前 言
随着国内计算机控制、电子技术及大规模集成电路的快速发展,中国已逐渐从以电子应用为主转向以电子研发为主。而单片机以其实用性强、应用领域广和易上手等特点,几乎成为每个电子工程师都必须掌握的一种技能。另外,从学科发展角度来看,单片机原理及应用是一门比较基础的应用型课程,是软、硬件相结合的一个初级平台,同时也是学习嵌入式及DSP等高起点课程的基础。
本书主要针对初学者,从解决基本问题着手,重基础,重实践。从最基本的应用开始,通过实例并结合仿真调试软件的使用逐步引导,使读者能够真正掌握单片机基本硬件电路的设计、汇编与C程序的设计以及编译与仿真软件的使用等基础知识和技能,从而为以后的提高打下良好的基础。
主要内容
本书由12章组成,以下是每个章节的内容概要。
第1章:单片机基础。本章介绍了单片机的几个基本概念、单片机的硬件结构、引脚功能及存储器的配置;CPU的工作时序及单片机的几种工作方式;单片机最小系统电路。本章主要介绍单片机的硬件基础,特别是引脚功能和存储器配置部分,应重点掌握。
第2章:51单片机的指令系统。本章介绍了单片机指令、寻址方式、指令集,以及汇编程序设计基础。本章为单片机汇编语言基础,读者应重点掌握单片机的寻址方式,熟记一些常用指令的用法。学习汇编语言有助于了解单片机的硬件结构及工作原理。
第3章:C51程序设计。本章首先介绍了C编程的基础知识及C51对标准C语言的扩展;然后简单介绍了C汇编混合编程;最后介绍了单片机C程序开发过程。有C语言基础的读者,通过学习本章可以很快地掌握单片机的C程序设计。
第4章:Keil ? Vision2编译环境。本章介绍了单片机开发环境Keil软件的基本应用。
第5章:并行I/O端口。本章介绍了I/O端口的基本结构及对I/O端口的操作方式,使读者初步了解单片机的基本操作。
第6章:单片机的中断系统。本章介绍了中断的基本概念、中断的响应过程、中断的控制以及中断的具体应用。本章是学习单片机的关键,单片机的事件绝大部分是通过中断来处理的。
第7章:定时/计数器。本章介绍了单片机定时/计数器的结构原理、工作模式以及使用方法。
第8章:单片机的数据通信。本章介绍了单片机串行通信的工作方式,包括串行通信工作模式、波特率的设定以及RS232通信协议等。
第9章:单片机常用接口电路设计。本章介绍了显示器接口、键盘接口、A/D和D/A接口、电机控制电路以及红外遥控电路5种常见电路的设计方法,并结合实例对软、硬件作了详细的介绍。
第10章:常用串行总线的介绍及应用。本章列举了几种典型的串行总线通信协议,包括1-wire总线、IIC总线接口和SPI总线及应用。通过本章的学习,可以了解3种总线的工作原理和使用方法。
第11章:单片机Proteus仿真。本章介绍了仿真软件Proteus的使用方法,熟练使用此工具可以在某种程度上代替开发板,进行简单电路的仿真调试。Proteus是一款非常实用的仿真工具。
第12章:考试指导。本章介绍了全国信息化应用能力考试——单片机应用科目的基本问题,并提供了理论考试和实操考试的题库。
本书特点
本书是单片机方面的入门级读物,强调案例化教学,每一个知识点都从实际案例出发,通过对案例的分析逐步引出相关的知识点,同时也保留了传统教材对理论部分讲解详细的优点。硬件部分从了解单片机的基本概念、硬件结构、功能模块,以及常用外围电路的设计入手,由易到难,层层关联;软件部分完成了从汇编语言设计到C语言程序设计的过渡,使读者既对汇编语言有了一定了解,又熟练掌握了单片机的C程序设计技能,引领读者走过了一个单片机设计人员的必经之路。除此之外,本书还涉及了单片机开发环境和仿真软件的相关知识,帮助初学者更有效地学好单片机。
本书所有代码都有硬件支持,书中的硬件系统由作者独立开发,已被作为全国信息化应用能力考试——单片机应用科目的硬件考试平台。读者可以在开发板上练习书中的例子,从而提高学习的效果。总之,对于那些想从事单片机开发的初学者来说,本书是一本不错的参考书。
读者对象
本书为工业和信息化部全国信息化应用能力考试——单片机应用科目的考试用书,也可作为高等院校电子信息、自动化、机电类和计算机等专业的本、专科学生学习单片机的教材或参考书,还可作为广大爱好单片机的初学者的入门工具书。
本书由万隆主编,参加本书编写的人员有巴奉丽、陈文刚、王玮、张娟、潘金凤、刘永星和尚运伟等。
致谢
本书在编写过程中,得到了许多帮助和支持,首先感谢家人对我的支持;其次感谢魏峥老师给我提供新的写作思路;最后还要感谢刘永星、尚运伟、任瑞、田震飞和李旭升,在本书的编写过程中他们都付出了辛勤的劳动。
由于作者水平有限,虽经再三审阅,但仍有可能存在不足和错误,恳请各位专家和朋友批评指正!技术支持电话:13953356840;邮箱:sdlgwanlong@163.com。
编 者
附:
全国信息化应用能力考试是由工业和信息化部人才交流中心主办,以信息技术在各行业、各岗位的广泛应用为基础,面向社会,检验应试人员信息技术应用知识与能力的全国性水平考试体系。作为全国信息化应用能力考试工业技术类指定的参考教材,本书从完整的考试体系出发来编写,同时配备相关考试大纲、课件及练习系统。通过对本书的系统学习,可以申请参加全国信息化应用能力考试相应科目的考试,考试合格者可获得由工业和信息化部人才交流中心颁发的《全国信息化工程师岗位技能证书》。该证书永久有效,是社会从业人员胜任相关工作岗位的能力证明。证书持有人可通过官方网站查询真伪。
全国信息化应用能力考试官方网站:www.ncie.gov.cn。
项目咨询电话:010-88252032;传真:010-88254205。