单片机应用技术

项目主线、任务驱动、理实一体、易学易懂、配有免费电子教案

  传统的单片机教学，均是以单片机的结构为主线，先讲单片机的硬件结构，然后讲指令、软件编程，接着是单片机系统的扩展和各种外围器件的应用，最后再讲一些实例。这种先理论后实践，教、做分离的教学模式，使高职高专学生普遍感到难学。

  伟大的教育家陶行知先生一贯倡导“教学做合一”的教学思想，指出“教学做是一件事，不是三件事，我们要在做中教，在做中学”。他认为，学习首先要唤起学生的学习兴趣，“学生有了兴味，就肯用全副精神去做事体，所以‘学’与‘乐’是不可分离的”。

  本书秉承陶行知先生的这些思想，按照由浅入深、由易到难的原则和教学大纲的要求，以80C51系列单片机为主线，以培养学生应用能力为宗旨，打破原有界限，将各部分知识分解成一个个知识点，采用了“项目引领，任务驱动”的教学模式，视各章为一个项目，每个项目又由多个任务组成，学生通过完成各个任务而掌握本章的所有知识。全书以读者的认知规律为主线，充分体现了以人为本的指导思想。导入一个个知识点，用鲜活实用的典型范例，调动学生积极思维，激发学生的学习兴趣，使学生在做每一个项目的过程中，领悟知识，掌握技能，理解思路，学会应用，真正体现了高职教育教学做一体化教学理念的显著特色。

本书内容丰富实用，分10个模块进行讲解。

模块一介绍单片机的基本知识、计算机中数据的表示方法。

模块二首先介绍Keil软件及仿真器的使用，然后介绍相关的单片机结构与原理、单片机的指令，并用Keil软件、实验仿真器来完成这些任务，一些不便集成到任务中的知识则分散在各任务之间介绍。读者学完本模块，实际上已实现初步入门，可以做一些模仿性的实验、开发、编程工作。

模块三介绍80C51的指令系统和汇编语言程序设计。

模块四介绍中断系统、定时器/计数器等单片机内部常用的“外围”电路。

模块五介绍串行通信技术。

模块六介绍显示器接口技术。通过时钟、LCD文本显示器等任务介绍LED显示器、LCD显示的接口技术。

模块七介绍键盘接口技术，通过任务学习各种键盘设计技术。

模块八介绍8255接口芯片，掌握扩展I/O口的方法。

模块九介绍模拟量接口，通过多路输入电压表、任意波形发生器等任务学习A/D、D/A相关知识。

模块十为应用设计举例，介绍点阵显示屏技术和单片机音乐程序的设计技术。

本书具有以下几个特点：

（1）针对性强。贴近高职高专学生实际，通俗易懂，便于阅读。

（2）层次性强。由浅入深，由易到难，循序渐进，逐步提升。

（3）趣味性强。实例引导，激发兴趣，增强学习者的自信心和成就感。

（4）实践性强。“做”字当头，乐在其中，在做中教，在做中学。

  本书由江海职业技术学院周越副教授任主编，正德职业技术学院卢彦民老师、托普职业技术学院费莉老师、紫琅职业技术学院陈国良老师、建东职业技术学院袁锋老师、扬州环境资源职业技术学院陈爱文老师任副主编。周越编写了模块一、模块二、模块三和模块十；卢彦民编写了模块六和模块七；费莉编写了模块八；陈国良编写了模块九；袁锋编写了模块四；陈爱文编写了模块五。另外，在程序的编制和软件的调试中，郑棣、洪晓静、丁红、赵琳琳、范爱华等老师做了大量的工作，并制作多媒体课件。郭振民教授认真细致地审阅了全书并提出了许多宝贵意见，谨此表示衷心感谢。

  由于编者水平有限，书中难免存在缺点和错误，恳请广大读者批评指正。

 

