前言
单片机技术被广泛地应用于人类生活与工作的众多领域,已经逐渐成为计算机、电子及通信相关专业的大学生以及从事电子开发研究的工程技术人员必须掌握的技术之一,也成为各类工科专业优选的教学内容。
熟悉基本原理,掌握开发方法,突出实际应用,这是本书编写的基本思想,书中融合了作者多年对单片机应用系统研究开发和教学的经验,能够较好地适应单片机原理及应用教学改革的规律和工程应用开发的需要。
由于单片机技术发展迅猛,目前全球单片机厂商众多,单片机系列及品种也非常之多,其中以8051为内核的单片机在世界上应用最广泛。80C51已成为8位单片机的主流,成为事实上的标准MCU芯片。本书以国产STC系列单片机为基础来讲述单片机应用系统的开发设计,STC也是以8051为内核的单片机。为了便于学习和实验,同时考虑到具有一般性和代表性,本书主要基于STC89C系列进行学习和介绍,同时兼顾STC单片机的新发展。
本书分为12章:
第1章 单片机概述。介绍单片机的技术特点、发展阶段、主要类型及应用领域。
第2章 STC系列单片机的结构与原理。重点介绍国产STC89系列单片机的结构和原理,并在此基础上,对STC系列单片机的最新发展做了简要介绍。
第3章 指令系统和汇编语言程序设计。主要介绍8051内核单片机的指令系统及汇编语言程序设计。
第4章 C51程序设计。主要介绍51单片机的C语言及其程序设计,突出C51和ANSI C的不同之处及其程序设计的特点。
第5章 STC系列单片机应用系统的开发环境。重点介绍了STC系列单片机开发环境和开发工具的使用,深入讲述了对STC单片机程序设计和调试的技术和方法。
第6章 单片机的人机接口电路。介绍通过单片机的基本I/O功能,实现人机交互的LED、数码管、LCD、键盘及按钮等接口技术。
第7章 中断系统。介绍了单片机中断系统的结构、控制方法和应用技术。
第8章 单片机的定时器/计数器。介绍了单片机定时器/计数器的结构、控制方法、工作方式和应用技术。
第9章 串行通信及串行接口。介绍了串行通信基本概念、内部结构、控制方法、工作方式和应用技术。
第10章 单片机应用系统扩展。介绍了单片机基本的和常用的系统扩展技术,包括并行扩展、串行扩展、D/A和A/D转换器的接口以及功率控制接口等。
第11章 单片机应用系统设计。主要介绍了几个单片机开发的应用系统的实例,从不同侧面展现了STC单片机的应用,以及对实际应用中的一些具体问题的解决方法。
第12章 单片机课程实践指导。主要给出与教学相关的课程实验和课程设计指导,包括选做题、必做题及能力拓展题。
本书特色体现在以下几个方面。
1)更符合学习规律。全书的编写在兼顾学习的系统性的同时,按照学习、实验相互促进,由简渐繁的规律调整了教学顺序,提前介绍了C51、系统开发工具和基本的人机接口,有利于理论学习和实践教学的有机融合,让读者尽早进入系统开发和应用的角色。
2)更适合实践应用。各章介绍了大量应用实例,这些实例都是通过PROTEUS仿真或在单片机学习开发装置上实际运行的。在第11章介绍的设计内容是编者参加完成的实际应用项目,读者可以直接借鉴使用;第12章都是以单片机学习开发装置为基础开展的基础性、设计性和综合性实验实训,其中参考程序可以直接下载到学习开发装置或PROTEUS仿真电路中运行;各章附有习题,也会给读者的实践带来很大的方便。
3)更注重能力提高。本书以熟悉和掌握单片机应用系统设计为目标,注重硬件设计和软件设计相结合,把系统应用开发的技术过程贯穿于教学始终,突出实践的重要性,强调知识的扩展性,支持学习方法的多样性(如软件仿真、学习开发装置的自制和使用、编程语言的选用及课程设计的自选项目等)。通过这样的学习,将有助于读者单片机应用系统开发应用能力的提高。
本书第1、2、10、11、12章由胡景春教授编写,第3、4、5章由叶水生教授编写,第6、7章由石卉编写,第8章由卞秀运编写,第9章由刘登邦编写,全书由胡景春统稿。
本书编写过程中,得到南昌航空大学、江西泰豪动漫职业学院、江西应用科技学院及江西职业大学等院校师生和一些企业的支持,它们结合本书进行了相关的教学实践和实际应用,为本书的编写提供了丰富的资料和实例。张胜副教授、周为民副教授、夏立民副教授、聂云峰副教授、刘长华总工程师、姚冲副教授以及李勍、赵矿军、田吉、夏军、程磊等老师给予了大力协助和支持,在此向他们致以诚挚的谢意。
由于作者水平有限,书中的错误和不足在所难免,恳请读者批评和指正。
为了促进教学,为配合教学,本书赠送PPT课件、习题解答、教学大纲,以及本书配套Proteus案例仿真运行文件,教师可登录www.cmpedu.com免费注册,审核通过后下载,或联系编辑索取(QQ:1009180632,电话:010-88379753)。对采用本书作为大学单片机原理课程教材的主讲教师,经该教师所在学校出具课程主讲教师证明和出版社提供教材订单证明,将向主讲教师赠送由作者研制的掌上型单片机开发实验装置1套。(联系方法:1047341042@qq.com)
作者
2019年8月