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《MCS-51單片機技術(shù)項目驅(qū)動教程(C語言)(第2版)》首先對8051單片機的硬件基礎(chǔ)、C51編程基礎(chǔ)、Keil C51軟件的使用等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹，然后具體針對基礎(chǔ)型8051單片機的各功能模塊，從工程應(yīng)用的實際需要出發(fā)，將知識點分解為I/O口輸入輸出功能、外部中斷功能、LED數(shù)碼管顯示技術(shù)、LED點陣顯示技術(shù)、鍵盤系統(tǒng)設(shè)計、定時器/計數(shù)器應(yīng)用、LCD液晶顯示技術(shù)、串口通信技術(shù)、A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、并行RAM擴展、I2C總線擴展、SPI總線擴展、直流電機控制、步進(jìn)電機控制、多機通信等十六個部分，采用項目驅(qū)動的方式，以項目設(shè)計需要帶動各部分知識點的學(xué)習(xí)，再以設(shè)計任務(wù)為載體，從硬件電路設(shè)計、C51程序編寫、系統(tǒng)功能仿真等方面進(jìn)一步促進(jìn)讀者對知識的理解和掌握，以訓(xùn)練并提高其實踐應(yīng)用能力。《MCS-51單片機技術(shù)項目驅(qū)動教程(C語言)(第2版)》可作為高等院校電子、電氣、自動化、計算機應(yīng)用等相關(guān)專業(yè)單片機技術(shù)課程的教學(xué)用書，也可作為廣大從事單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的工程技術(shù)人員的參考書。

單片機技術(shù)是一門實踐性非常強的專業(yè)技術(shù)課程。對某一專業(yè)技術(shù)，往往需要經(jīng)過理論學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練過程的反復(fù)交叉才能掌握。因此，只有按照理論實踐理論實踐的路線去培養(yǎng)訓(xùn)練學(xué)生，才能達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
當(dāng)前眾多的單片機技術(shù)教材，一般注重于對理論知識的介紹，各章節(jié)知識點相對比較孤立，在實踐練習(xí)方面大多停留在以實例仿真促進(jìn)對相應(yīng)知識點的理解和掌握上，缺乏從工程應(yīng)用的角度教會讀者如何系統(tǒng)地分析問題和進(jìn)行設(shè)計能力訓(xùn)練，在技能培養(yǎng)方面同工程應(yīng)用中的實際問題聯(lián)系不夠緊密。
編者具有多年的單片機技術(shù)教學(xué)和工程實踐經(jīng)驗，從學(xué)習(xí)技術(shù)的客觀規(guī)律出發(fā)，開展了以項目驅(qū)動法教學(xué)的單片機技術(shù)課程改革，并取得了顯著的教學(xué)效果。通過對課程改革經(jīng)驗的總結(jié)和提煉，我們組織編寫了本書，并根據(jù)實際教學(xué)應(yīng)用效果和廣大師生反饋進(jìn)行了修訂。本書緊密結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)，從切實提高學(xué)生的應(yīng)用實踐能力出發(fā)，以工程項目設(shè)計為載體，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行51單片機知識點的學(xué)習(xí)和應(yīng)用實踐能力訓(xùn)練。同時，本書貫徹黨的二十大精神，堅持為黨育人、為國育才，以立德樹人為根本任務(wù)，結(jié)合專業(yè)特點和章節(jié)內(nèi)容，多方位培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷、工匠精神、創(chuàng)新意識和職業(yè)素養(yǎng)。
本書首先對51單片機的硬件基礎(chǔ)、單片機的C語言編程等方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后針對51單片機的各功能模塊，從工程應(yīng)用的需要出發(fā)，設(shè)計了I/O口輸入輸出功能、外部中斷功能、LED數(shù)碼管顯示技術(shù)、LED點陣顯示技術(shù)、LCD液晶顯示技術(shù)、鍵盤系統(tǒng)設(shè)計、定時器/計數(shù)器應(yīng)用、串行口通信技術(shù)、A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、并行RAM擴展、I2C總線擴展、SPI總線擴展、直流電機控制、步進(jìn)電機控制、多機通信等十六個部分，采用項目驅(qū)動的方式，以項目設(shè)計內(nèi)容帶動知識點學(xué)習(xí)，以硬件電路、軟件編程、運行調(diào)試等的設(shè)計實現(xiàn)帶動實踐應(yīng)用能力的訓(xùn)練。
本書主要具有以下幾個特點。
