本书在第1版得到全国广大院校教师与学生的欢迎和使用基础上,结合行业技术发展和课程组近年来开展的课程改革成果,在充分和认真听取广大师生及职教专家的意见和建议后,在保留第1版主体内容与特色的前提下,对其内容进行了优化、补充和调整。主要内容包括:单片机操作环境、单片机硬件系统、单片机并行I/O端口、显示和键盘接口技术、定时与中断系统、串行通信技术、A/D与D/A转换接口以及单片机应用系统设计等。本书注重职业技能训练,采用项目任务引导教学,内容贴近电子行业的工作岗位要求,同时介绍许多有关单片机应用的小经验、小技巧、小资料等知识,具有很强的实用性、可操作性和趣味性。本书的内容安排科学、实用、合理,非常方便开展高效率教学。
本教材配有电子教学课件、习题参考答案、C语言源程序、精品课网站等,详见前言。
王静霞 女 副教授、高级技师、高级考评员,深圳职业技术学院电信学院骨干教师,长期担任单片机应用技术、数字系统设计技术等课程的教学和科研工作,参与多项科研项目的设计与开发,获得中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖等多项奖励;曾在美国博伊西州立大学电子系担任访问学者一年,参与美国FAA(联邦管理局)“Center of Excellence for Airliner Cabin Environment Research(ACER)”项目的研究;在国内外公开发表科研论文10篇,主编国家规划教材8本。
项目1熟悉单片机操作环境
教学导航
任务1-1KeilC51软件的使用
1.1认识单片机
1.1.1什么是单片机
1.1.2单片机内部结构
任务1-2一个LED发光二极管的闪烁控制
1.2学习单片机的准备
1.2.1单片机开发流程与工具
1.2.2单片机的仿真学习与ISP下载实验板
知识梳理与总结
思考与练习题1
项目2学习单片机硬件系统
教学导航 项目1熟悉单片机操作环境
教学导航
任务1-1KeilC51软件的使用
1.1认识单片机
1.1.1什么是单片机
1.1.2单片机内部结构
任务1-2一个LED发光二极管的闪烁控制
1.2学习单片机的准备
1.2.1单片机开发流程与工具
1.2.2单片机的仿真学习与ISP下载实验板
知识梳理与总结
思考与练习题1
项目2学习单片机硬件系统
教学导航
任务2-1单片机控制蜂鸣器发声
2.18051的信号引脚
2.2单片机最小系统电路
2.2.1单片机时钟电路
2.2.2单片机复位电路
2.351单片机的存储器结构
2.3.1片内数据存储器
2.3.2片外数据存储器
2.3.3程序存储器
任务2-2模拟汽车左右转向灯控制
2.4单片机并行I/O端口
2.4.1并行I/O端口电路结构
2.4.2作为输入端口使用
2.4.3作为输出端口使用
2.4.4I/O端口的第二功能
任务2-3仿真调试发光二极管闪烁控制系统
知识梳理与总结
思考与练习题2
项目3单片机并行I/O端口的应用
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任务3-1流水灯设计
3.1认识C语言
3.1.1第一个C语言程序
3.1.2C语言的基本结构
3.1.3C语言的特点
任务3-2按键控制多种花样霓虹灯设计
3.2C语言的基本语句
3.2.1表达式语句和复合语句
3.2.2选择语句
3.2.3循环语句
任务3-3声光报警器设计
3.3C语言数据与运算
3.3.1数据类型
3.3.2常量和变量
3.3.3运算符和表达式
任务3-4基于PWM的可调光台灯设计
3.4C语言的函数
3.4.1函数的分类和定义
3.4.2函数调用
知识梳理与总结
思考与练习题3
项目4显示和键盘接口技术应用
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任务4-18路抢答器设计
4.1认识LED数码管
4.1.1LED数码管结构
4.1.2LED数码管静态显示
4.2数组的概念
4.2.1一维数组
4.2.2二维数组
4.2.3字符数组
任务4-2小型LED数码管字符显示屏控制
4.3LED数码管动态显示
任务4-3LED点阵式电子广告牌控制
4.4LED大屏幕显示器及接口
4.4.1LED大屏幕显示器的结构及原理
4.4.2LED大屏幕显示器接口
任务4-4字符型LCD液晶显示广告牌控制
4.5字符型LCD液晶显示和接口
4.5.1LCD液晶显示器的功能与特点
4.5.2字符型LCD液晶显示器与单片机的接口
4.5.3字符型LCD液晶显示器的应用
任务4-5密码锁设计
4.6单片机与矩阵键盘接口
4.6.1矩阵式键盘结构
4.6.2矩阵式键盘按键的识别
知识梳理与总结
思考与练习题4
项目5定时与中断系统设计
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任务5-1简易秒表设计
5.1定时/计数器
5.1.1定时/计数器的结构
5.1.2定时/计数器的工作方式
5.2中断系统
5.2.1什么是中断
5.2.251单片机中断系统的结构
5.2.3中断有关寄存器
5.2.4中断处理过程
任务5-2模拟交通灯控制系统设计
知识梳理与总结
思考与练习题5
项目6串行通信技术应用
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任务6-1银行动态密码获取系统的设计
6.1串行通信基础
6.1.1串行通信与并行通信
6.1.2单工通信与双工通信
6.1.3异步通信与同步通信
6.251单片机的串行接口
