單片機系統設計與製作

《單片機系統設計與製作》以設計及製作“單片機開發板”項目的工作過程為主線，根據子項目設計要求融合知識設計教學任務，以項目式結構編排，內容從興趣引導、簡單入門，逐步提高，體現高職教育提倡的學中做、做中學的教學一體化模式。《單片機系統設計與製作》分單片機開發板認識（學習引導）、單片機開發板基本模組電路製作與套用（入門、提高）、單片機開發板擴展及單片機開發板成品製作四大部分組成，每部分根據教學知識模組設計相關實踐任務。

讀者對象：《單片機系統設計與製作》既可作為高職院校機電類、電子類、通信類及計算機類專業的教學用書，又可作為單片機技術的培訓教材，特別適合於高職高專院校項目式、教學做一體化教學方法。

基本介紹

• 書名：單片機系統設計與製作
• 作者：侯繼紅
• ISBN：978-7-121-13599-6
• 頁數：196
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2011-8-1
• 裝幀：平裝
• 開本：16開
• 紙張：膠版紙
• 字數：326000

目錄

第一部分

51單片機實驗板項目介紹及功能演示

任務1 51單片機實驗板項目介紹

1.1 任務學習引導

1.2 工作任務單

任務2 51單片機實驗板功能演示（LED閃爍）

2.1 任務學習引導

2.2 工作任務單

任務3 51單片機實驗板功能演示（跑馬燈）

3.1 任務學習引導

3.2 工作任務單

任務4 51單片機實驗板功能演示（LED點陣顯示）

4.1 任務學習引導

4.2 工作任務單

任務5 51單片機實驗板功能演示（按鍵計數器）

5.1 學習任務引導

5.2 工作任務單

習題

第二部分

學習情境1 LED顯示

任務6 51單片機實驗板基板的設計與製作

6.1 任務學習引導

6.2 工作任務單

任務7 用自製的跑馬燈電路實現4隻LED循環點亮

7.1 任務學習引導

7.2 工作任務單

任務8 用自製的跑馬燈電路實現 數據大小的指示

8.1 任務學習引導

8.2 工作任務單

任務9 用自製的跑馬燈電路實現8隻LED循環點亮

9.1 任務學習引導

9.2 工作任務單

任務10 用自製跑馬燈電路實現LED花樣彩燈

10.1 任務學習引導

10.2 工作任務單

任務11 設計按鍵控制花樣彩燈

11.1 任務學習引導

11.2 工作任務單

習題

學習情境2 LED數碼管顯示

任務12 設計及製作4位LED數碼管顯示電路

12.1 任務學習引導

12.2 工作任務單

任務13 在自製的單片機實驗板上 實現按鍵計數器

13.1 任務學習引導

13.2 工作任務單

任務14 用自製的單片機實驗板實現分秒表

14.1 任務學習引導

14.2 工作任務單

習題

學習情境3 繼電器、蜂鳴器控制

任務15 定時照明控制

15.1 任務學習引導

15.2 工作任務單

任務16 音樂播放器

16.1 任務學習引導

16.2 工作任務單

習題

學習情境4 鍵盤接口

任務17 設計及製作44矩陣鍵盤按鍵指示電路

17.1 任務學習引導

17.2 工作任務單

習題

學習情境5 LED點陣顯示

任務18 設計及製作88LED點陣顯示電路

18.1 任務學習引導

18.2 工作任務單

任務19 在製作的單片機實驗板上實現點陣字元顯示

19.1 任務學習引導

19.2 工作任務單

習題

學習情境6 單片機存儲器擴展

任務20 程式存儲器的擴展

20.1 任務學習引導

20.2 工作任務單

習題

學習情境7 A/D、D/A轉換接口

任務21 製作基於ADC0832的數字電壓表

21.1 學習任務引導

21.2 工作任務單

任務22 製作基於DAC0832的LED調光器

22.1 學習任務引導

22.2 工作任務單

習題

學習情境8 單片機與DS18B20 接口

任務23 單片機控制DS18B20單點測溫和報警

23.1 任務學習引導

23.2 工作任務單

習題

學習情境9 單片機RS-232串列通信接口

任務24 設計及製作溫度數據採集系統

24.1 任務學習引導

24.2 工作任務單

習題

學習情境10 單片機與DS1302實時時鐘晶片接口

任務25 設計及製作基於DS1302的單片機半點報時器

25.1 任務學習引導

25.2 工作任務單

習題

附錄A 51單片機指令系統詳解

A.1 51單片機指令系統的分類、格式及一般說明

A.2 定址方式

A.3 分類指令

附錄B 51單片機指令表

參考文獻

機工版高職教材

書 名:單片機系統設計與製作層 次：高職高專

配 套：電子課件

作　者：倪志蓮

出版社： 機械工業出版社

出版時間：2012-09-03

ISBN：978-7-111-39247-7　開本： 16開

定價:￥35.0

內容簡介

本書以AT89S51單片機為例，通過流水燈的設計與製作、秒表的設計與製作、密碼鎖的設計與製作、音樂播放器的設計與製作、雙機通信系統的設計與製作、數字電壓表的設計與製作、低頻信號發生器的設計與製作、數字溫度計的設計與製作8個任務貫穿了單片機最小系統、內部資源及外部擴展等核心知識點。每章包含一個相對獨立的知識點，並將設計、製作及調試的工作過程與相關知識點融合，充分展示了“教、學、做一體化”的教學理念。本書注重單片機開發過程中的技能訓練，所有任務均提供了硬體電路圖和元器件清單，所有程式均採用彙編語言與C51語言對照的方式來編寫，方便讀者自學。

本書可作為高職高專院校電氣工程及自動化類、電子類、通信類及計算機類專業的教材，也可作為從事單片機開發的工程技術人員的培訓教材，還可供電子設計愛好者初學單片機時參考。

