前言
随着社会的发展,单片机在工业控制、机电一体化、家电等领域的应用越来越普及,社会对掌握单片机应用技术人才的需求也越来越多。相应地,单片机技术的开发应用也逐渐成为高职高专院校应用电子技术、电气自动化、机电一体化、数控等专业学生必须掌握的技术之一。学生在课程设计、毕业设计及社会实践中会广泛应用到单片机知识。如何在较短的时间内掌握单片机原理,具备应用单片机知识解决实际问题的能力?针对这一问题,编者进行了不懈的努力,结合教育部当前倡导的基于工作过程导向的高职高专教育教学改革思想,对传统的单片机原理及技术课程的知识框架进行了重新组合,并且根据近几年来单片机课程改革和科研进行总结。本书主要有以下几个方面的特点。
1. 以工作任务引导教与学
以工作任务为导向,由任务入手介绍学习情境。通过项目设计和仿真,将知识点和技能训练融于各个项目之中。各个项目按照知识点和技能要求循序渐进地安排,突出技能的提高,体现“做中教,做中学,教学做一体化”的教学思路,非常适合目前教学改革的需要。
2. 采用C51编程
传统的单片机教学采用汇编语言进行程序设计。汇编语言的优点是比较灵活、指令短,但程序的可读性差,尤其对于高职学生,很难掌握其编程方法,更难以灵活应用。而在实际工作中,单片机应用产品的开发基本上已经不采用汇编语言进行编程。此外,在高职院校中绝大多数学生之前已经学过了C语言编程,有了一定的程序基础,所以采用C51编程是单片机教学改革的重大变化。
3. 重构课程内容
在内容的选取方面,将单片机原理的理论和实践合二为一,以“必需”与“够用”为度,将知识点进行较为精密的整合,挑选出高职学生易于掌握和常用的知识与技术,内容深入浅出,通俗易懂。这样,既有利于教,又有利于学,还有利于自学。
4. 调试正确的项目案例
全书选择了作者在教学、科研和生产实践中开发的11个应用性项目案例,多数项目带有生活趣味性和工程实践性,各项目的程序都已经在绘制电路图软件Proteus和C51程序编译软件Keil C中进行了反复调试和仿真,结果完全符合项目要求,效果良好,读者可直接使用。
本书利用项目将理论、实践应用、产品制作有机结合为一体。以理论知识为基础,以项目实施训练为重点,以Proteus和Keil C两套软件为工具,引导读者利用C51完成各种单片机小型系统的设计与开发,缩短了理论教学与实践应用之间的距离。
本书以项目为导向,以任务为引领,以学习情境为主线编写而成。全书共5章11个任务。其中,5章分别为单片机应用系统开发流程及开发工具、单片机C51设计与开发、单片机中断系统设计与开发、单片机人机接口设计与开发、单片机串行通信设计与开发等内容。涉及的11个任务分别为单个闪烁的LED设计与仿真、花样流水广告灯的设计与仿真、简易十字路口交通灯的设计与仿真、开关控制亮灯的设计与仿真、十字路口交通灯的设计与仿真、简易秒表的设计与仿真、00~99计数器的设计与仿真、8×8点阵显示数字的设计与仿真、电子密码锁的设计与仿真、双机单工通信的设计与仿真、双机双工通信的设计与仿真。项目从易到难,任务由简到繁,符合学生学习的规律。参考学时数约为86课时,在使用时可根据具体教学情况酌情增减学时。
陕西国防工业职业技术学院电子信息分院软件教研室淡海英对本书的编写思路进行了总体策划,指导全书的编写,对全书统稿,并主编第1章至第4章,刘慧梅编写第5章,王瑾参与编写附录,电子信息学院院长王兴君为本书做审订工作。本书在编写过程中,得到陕西国防工业职业技术学院电子信息分院、软件教研室、教务处、科研处等的大力支持与帮助,在此表示诚挚的谢意。
由于时间仓促,编者水平所限,疏漏之处在所难免,敬请读者和同行批评、指正。
编者
2014年6月