金融、通信、信息、医疗保健、社会保险、教育、旅游、娱乐和交通等各个领域。
3.智能仪器仪表
单片机体积小,耗电少,被广泛用于各类仪器仪表,如智能电能表、智能流量计、气体分析仪、智能电压电流测试仪和智能医疗仪器等。单片机使仪器仪表走向了智能化和微型化,使仪器仪表的功能和可靠性大大提高。
4.网络与通信
许多型号的单片机都有通信接口,可方便地进行互相通信,也可方便地组成网络系统,如单片机控制的无线遥控系统、列车无线通信系统和串行自动呼叫应答系统等。
5.工业控制
单片机可以构成各种工业测控系统和数据采集系统,如数控机床、汽车安全技术检测、报警和生产过程自动控制等。
1.1.2.3单片机的发展
单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源不仅能满足很多应用场合的需要,而且具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠和价格低廉等特点。因此,在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、网络系统、汽车工业、国防工业、高级计算器具和家用电器等领域的应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统,单片机的潜力越来越被人们所重视。特别是当前用CMOS工艺制成的各种单片机,由于功耗低,使用的温度范围大、抗干扰能力强、能满足一些特殊要求的应用场合,更加扩大了单片机的应用范围,也进一步促进了单片机技术的发展。
……