為方便教學，本書配有免費電子課件、習題解答、模擬試卷、教學開發板的PCB圖及元器件清單等，凡選用本書作為教材的學校，均可來電索取。

目錄

前言

緒論1

0．1單片機概述1

0．1．1嵌入式系統與單片機1

0．1．2單片機的發展趨勢2

0．1．3單片機的主要產品3

0．1．4單片機的套用領域8

0．2單片機系統設計與製作的工作過程9

0．2．1典型的單片機系統設計與製作工作流程9

0．2．2套用系統硬體的設計方法10

0．2．3套用系統軟體的設計方法11

0．2．4套用系統的調試方法12

第1章單片機最小系統14

1．1AT89S51單片機的結構及工作過程14

1．1．1AT89S51單片機的封裝及引腳14

1．1．2單片機的內部結構及主要功能16

1．1．3單片機的工作過程18

1．2AT89S51單片機的存儲結構19

1．2．1程式存儲器19

1．2．2數據存儲器20

1．3單片機最小系統的構成24

1．3．1時鐘電路24

1．3．2復位電路25

1．4單片機彙編語言基礎25

1．4．1AT89S51單片機的指令系統簡介27

1．4．2偽指令ORG和END28

1．4．3通用數據傳送指令MOV29

1．4．4常用程式控制指令——跳轉及調用返回指令31

1．4．5移位指令34

1．4．6位清零與置位指令35

1．5單片機的C語言——C51基礎35

1．5．1C51程式簡介35

1．5．2C51中的基本數據類型37

1．5．3C51的變數定義39

1．6單片機I/O口的輸出驅動控制40

1．7流水燈的設計與製作43

1．7．1工作任務43

1．7．2流水燈硬體製作43

1．7．3流水燈的軟體設計46

1．7．4流水燈的系統調試48

1．7．5改進與提高58

習題59

第2章數碼管顯示電路及套用60

2．1LED數碼管簡介60

2．1．1LED數碼管的類型60

2．1．2LED數碼管的字形碼61

2．2LED數碼管的顯示方式61

2．2．1靜態顯示62

2．2．2動態顯示62

2．3彙編語言進階63

2．3．1算術及邏輯運算指令63

2．3．2數據交換指令67

2．3．3定義數據空間偽指令DB、DW、DS與查表指令MOVC68

2．4C51的運算符、表達式及常用語句71

2．4．1C51的運算符和表達式71

2．4．2C51的常用控制語句——選擇語句和循環語句73

2．5LED數碼管顯示程式設計77

2．5．1數碼管動態顯示彙編程式設計78

2．5．2數組與數碼管動態顯示的C51程式設計79

2．6點陣與液晶顯示器81

2．6．18×8點陣屏81

2．6．2LCD1602液晶顯示器85

2．7秒表的設計與製作91

2．7．1工作任務91

2．7．2秒表硬體電路的設計與製作92

2．7．3秒表的軟體設計93

2．7．4秒表的系統調試97

2．7．5改進與提高98

習題98

第3章鍵盤電路及套用100

3．1鍵盤及分類100

3．1．1按鍵簡介100

3．1．2鍵盤的類型100

3．1．3鍵盤的消抖101

3．2鍵盤彙編程式設計102

3．2．1賦值偽指令EQU和DATA102

3．2．2位條件轉移指令102

3．2．3堆疊指令103

3．2．4鍵盤的彙編語言設計實例104

3．3鍵盤的C51程式設計107

3．3．1switch/case語句107

3．3．2鍵盤的C51程式設計實例108

3．4密碼鎖的設計與製作112

3．4．1工作任務112

3．4．2密碼鎖的硬體製作112

3．4．3密碼鎖的軟體設計114

3．4．4密碼鎖的系統調試126

3．4．5改進與提高129

習題129

第4章中斷與定時/計數器的套用130

4．1AT89S51單片機的中斷系統130

4．1．1中斷的基本概念130

4．1．2中斷源與中斷請求標誌131

4．1．3中斷控制133

4．1．4中斷回響135

4．1．5中斷程式設計136