前言
模块一  初识单片机 1
1.1  单片机的发展 1
1.1.1  电子计算机的问世及其经典结构 2
1.1.2  微型计算机的组成及其应用形态 3
1.1.3  单片机的发展过程 3
1.1.4  单片机的特点及应用领域 4
1.2  数制与编码 5
1.2.1  数制 5
1.2.2  不同进位计数制之间的转换 6
模块二  一步一步学单片机 11
2.1  Keil软件的使用 11
2.1.1  仿真的概念 16
2.1.2  仿真的种类 17
2.2  80C51单片机的结构 17
2.3  80C51单片机的存储器结构 23
2.3.1  单片机的工作过程 24
2.3.2  单片机的存储器组织 25
2.3.3  指令的继续学习 28
2.4  80C51单片机的并行端口结构 30
2.4.1  指令的继续学习 31
2.4.2  80C51单片机的并行端口结构 31
模块三  80C51的指令系统和程序设计 35
3.1  80C51指令系统概述 35
3.1.1  计算机常用的编程语言 35
3.1.2  汇编语言指令格式 36
3.2  指令的寻址方式 37
3.3  数据传送类指令 40
3.3.1  内部RAM单元之间的数据传送指令 41
3.3.2  栈操作指令 43
3.3.3  数据交换指令 44
3.3.4  累加器A与外部RAM的数据传送指令 44
3.3.5  累加器A与ROM的数据传送指令（查表指令） 45
3.4  算术运算类指令 46
3.4.1  加法指令 47
3.4.2  减法指令 49
3.4.3  乘法指令 50
3.4.4  除法指令 50
3.5  逻辑运算与循环类指令 51
3.5.1  循环移位指令（4条） 52
3.5.2  求反指令（一条） 52
3.5.3  清零指令（一条） 53
3.5.4  逻辑与操作指令（6条） 53
3.5.5  逻辑或操作指令（6条） 53
3.5.6  逻辑异或操作指令（6条） 53
3.6  控制转移类指令 55
3.6.1  无条件转移指令 55
3.6.2  条件转移指令 56
3.6.3  子程序调用与返回指令 57
3.6.4  空操作指令 58
3.7  位操作类指令 58
3.7.1  位传送指令 58
3.7.2  位置位和位清零指令 59
3.7.3  位逻辑运算指令 59
3.7.4  位条件转移指令 59
3.8  程序设计实例 60
3.8.1  顺序结构程序设计 60
3.8.2  分支结构程序设计 63
3.8.3  循环结构程序设计 66
3.8.4  子程序设计 67
模块四  80C51的中断系统及定时/计数器 71
4.1  80C51的中断系统 71
4.1.1  中断的概念 73
4.1.2  中断控制（两级管理） 74
4.1.3  80C51单片机中断处理过程 76
4.2  80C51的定时/计数器 78
4.2.1  定时/计数器的结构和工作原理 81
4.2.2  定时/计数器的控制字 82
4.2.3  定时/计数器的4种工作方式 83
模块五  串行通信 87
5.1  串行通信概述 89
5.2  与串行口有关的特殊功能寄存器 90
5.3  串行口的4种工作方式 91
5.4  波特率的设计 93
模块六  80C51的显示接口技术 95
6.1  LED显示技术 95
6.2  LCD模块显示技术 102
模块七  80C51的键盘接口技术 112
7.1  独立式键盘开关 112
7.2  矩阵式键盘开关 117
模块八  8255接口芯片 123
模块九  A/D与D/A转换接口 128
9.1  A/D转换接口 128
9.1.1  A/D转换器概述 131
9.1.2  典型A/D转换器芯片ADC0809 132
9.1.3  MCS-51单片机与ADC0809接口 133
9.2  D/A转换接口 136
9.2.1  D/A转换器概述 138
9.2.2  典型D/A转换器芯片DAC0832 138
9.2.3  单缓冲方式的接口 140
9.2.4  双缓冲方式的接口 141
模块十  应用设计举例 143
10.1  点阵LED显示屏 143
10.2  单片机音乐程序的设计 148
参考文献 151

1. 单片机应用技术项目教程（C语言版）（第三版） [主编　郭志勇]
2. 单片机原理及应用技术（C语言版） [周国运 鲁庆宾 赵天翔 编著]
3. 单片机实用技术项目教程 [主编 周威 熊辉]
4. 单片机原理及应用项目化教程（C语言版） [主编 谢四连　王善伟　李石林]
5. 单片机控制技术 [李美菊 刘敏 许艳梅]
6. 单片机应用技术项目教程（C语言版）（第二版） [主编 郭志勇]
7. 单片机技术实验实训教程（第二版） [周越 郑棣]
8. 单片机应用教程 [胡云冰 聂振华]
9. 单片机应用系统设计安装与调试 [主编 田浩鹏]
10. 单片机原理及应用设计（第二版） [主编 胡辉 ]
11. 单片机原理及典型应用接口技术 [刘甫 陈健美 编著]
12. 单片机原理及应用教程（C语言版） [主编 周国运]
13. 单片机应用系统设计与训练 [胡辉 主编]
14. 单片机应用技术项目教程（C语言版） [郭志勇]
15. 单片机原理及应用 [主 编 李英顺]
16. 单片机原理及应用（C语言版） [周国运 主编]
17. 16位单片机及语音嵌入式系统 [赵定远 马洪江 主编]
18. 单片机原理及应用设计 [胡辉 主编]
19. 单片机原理与应用 [金龙国 主编]
20. 单片机原理与应用技术 [秦实宏 周龙 肖忠 等编著]
21. 单片机接口技术（C51版） [张道德 编著]
22. 单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计 [蔡方凯 主编]
23. 单片机原理与应用 [胡辉 主编]
24. 单片机技术实验实训教程 [周越 等编著]
25. 单片机原理与应用系统设计 [李云钢 等编著]
26. 计算机硬件技术实验教程 [张志勇 戴金波 主编]