(1) 從工程應(yīng)用的實際出發(fā)，優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，刪繁就簡，抓住核心知識，摒棄過時的理論與技術(shù)，補充新技術(shù)、新方法。例如：去除了匯編指令和匯編語言編程部分，直接培養(yǎng)學(xué)生的單片機C語言編程應(yīng)用能力；在串口通信部分，補充了當(dāng)前已廣泛采用的USB轉(zhuǎn)串口硬件接口方法。
(2) 以項目設(shè)計任務(wù)為主線帶動相關(guān)知識點的介紹和應(yīng)用技能訓(xùn)練，通過對多個訓(xùn)練項目的設(shè)計與實現(xiàn)，達(dá)到對51單片機所有知識單元和功能模塊的系統(tǒng)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。
(3) 通過項目設(shè)計案例使理論知識和實踐應(yīng)用密切聯(lián)系，設(shè)計方案緊扣工程實際，注重引導(dǎo)讀者了解工程應(yīng)用中需要考慮的實際問題和解決思路，培養(yǎng)工程化設(shè)計意識，鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
(4) 項目知識點的學(xué)習(xí)由淺入深，先進(jìn)行基本編程方法練習(xí)，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開展工程項目的綜合設(shè)計與編程。
(5) 每一個項目的設(shè)計例程都在Proteus仿真軟件中運行通過，便于讀者實踐練習(xí)。
(6) 每章結(jié)尾以小結(jié)的形式，對關(guān)鍵知識和技術(shù)要點進(jìn)行總結(jié)和延展，并結(jié)合內(nèi)容特點，自然融入了愛國情懷、工匠精神、科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識、責(zé)任意識、社會主義核心價值觀等方面的內(nèi)容，發(fā)揮了單片機技術(shù)課程的思政育人功能。
全書共分為19章。第1章為單片機技術(shù)概述；第2章介紹MCS-51單片機的硬件基礎(chǔ)；第3章介紹51單片機的C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)；第4章～第19章為項目設(shè)計，分別針對單片機的I/O口輸入輸出功能、外部中斷功能、LED數(shù)碼管顯示技術(shù)、1616 LED點陣顯示技術(shù)、鍵盤系統(tǒng)設(shè)計、單片機定時器/計數(shù)器應(yīng)用、LCD1602液晶顯示技術(shù)、串行口通信技術(shù)、8位并行A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、8位并行D/A轉(zhuǎn)換器應(yīng)用、并行RAM擴展、I2C總線擴展、SPI總線擴展、直流電機控制、步進(jìn)電機控制、多機通信等內(nèi)容設(shè)計了16個項目。該部分首先介紹基本知識點及應(yīng)用方法，緊跟著進(jìn)行項目設(shè)計訓(xùn)練，包括硬件電路設(shè)計、軟件編程、系統(tǒng)仿真等，有效促進(jìn)讀者對知識的理解并提高其實踐應(yīng)用能力。
本書由南陽理工學(xué)院的牛軍、黃大勇、薛曉、曹原和陳華敏等老師組稿和編寫，全書由牛軍統(tǒng)編和審定。其中，牛軍編寫了第3、7、15、16章和附錄，黃大勇編寫了第6、9、13、14章，薛曉編寫了第10、11、12章，曹原編寫了第1、2、4、5章，陳華敏編寫了第8、17、18、19章。
本書PPT教學(xué)課件和案例源文件可通過http://www.tupwk.com.cn/downpage下載。
衷心期望本書能夠?qū)ψx者的8051單片機學(xué)習(xí)有所幫助和提高，同時也真誠地歡迎讀者對本書的疏漏給予批評和指正。
服務(wù)郵箱：476371891@qq.com。

編者
2023年1月于南陽理工學(xué)院

第1章單片機技術(shù)概述 1
1.1 單片機的發(fā)展 1
1.2 單片機的特點 2
1.3 單片機的應(yīng)用 3
1.4 常用單片機簡介 5
1.5 單片機常用術(shù)語 7
1.6 小結(jié) 8
思考與練習(xí) 9
第2章 MCS-51單片機硬件基礎(chǔ) 10
2.1 MCS-51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及CPU 10
2.1.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 10
2.1.2 8051CPU 11
2.2 MCS-51單片機引腳功能 13
2.3 MCS-51單片機存儲器結(jié)構(gòu) 17
2.3.1 程序存儲器 17
2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器 18
2.4 MCS-51單片機時鐘及CPU時序 21
2.4.1 單片機時鐘 21
2.4.2 CPU時序 23
2.5 MCS-51單片機低功耗工作方式 23
2.6 小結(jié) 24
思考與練習(xí) 25
