●前言
項目1單片機控制的LED流水燈的設計和制作1
任務1.1初識單片機1
1.1.1什麼是單片機1
1.1.2單片機的應用形式2
1.1.3單片機的發展歷程2
1.1.4單片機的主要產品種類4
1.1.5單片機的應用領域7
任務1.2了解單片機中的數制與碼制8
1.2.1數制8
1.2.2各種數制間的轉換9
1.2.3計算機中數的表示10
1.2.4常用二進制編碼11
任務1.3學習MCS—51單片機的內部配置和引腳功能12
1.3.1MCS—51單片機的內部結構及工作原理13
1.3.2MCS—51單片機的引腳功能16
1.3.3MCS—51單片機的存儲器結構20
1.3.4單片機最小繫統的概念25
任務1.4了解單片機的開發環境28
1.4.1WAVE6000軟件使用簡介28
1.4.2KEILμVision4軟件使用簡介31
1.4.3Proteus7.8軟件簡介37
任務1.5學習單片機C51編程48
1.5.1C51的數據結構48
1.5.2C51的運算符52
1.5.3一個完整的C51程序結構53
1.5.4C51的應用舉例55
任務1.68位LED流水燈的控制設計與仿真57
1.6.1硬件介紹57
1.6.2程序的編制58
1.6.3綜合仿真調試59
思考與練習59
項目2單片機控制的數碼管電子時鐘的設計與制作61
任務2.1學習單片機彙編語言61
2.1.1彙編語言的特點61
2.1.2彙編語言的語句和指令61
2.1.3MCS—51單片機指令簡介及指令中符號的含義62
2.1.4尋址方式63
任務2.2學習MCS—51單片機指令繫統66
2.2.1數據傳送類指令66
2.2.2算術運算指令70
2.2.3邏輯運算與移位類指令73
2.2.4控制轉移類指令75
2.2.5位操作指令79
任務2.3學習彙編語言程序設計81
2.3.1軟件編程的步驟和方法81
2.3.2彙編語言源程序的彙編82
2.3.3彙編語言編程實例85
任務2.4學習MCS—51單片機中斷繫統88
2.4.1中斷的基本概念88
2.4.2引入中斷技術的優點89
2.4.3中斷繫統應有的功能90
2.4.4中斷請求標志90
2.4.5中斷允許控制91
2.4.6中斷優先級的設定92
2.4.7中斷處理過程分析93
2.4.8中斷技術應用96
任務2.5學習MCS—51單片機定時器／計數器99
2.5.1定時器／計數器的結構和工作原理99
2.5.2定時器／計數器的四種工作方式分析103
2.5.3定時器／計數器的應用104
任務2.6認識LED數碼管顯示器111
2.6.1LED數碼管顯示器的內部結構和顯示原理111
2.6.2LED顯示方式112
2.6.3MCS—51和八段數碼管顯示器的接口設計114
任務2.78位數字時鐘的設計與仿真116
2.7.1硬件電路設計116
2.7.2程序設計116
2.7.3綜合調試122
思考與練習122
項目3可調控的走馬燈的設計與制作124
任務3.1學習鍵盤接口技術124
3.1.1獨立式鍵盤應用124
3.1.2按鍵的消抖處理126
3.1.3行列式鍵盤應用128
任務3.2可以調控的走馬燈的設計與仿真131
3.2.1硬件電路設計131
3.2.2程序編制131
3.2.3綜合仿真調試135
思考與練習135
項目4單片機控制的點陣顯示屏的設計與制作136
任務4.1LED點陣顯示器介紹136
4.1.1LED點陣顯示器的結構和原理136
4.1.2MCS—51單片機和LED點陣顯示器的接口設計138
任務4.2單片機控制的點陣顯示屏的設計與仿真140
4.2.1硬件電路設計140
4.2.2程序編制143
4.2.3綜合仿真調試145
思考與練習145
項目5用LCD1602與DS18B20設計數字溫度計146
任務5.1學習LCD1602的原理與接口146
5.1.1LCD1602的內部結構146
5.1.2LCD1602的控制命令149
5.1.3MCS—51與LCD1602的接口技術150
任務5.21-wire總線技術與DS18B20的應用157
5.2.11-wire總線技術簡介157
5.2.2DS18B20簡介162
任務5.3數字溫度計設計與仿真166
5.3.1硬件電路設計166
5.3.2程序編制166
5.3.3綜合仿真調試174
思考與練習175
項目6用24C02與LED數碼管設計電子密碼鎖176
