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课题1 MCS-51系列单片机认识初步 1

［任务1.1］MCS-51单片机芯片的认识以及选型 1

1.1.1　什么是单片机 1

1.1.2　单片机的用途 2

1.1.3　单片机的组成 2

1.1.4　MCS-51系列单片机型号 2

［任务1.2］单片机内部资源的使用 5

1.2.1　单片机的微处理器结构 5

1.2.2　单片机的存储器结构 7

1.2.3　单片机基本I/O口的特点、单片机的工作方式 9

小结 11

思考题 11

课题2　单片机简单系统的设计 13

［任务2.1］简单系统原理图的设计 13

2.1.1　振荡与时钟电路 13

2.1.2　复位电路 14

2.1.3　信号灯控制电路设计 15

2.1.4　模拟外部中断电路设计 16

［任务2.2］简单系统布线 16

2.2.1　PCB板的布线 16

2.2.2　万能板布线 19

［任务2.3］简单系统的制作 20

2.3.1 制版 20

2.3.2　焊接 21

2.3.3　调试 21

小结 21

思考题 22

课题3 单片机指令与编程入门 23

［任务3.1］仿真软件使用 23

3.1.1　单片机仿真软件和开发工具使用初步 23

3.1.2　在仿真软件中调试一个存储区间置1或者清0的程序 23

［任务3.2］单片机指令系统的基本知识 28

3.2.1　指令系统概述 28

3.2.2　MCS-51单片机指令系统的分类介绍 33

3.2.3　汇编语言的伪指令 44

小结 46

思考题 47

课题4　单片机中断与定时功能的应用 48

［任务4.1］利用按键产生外部中断控制信号灯亮灭 48

4.1.1　外部中断的使用实训 48

4.1.2　什么是中断 49

4.1.3　中断的作用与基本功能 50

4.1.4　MCS-51单片机中断系统的组成 50

4.1.5　中断响应 54

4.1.6　MCS-51单片机中断系统应用 55

［任务4.2］方波信号发生器的设计 59

4.2.1　方波信号发生器 59

4.2.2　单片机定时器／计数器结构 60

4.2.3　MCS-51单片机定时器／计数器计数初值的计算方法 62

4.2.4　MCS-51单片机定时器／计数器的设置 63

4.2.5　MCS-51单片机定时器／计数器应用训练 68

［任务4.3］交通信号灯设计和调试 71

4.3.1　交通信号灯的工作要求 71

4.3.2　交通信号灯初步控制设计 71

4.3.3　具有紧急情况处理的交通信号灯的控制实训 73

小结 73

思考题 73

课题5　单片机接口技术 75

［任务5.1］键盘接口设计 75

5.1.1　独立式按键的硬件电路结构及工作原理 75

5.1.2　独立式按键的软件结构 76

5.1.3　矩阵式键盘的硬件电路结构及工作原理 77

5.1.4　矩阵式键盘的软件结构 77

5.1.5　按键的去抖动设计 79

5.1.6　4×4键盘制作 80

［任务5.2］LED数码显示器接口设计 80

5.2.1　概述 80

5.2.2　静态显示电路的结构及原理 82

5.2.3　静态显示电路的软件结构 83

5.2.4　动态显示电路的结构及原理 84

5.2.5　动态显示电路的软件结构 85

5.2.6　8位LED显示器的制作 86

［任务5.3］抢答器设计 87

5.3.1　设计要求 87

5.3.2　设计方案 87

5.3.3　硬件设计 87

5.3.4　软件设计 87

5.3.5　电路仿真运行结果 93

［任务5.4］步进电机控制 94

5.4.1　概述 94

5.4.2　永磁式步进电机的控制 95

5.4.3　步进电机的驱动设计 95

小结 101

思考题 101

课题6　串行口通信 103

［任务6.1］串行口使用基础 103

［任务6.2］在Proteus中仿真单片机向PC发送文字 108

6.2.1　硬件设计 108

6.2.2　程序设计 109

6.2.3　调试与仿真 111

小结 112

思考题 112

课题7　系统扩展技术 113

［任务7.1］点阵式LED显示屏设计 113

7.1.1　点阵式LED显示原理及24×24点阵显示电路的设计 113

7.1.2　系统软件的设计分析 115

7.1.3　仿真电路及运行结果 121

7.1.4　实际电路及运行结果 122

小结 122

思考题 123

课题8　A/D和D/A转换电路 124

［任务8.1］多路数字电压表的设计 124

8.1.1　电路设计及器件选择 124

8.1.2　软件系统的设计 127

8.1.3　电路仿真及运行结果 130

8.1.4　实际电路及运行结果 130

［任务8.2］多波形低频信号发生器的设计 131

8.2.1　电路设计及器件选择 131

8.2.2　软件系统的设计 133

8.2.3　电路仿真及运行结果 137

8.2.4　实际电路及运行结果 139

小结 140

思考题 140

课题9　综合项目设计和调试 141

［任务9.1］数字温度计的设计 141

9.1.1　方案论证 141

9.1.2　硬件设计 143

9.1.3　软件设计 146

9.1.4　总体调试 162

附录A　MCS51系列单片机指令表 164

附录B　Keil C51软件的使用 169

附录C　单片机仿真软件Proteus简介 182

参考文献 198