第3章 MCS-51單片機C語言程序設(shè)計基礎(chǔ) 26
3.1 C51概述 26
3.2 C51數(shù)據(jù)類型 26
3.3 C51變量定義 28
3.3.1 變量存儲類型與存儲區(qū) 28
3.3.2 變量的絕對定位 30
3.3.3 C51位變量的定義 30
3.3.4 C51特殊功能寄存器的定義 32
3.3.5 C51指針的定義 33
3.3.6 指針的應(yīng)用 33
3.4 C51函數(shù)的定義 35
3.5 C51中的運算符和表達(dá)式 36
3.6 C51語句和控制結(jié)構(gòu) 41
3.7 C51編程實例 46
3.8 C51程序開發(fā)軟件Keil C簡介 48
3.8.1 建立工程項目 48
3.8.2 建立C語言程序文件并編譯 50
3.8.3 調(diào)試與仿真 53
3.9 小結(jié) 55
思考與練習(xí) 55
第4章項目一：按鍵控制8個LED燈花樣顯示 56
4.1 MCS-51單片機I/O口結(jié)構(gòu)及工作原理 56
4.1.1 P0口結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 56
4.1.2 P1口結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 60
4.1.3 P2口結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 60
4.1.4 P3口結(jié)構(gòu)與應(yīng)用 61
4.2 MCS-51單片機I/O口編程 62
4.3 項目設(shè)計 63
4.4 小結(jié) 67
思考與練習(xí) 67
第5章項目二：兩級外部中斷控制LED燈做不同顯示 69
5.1 中斷技術(shù)概述 69
5.1.1 中斷的概念 69
5.1.2 中斷的功能 70
5.2 MCS-51單片機中斷系統(tǒng) 70
5.2.1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 70
5.2.2 中斷系統(tǒng)中的特殊功能寄存器 71
5.3 外部中斷功能編程實例 75
5.4 項目設(shè)計 77
5.5 外部中斷源擴展 79
5.6 小結(jié) 80
思考與練習(xí) 81
第6章項目三：單片機控制多位LED數(shù)碼管動態(tài)顯示 82
6.1 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)及顯示原理 82
6.2 LED數(shù)碼管靜態(tài)顯示及實例 85
6.3 LED數(shù)碼管動態(tài)顯示及實例 86
6.4 項目設(shè)計 89
6.5 小結(jié) 92
思考與練習(xí) 92
第7章項目四：單片機控制1616 LED點陣顯示漢字 93
7.1 LED點陣結(jié)構(gòu)及顯示原理 93
7.1.1 LED點陣結(jié)構(gòu) 93
7.1.2 顯示原理 93
7.2 88點陣應(yīng)用實例 95
7.3 1616點陣漢字顯示 97
7.3.1 LED漢字點陣的編碼原理 98
7.3.2 字模的提取 98
7.3.3 1616 LED點陣構(gòu)成 99
7.3.4 應(yīng)用實例 99
7.4 項目設(shè)計 103
7.5 小結(jié) 114
思考與練習(xí) 114
第8章項目五：單片機44矩陣鍵盤輸入并顯示 115
8.1 按鍵的識別與抖動 115
8.2 獨立式鍵盤設(shè)計 116
8.3 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)與掃描方法 117
8.3.1 矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu) 117
8.3.2 行掃描法原理及編程 117
8.3.3 行列反轉(zhuǎn)法原理及編程 118
8.4 項目設(shè)計 120
8.5 小結(jié) 125
思考與練習(xí) 126
第9章項目六：單片機對外部脈沖計數(shù)并定時控制 127
9.1 MCS-51單片機定時器/計數(shù)器結(jié)構(gòu) 127
9.2 AT89C51單片機定時器/計數(shù)器工作方式與工作模式 128
9.2.1 特殊功能寄存器TMOD和TCON 128
9.2.2 定時器的四種模式及應(yīng)用 130
9.3 AT89C51單片機定時器/計數(shù)器編程實例 133
9.3.1 編程初始化步驟 133
9.3.2 編程實例 133
9.4 項目設(shè)計 138
9.5 小結(jié) 141
思考與練習(xí) 141
第10章項目七：LCD1602液晶顯示的電子密碼鎖設(shè)計 142
10.1 LCD1602液晶顯示模塊 142
10.2 LCD1602液晶顯示設(shè)計實例 147
10.3 項目設(shè)計 150
10.4 小結(jié) 161
思考與練習(xí) 161
第11章項目八：單片機與PC互發(fā)數(shù)據(jù) 162
11.1 數(shù)據(jù)通信方式 162
11.2 AT89C51單片機串口結(jié)構(gòu)及工作原理 164
11.3 串口工作方式及控制 165