任務6.1學習I2C總線擴展176
6.1.1I2C總線基礎知識176
6.1.2串行EEPROM24C02擴展177
任務6.2電子密碼鎖設計與仿真182
6.2.1硬件電路設計182
6.2.2程序編制183
6.2.3綜合仿真調試192
思考與練習192
項目7單片機控制的波形發生器的設計與制作193
任務7.1了解D—A轉換器原理及指標193
7.1.1D—A轉換器的原理193
7.1.2D—A轉換器的性能指標194
7.1.3典型的D—A轉換器芯片DAC0832195
任務7.2學習單片機與D—A轉換器的接口應用197
7.2.1單片機與並行8位DAC的接口應用197
7.2.2單片機與並行12位DAC的接口方法200
7.2.3單片機與串行DAC接口202
任務7.3了解A—D轉換器原理及指標208
7.3.1逐次逼近式A—D轉換器的原理分析208
7.3.2A—D轉換器的性能指標209
7.3.3典型的A—D轉換器芯片ADC0809209
任務7.4學習單片機與A—D轉換器的接口應用210
7.4.1單片機與並行8位A—D轉換器的接口應用210
7.4.2單片機與串行8位A—D轉換器的接口應用212
任務7.5波形發生器的設計與仿真216
7.5.1硬件電路設計216
7.5.2典型波形分析217
7.5.3程序設計220
7.5.4綜合仿真調試221
思考與練習221
項目8單片機交通燈遠程控制繫統的設計與制作222
任務8.1認識串行通信接口222
8.1.1串行通信基礎知識222
8.1.2AT89S51單片機串行口224
8.1.3串行通信的電平轉換227
8.1.4串行口應用228
任務8.2單片機交通燈遠程控制繫統的設計與仿真232
8.2.1硬件電路設計232
8.2.2虛擬串口驅動軟件及串口調試軟件的使用232
8.2.3程序設計234
8.2.4綜合仿真調試237
思考與練習238
項目9基於單片機的直流電動機正反轉控制繫統的設計與仿真239
任務9.1認識步進電動機239
9.1.1步進電動機簡介239
9.1.2步進電動機工作原理239
任務9.2直流電動機正反轉控制設計與仿真240
9.2.1硬件電路設計240
9.2.2程序設計242
9.2.3綜合仿真調試244
思考與練習245
項目10SF6氣體密度實時監測繫統的設計與仿真246
任務10.1學習LCD12864的原理與接口技術246
10.1.1LCD12864硬件接口與內部寄存器246
10.1.2LCD12864控制器軟件接口250
10.1.3LCD12864應用實例252
任務10.2學習DS1302的原理與接口256
10.2.1DS1302硬件原理256
10.2.2DS1302軟件接口258
任務10.3了解SF6密度繼電器工作原理261
10.3.1SF6密度繼電器簡介261
10.3.2SF6氣體密度繼電器工作原理261
任務10.4單片機繫統的抗干擾設計262
10.4.1干擾的作用機制262
10.4.2抗干擾的硬件措施263
10.4.3抗干擾的軟件措施264
任務10.5SF6氣體密度實時監測繫統設計266
10.5.1繫統硬件設計266
10.5.2繫統軟件設計266
10.5.3繫統調試運行282
思考與練習283
附錄284
附錄A單片機及常用接口芯片引腳圖284
附錄BMCS—51繫列單片機彙編指令表286
參考文獻289

本書共設計了10個項目，分別是：單片機控制的LED流水燈、單片機控制的數碼管電子時鐘、可調控的走馬燈、單片機控制的點陣顯示屏、用LCD1602與DS18B20設計的數字溫度計、用24C02與LED數碼管設計電子密碼鎖、單片機控制的波形發生器、單片機交通燈遠程控制繫統、SF6氣體密度實時監測繫統設計。本書以項目為載體，涵蓋了單片機繫統中典型的知識點：存儲器結構、中斷與定時、LED數碼管顯示器與點陣顯示器、鍵盤、LCD1602字符液晶和LCD12864圖形液晶、1-wire總線、SPI總線、I2C總線、串行通信、A-D轉換及D-A轉換、DS18B20和1302用法、單片機繫統開發環境。內容的編排上遵循工作過程導向的思路，項目主導，任務分解。在程序方面既有彙編語言，又有C51編程。每個項目都用到了Wave6000或KeilC51開發軟件和Proteus仿真軟件。可以真正實現在課堂上做實驗，實現“等