4．2AT89S51單片機的定時/計數器140

4．2．1定時/計數器的結構140

4．2．2定時/計數器的控制140

4．2．3定時/計數器的工作方式142

4．2．4定時/計數器初值的計算142

4．2．5定時/計數器的程式設計143

4．3音樂播放器的設計與製作150

4．3．1工作任務150

4．3．2音樂播放器的硬體製作151

4．3．3音樂播放器的軟體設計152

4．3．4音樂播放器的系統調試156

4．3．5改進與提高157

習題157

第5章串列通信的套用159

5．1串列通信基礎159

5．1．1串列通信的基本概念159

5．1．2串列通信的匯流排標準162

5．2AT89S51單片機的串列口165

5．2．1串列口的結構及相關暫存器165

5．2．2串列口的工作方式166

5．3串列通信的程式設計171

5．3．1串列口的初始化編程171

5．3．2傳送和接收程式設計172

5．4雙機通信系統的設計與製作182

5．4．1工作任務182

5．4．2雙機通信系統硬體製作182

5．4．3雙機通信系統軟體設計184

5．4．4雙機通信系統調試187

5．4．5改進與提高188

習題188

第6章A?D轉換器的套用190

6．1A?D轉換的基本知識190

6．1．1A?D轉換的過程190

6．1．2A?D轉換器的主要技術指標191

6．28位A?D轉換器ADC0809192

6．3單片機與A?D轉換器接口電路193

6．3．1單片機的匯流排結構193

6．3．2單片機與A?D轉換器的接口196

6．4單片機與A?D轉換器接口程式設計197

6．4．1MOVX指令與A?D轉換器接口的彙編語言程式設計197

6．4．2指針與A?D轉換器接口的C51程式設計198

6．5數字電壓表的設計與製作200

6．5．1工作任務200

6．5．2數字電壓表的硬體製作200

6．5．3數字電壓表的軟體設計202

6．5．4數字電壓表的系統調試208

6．5．5改進與提高209

習題209

第7章D?A轉換器的套用211

7．1D?A轉換的基本知識211

7．1．1D?A轉換的工作原理211

7．1．2D?A轉換器的性能指標212

7．28位D?A轉換器DAC0832212

7．2．1DAC0832的內部結構及引腳212

7．2．2DAC0832的工作方式213

7．2．3DAC0832的輸出方式213

7．3單片機與D?A轉換器接口電路及程式設計214

7．3．1單緩衝工作方式214

7．3．2雙緩衝工作方式215

7．4低頻信號發生器的設計與製作216

7．4．1工作任務216

7．4．2低頻信號發生器的硬體製作217

7．4．3低頻信號發生器的軟體設計218

7．4．4低頻信號發生器的系統調試226

7．4．5改進與提高228

習題228

第8章串列匯流排擴展技術的套用230

8．1I2C匯流排的套用230

8．1．1I2C匯流排概述230

8．1．2AT24CXX系列存儲器的使用231

8．1．3AT24CXX系列存儲器的接口電路與編程234

8．2SPI匯流排的套用2418．2．1SPI匯流排概述241

8．2．2串列A?D轉換器TLC549242

8．2．3串列D?A轉換器TLC5615248

8．3單匯流排的套用252

8．3．1單匯流排簡介252

8．3．2DS18B20的引腳及硬體連線253

8．3．3DS18B20的工作原理及使用方法254

8．4數字溫度計的設計與製作259

8．4．1工作任務259

8．4．2數字溫度計的硬體製作259

8．4．3數字溫度計的軟體設計261

8．4．4數字溫度計的系統調試275

8．4．5改進與提高276

習題276

附錄277

附錄A ASCII碼錶277

附錄B MCS?51系列單片機指令表278

附錄C C51關鍵字281

附錄D 常用晶片引腳283

參考文獻285