6.2.1串行口结构
6.2.2设置工作方式
6.2.3设置波特率
6.351单片机串行口工作过程
6.3.1查询方式串行通信程序设计
6.3.2中断方式串行通信程序设计
任务6-2移动终端数据上传系统设计
6.4串行通信协议
6.4.1常用串行通信协议
6.4.2EIA串行通信标准
任务6-3串口控制数码管显示系统设计
6.5串行口的I/O端口扩展
6.5.1采用串行口扩展并行输入口
6.5.2采用串行口扩展并行输出口
知识梳理与总结
思考与练习题6
项目7A/D与D/A转换接口设计
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任务7-1简易数字电压表设计
7.1模拟信号与数字信号
7.2单片机内部ADC及其应用
任务7-2基于A/D和D/A转换芯片的可调光台灯设计
7.3I2C总线A/D与D/A转换器PCF8591
7.3.1PCF8591的功能
7.3.2PCF8591的I2C总线连接与通信
7.3.3PCF8591的D/A转换及程序设计
7.3.4PCF8591的A/D转换及程序设计
知识梳理与总结
思考与练习题7
项目8单片机应用系统综合设计
任务8-1数字钟的设计与制作
8-1-1任务目的
8-1-2任务要求
8-1-3系统方案选择
8-1-4系统硬件设计
8-1-5系统软件设计
8-1-6系统调试与脱机运行
8-1-7任务小结
任务8-2图形液晶显示系统设计
8-2-1目的与要求
8-2-2系统方案选择
8-2-3系统硬件设计
8-2-4系统软件设计
8-2-5举一反三
8-2-6任务小结
知识梳理与总结
附录A课程设计方法与参考项目
A.1课程设计的步骤与方法
A.2课程设计项目参考
项目1音乐倒数计数器设计
项目2温度计设计
项目3公交车报站器设计
项目4环境湿度控制系统设计
项目5红外遥控密码锁设计
项目6倒车雷达系统设计
项目7声控小车设计
项目8简易MP3设计
项目9自动旋转花样显示屏设计
项目10智能巡迹小车设计
附录B单片机实验板说明
B.1单片机实验板的功能
B.2实验板模块连接电路
附录C常用的C51标准库函数
参考文献
《单片机应用技术(C语言版)》一书自2009年出版后,以其全新的教学理念、鲜明的高职教育特色、仔细认真的内容编写和精细的编辑出版过程,得到全国广大院校教师与学生的欢迎和使用,累计发行有10余万册。为了使本书内容紧跟职业教育的教学改革,更多地反映本课程教学内容的行业性、实用性、科学性和方便性,编者在充分和认真听取广大师生以及职教专家的意见和建议,并保留第1版主体内容与特色的基础上,对其内容进行了优化、补充和调整,主要做了以下几方面的修订工作:
(1)教学采用项目化方式,使原有任务更加实用和丰富,原教材中的前10个任务都是采用发光二极管完成的,修订后增加了蜂鸣器、按键等器件的应用,更加贴近教学,提高学生的学习兴趣。
(2)在原有任务基础上,为方便教学,给学生更多的思考空间,每个任务都添加了“举一反三”环节,让学生在基本任务的基础上进行扩展和提升,充分锻炼学生的设计能力。
(3)紧跟企业实际需求和技术发展,对部分内容进行了更新。模数和数模转换接口,采用单片机内嵌A/D模块和新的转换器件,串行通信部分添加了常用串行通信协议介绍等。
(4)为更加适合职业教育的教学规律,将“显示和键盘接口技术”与“定时与中断系统”两章顺序对调,将“串行口通信技术”与“A/D与D/A转换接口”两章顺序对调。
(5)删除了单片机系统扩展一章,将其中的I2C协议编程内容放在了“A/D与D/A转换接口设计”中,将“串行口的I/O端口扩展”放在了“串行口通信技术应用”中。
(6)原最后一章“单片机应用系统设计”中的实战任务,删除了过大过繁、不适宜学生完成的教学任务,换成了具有可操作性、实用性和参考性的任务。
(7)从教学角度考虑,删除了“附录A具有ISP下载功能的单片机AT89S51”,重新编写了“附录A课程设计建议和参考项目”,更加有利于课程教学。同时,附录B给出了一种以STC单片机为控制核心的、可以在线下载的实验板的资料,代替了之前较为复杂的SCM12单片机组合教具说明。
(8)增补和更新了原有教学互动性内容,如小提示、小问答、小知识、小经验、试一试;同时在编辑出版过程中强化了技术质量审核,并设计了新的双色版面,以便更好地开展教学。
本书由深圳职业技术学院王静霞任主编,杨宏丽和刘俐任副主编。具体分工为:王静霞对本书的编写思路与大纲进行总体策划,指导全书的编写,对全书统稿,并编写项目1和项目2,项目4的任务4-1、4-4、4-5及45和46节,项目5的任务5-1以及附录B和C;杨宏丽协助完成统稿工作,并编写项目5其余内容;刘俐协助完成统稿工作,并编写项目3和项目4其余内容;毛丰江编写项目6;唐建东编写项目7;陈海松编写项目8及附录A。刘丽莎、何惠琴和柴继红老师以及教学合作企业的工程技术人员,对本书的编写提供了很多的宝贵意见和建议,同时在编写过程中参考了多位同行老师的著作及资料,在此一并表示感谢。
为了方便教师教学,本书配有电子教学课件、习题参考答案、C语言源程序文件等教学资源,请有此需要的教师登录华信教育资源网(http://www.hxedu.com.cn)免费注册后进行下载,有问题时请在网站留言或与电子工业出版社联系(E-mail:hxedu@phei.com.cn)。读者也可通过该课程的精品课网站浏览和参考更多的教学资源(http://jpkc.szpt.edu.cn/2008/dpj)。
本书因时间和作者水平有限,书中的错误在所难免,恳请读者提出宝贵意见。