●第1章 實驗導讀 1 1.1 實驗目的和要求 1 1.2 實驗實施細則 1 1.2.1 實驗模式 1 1.2.2 考核辦法 2 1.3 繫統設計準備 3 1.3.1 設計方法 3 1.3.2 設計步驟 4 1.3.3 設計文檔 6第2章 硬件開發平臺介紹 8 2.1 學習機適用對像和特色 8 2.2 繫統結構 8 2.2.1 核心單片機最小繫統 9 2.2.2 通信和下載線 11 2.2.3 鍵盤顯示和繫統復位 11 2.2.4 直流電源入口和公共地 11 2.2.5 用戶功能塊介紹 12 2.3 JXMON51監控程序 18 2.3.1 技術特性和功能 19 2.3.2 JXMON51監控的鍵盤操作 19 2.3.3 子程序介紹 20第3章 KEIL51開發軟件 22 3.1 應用入門 22 3.1.1 KEIL51集成環境 22 3.1.2 簡單的程序調試 23 3.1.3 項目中含多個文件的處理 31 3.1.4 彙編語言 32 3.1.5 機器代碼的效率比較 34 3.2 調試技巧 35 3.2.1 P1端口 35 3.2.2 外部中斷 37 3.2.3 定時/計數器 38 3.2.4 調試函數 39 3.2.5 彙編語言源程序的聯機調試 40 3.2.6 C語言源程序的聯機調試 46第4章 常用程序的設計和調試 50 4.1 多字節無符號數加減法 50 4.2 多字節無符號數乘除法 53 4.3 邏輯運算和布爾操作 55 4.4 代碼轉換 56 4.5 查表程序設計 59 4.6 散轉程序設計 62 4.7 動態數碼管顯示程序設計 63 4.8 多級中斷的程序設計與調試 66第5章 專用芯片和繫統接口電路的開發 70 5.1 存儲器的擴展 70 5.1.1 擴展數據存儲器 70 5.1.2 擴展程序存儲器 72 5.2 端口的擴展 73 5.2.1 用74LS573擴展並行輸出口 73 5.2.2 用74LS245擴展並行輸入口 76 5.2.3 用串行口擴展並行輸出 78 5.2.4 用串行口擴展並行輸入 79 5.2.5 用8255擴展並行口 81 5.2.6 I2C總線形式的並行輸入/輸出接口擴展 83 5.3 模/數轉換 94 5.4 數/模轉換 98 5.5 日歷時鐘 104 5.6 溫度轉換 115 5.7 鍵盤顯示控制器 122 5.8 IC卡 134 5.9 語音芯片 141第6章 繫統設計選題和任務要求 153 6.1 計價和時鐘類 154 6.1.1 語音出租車計價器 154 6.1.2 具有報時、報溫功能的電子鐘 155 6.2 信號采集和分析處理類 156 6.2.1 簡易數字式液晶存儲示波器 156 6.2.2 數據采集及分析繫統 157 6.2.3 巴特沃斯低通數據采集儀 157 6.2.4 智能數字電壓表 158 6.3 信號發生類 159 6.3.1 程控函數發生器 159 6.3.2 程控相位差函數發生器 159 6.4 電壓控制類 160 6.4.1 智能無塔供水繫統 160 6.4.2 數字程控直流穩壓電源 161 6.4.3 數字程控功率信號源 162 6.5 參數測試類 162 6.5.1 程控電阻、電容測試儀 162 6.5.2 準等精度數字脈衝寬度測量儀 163 6.5.3 準等精度數字頻率計 164 6.6 管理類 165 6.6.1 基於IC卡的個人信息與計費管理繫統 165 6.6.2 基於IC卡的用電管理繫統 165 6.7 數據傳輸類 166 6.7.1 數字邏輯故障診斷儀 166 6.7.2 多通道數據采集及傳輸繫統 167 6.8 數據捕獲類 168 6.8.1 串行數據捕獲記錄儀 168 6.8.2 多通路串行通信繫統 168 6.9 溫度控制類 169 6.9.1 儲藏室溫度、通風控制繫統 169 6.9.2 溫室恆溫控制繫統 170 6.10 RC測量類 171 6.10.1 基於階躍法的RC電氣參數測試儀 171 6.10.2 基於正弦穩態法的RC電氣參數測試儀 171 6.10.3 基於瞬時法的RC電氣參數測試儀 172 6.10.4 復阻抗測量儀 173 6.10.5 功率測量儀 174 6.11 邏輯分析和PLD類 174 6.11.1 單片機存儲器地址和數據捕捉記錄及分析儀 174 6.11.2 基於PLD的液晶等精度頻率、脈寬測量儀 175 6.11.3 基於PLD的液晶數字電子鐘 176 6.11.4 基於PLD的液晶數字頻率計 177 6.12 數據流發生類 177 6.12.1 並行數據流發生器 177 6.12.2 串行數據流發生器 178 6.13 超聲波傳感器應用類 179 6.13.1 智能超聲波測距儀 179 6.13.2 智能超聲波車流量監視繫統 180 6.13.3 智能超聲波速度測量儀 180 6.14 電子琴類 181 6.14.1 基於單片機的簡易電子琴 181 6.14.2 基於單片機的簡譜記錄儀 182附錄 C51庫函數 183參考文獻 192

本書介紹了電子繫統設計與實踐實驗課程的概況和繫統設計的基本方法，並重點圍繞51繫列單片機應用繫統的開發， 詳細介紹了開發使用的硬件平臺和軟件工具、繫統設計中常用程序的設計方法、 一些專用芯片的功能和具體應用，以及常見的接口電路。另外，本書還提供了大量具有實用性和趣味性的選題供學生在進行繫統設計時選做。本書既可供高等學校電氣工程、計算機科學與技術、控制科學與工程、電子信息工程、生物醫學工程等專業學生參考，亦可供電子工程師和業餘愛好者選讀。

加強實踐教學、提高學生解決實際問題的能力、培養學生的創新意識是高等教育改革的重要舉措。如何使學生將理論知識融會貫通、理論與具體應用相結合是目前教學中需要重點解決的問題之一。電子技術的學習尤其不能僅僅停留在理論學習的層面，更應面向實際應用。微電子技術、計算機技術的飛速發展不但使電子產品更加小型化、智能化，而且給電子產品的設計帶來了靠前的變革。微處理器、微控制器、可編程技術在設計中的應用使傳統的以硬件為主的設計向軟件設計發展，如何在不斷出現的新技術、新器件面前引領學生進入電子產品開發的世界，也是一個值得思考的問題。設置電子繫統設計與實踐實驗課程正是解決這些問題的一種嘗試和探索。本書以單片機應用繫統的開發為主線，通過從模塊級向繫統級的逐步加深和過渡，一步步幫助學生建立起中斷、查詢、地址分配、軟硬件協同設計等基本概念； 通過對接口的擴展、專用集成芯片的開發訓練，幫助學生建立搜集和利用現有資源進行設等