11.3.1 串口相關(guān)的特殊功能寄存器 165
11.3.2 串口工作方式 167
11.3.3 波特率設(shè)計 169
11.4 串口應(yīng)用實例 170
11.4.1 串口編程初始化步驟 170
11.4.2 方式0應(yīng)用實例 170
11.4.3 方式1應(yīng)用實例 173
11.4.4 方式3應(yīng)用實例 175
11.5 串口項目設(shè)計 176
11.6 小結(jié) 182
思考與練習(xí) 182
第12章項目九：單片機片外三總線擴展并行SRAM 183
12.1 MCS-51單片機并行擴展三總線結(jié)構(gòu) 183
12.2 擴展片外并行RAM方法 184
12.2.1 常用靜態(tài)RAM芯片 184
12.2.2 單片機與6264的接口設(shè)計 185
12.2.3 訪問片外RAM的軟件編程 188
12.3 項目設(shè)計 189
12.4 小結(jié) 191
思考與練習(xí) 191
第13章項目十：ADC0809多通道電壓采集與顯示 192
13.1 ADC0809簡介 192
13.2 ADC0809與AT89C51的接口及編程方法 194
13.2.1 采用I/O口控制方式 194
13.2.2 采用總線操作方式 196
13.3 項目設(shè)計 198
13.4 小結(jié) 202
思考與練習(xí) 202
第14章項目十一：基于DAC0832的數(shù)字波形發(fā)生器 203
14.1 DAC0832簡介 203
14.2 DAC0832與AT89C51的接口及編程方法 205
14.2.1 直通方式 205
14.2.2 單緩沖方式 206
14.2.3 雙緩沖方式 207
14.3 項目設(shè)計 208
14.4 小結(jié) 212
思考與練習(xí) 212
第15章項目十二：AT89C51擴展串行E2PROM AT24C02 213
15.1 I2C總線簡介 213
15.1.1 I2C總線信號邏輯 214
15.1.2 I2C總線數(shù)據(jù)傳輸過程 214
15.2 AT89C51擴展I2C總線方法 215
15.3 AT89C51擴展I2C總線編程 217
15.4 項目設(shè)計 218
15.5 小結(jié) 223
思考與練習(xí) 224
第16章項目十三：單片機擴展SPI總線接口 225
16.1 SPI總線簡介 225
16.2 AT89C51擴展SPI總線接口方法 226
16.3 AT89C51擴展SPI總線程序編寫方法 226
16.3.1 數(shù)據(jù)輸出 226
16.3.2 數(shù)據(jù)輸入 228
16.3.3 數(shù)據(jù)同時輸入/輸出 229
16.4 項目設(shè)計1：AT89C52擴展串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543 230
16.4.1 TLC2543簡介 230
16.4.2 項目設(shè)計 233
16.5 項目設(shè)計2：AT89C52擴展串行D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615 236
16.5.1 TLC5615簡介 236
16.5.2 項目設(shè)計 238
16.6 小結(jié) 240
思考與練習(xí) 240
第17章項目十四：AT89C51控制的直流電機調(diào)速系統(tǒng) 241
17.1 直流電機工作原理 241
17.2 單片機控制直流電機的驅(qū)動電路設(shè)計 242
17.3 單片機控制直流電機的程序編寫方法 244
17.4 項目設(shè)計 246
17.5 小結(jié) 250
思考與練習(xí) 250
第18章項目十五：AT89C51控制的步進(jìn)電機調(diào)速系統(tǒng) 252
18.1 步進(jìn)電機工作原理 252
18.1.1 步進(jìn)電機簡介 252
18.1.2 步進(jìn)電機轉(zhuǎn)動機理 252
18.1.3 28BYJ-48型步進(jìn)電機控制原理 254
18.2 AT89C51控制步進(jìn)電機的驅(qū)動電路設(shè)計 255
18.3 AT89C51控制步進(jìn)電機的程序編寫方法 257
18.4 項目設(shè)計 259
18.5 小結(jié) 263
思考與練習(xí) 263
第19章項目十六：AT89C51單片機多級通信 264
19.1 單片機多機通信原理 264
19.2 AT89C51單片機多機通信程序設(shè)計 265
19.3 項目設(shè)計 272
19.4 小結(jié) 279
思考與練習(xí) 280
附錄A ASCII碼表 281
附錄B C51庫函數(shù) 282
B.1 本征函數(shù)intrins.h 282
B.2 絕對地址存取庫函數(shù)absacc.h 283
B.3 數(shù)學(xué)函數(shù)math.h 283
B.4 輸入/輸出庫函數(shù)stdio.h 285
B.5 字符串函數(shù)string.h 287
參考文獻(xiàn) 289

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