單片機應用技術(C語言‧第4版)（簡體書）

本書在第3版得到全國廣大院校教師與學生的歡迎和使用基礎上，結合行業新技術發展和課程組近年來取得的課程改革成果，在充分和認真聽取廣大師生及職教專家的意見和建議後，在保留原教材主體內容與特色的前提下，對其內容進行了優化、補充和調整。主要內容包括：單片機操作環境、單片機硬件系統、單片機並行I/O端口、顯示和鍵盤接口技術、定時與中斷系統、串行通信技術、A/D與D/A轉換接口以及單片機應用系統設計等。本書注重職業技能訓練，採用項目任務引導教學，內容貼近電子行業的工作崗位技能要求，同時介紹許多有關單片機應用的小經驗、小技巧、小資料等知識，具有很強的實用性、可操作性和趣味性。本書的內容安排科學、實用、合理，非常方便開展高效率教學。 本教材配有電子教學課件、習題參考答案、C語言源程序、精品課網站等，詳見前言。

《單片機應用技術（C語言版）》一書自2009年出版後，以其全新的教學理念、鮮明的高職教育特色、仔細認真的內容編寫和精細的編輯出版過程，得到全國廣大院校教師與學生的歡迎和使用，前3版累計發行有二十多萬冊。本書從內容與方法、教與學、做與練等方面，多角度、全方位地體現了高職教育的教學特色,主要的特點包括以下幾個方面：
1．以工作任務引導教與學
全書採用項目化方式，以工作任務為導向，由任務入手引入相關知識和理論，通過技能訓練引出相關概念、硬件設計與編程技巧，體現做中學、學中練的教學思路，非常適合作為高等院校的教材。為方便教學，給學生更多的思考空間，每個任務都添加了“舉一反三”環節，讓學生在基本任務的基礎上進行擴展和提升，充分鍛煉學生的設計能力。
2．從職業崗位需求出發，採用C語言編程
傳統的單片機教學採用匯編語言進行控制程序設計。匯編語言的優點是比較靈活，但程序不易理解，尤其對於高職學生，很難掌握其編程方法，更難進行靈活的應用。尤為重要的是，在實際工作中，單片機應用產品的開發基本上不採用匯編語言程序。因此，採用C語言是單片機教學改革的重要內容。
C語言程序易於閱讀、理解，程序風格更加人性化，且方便移植，目前已經成為單片機應用產品開發的主流語言。本書以單片機應用為主線，把相關的C語言知識融合在工作任務中，以夠用為度，讓學生在技能訓練中逐漸掌握編程方法，易教易學，避免了把C語言單獨完整講解，致使學生無法學以致用，影響學習效果。
3．任務設計具有針對性、擴展性和系統性，貼近職業崗位需求
針對每個單元具體能力要素的培養目標，精心選擇訓練任務，避免過大過繁，體現精訓精練。同時，注重能力訓練的延展性，每個任務既相對獨立，又與前後任務之間保持密切的聯繫，具有擴展性，即後一個任務是在前一個任務基礎之上進行功能擴展而實現的，使訓練內容由點到線，由線到面，體現技能訓練的綜合性和系統性。
4．編寫形式直觀生動，增強可操作性和可讀性
在敘述方式上，引入了大量與實踐相關的圖、表，並給出了器件清單、電路板實現等細節內容，一步步引導學生自己動手完成設計，具有可操作性。原理性內容敘述簡約，並適時穿插各種小知識、小問答、小技能等，表現形式豐富多彩，可讀性強。本書各項目正文前配有“教學導航”，為本項目的教與學過程提供指導；正文中的“知識分佈網絡”，便於學習者掌握本節內容的重點；項目結尾有“知識梳理與總結”，以便於學習者高效率地學習、提煉與歸納。
為了使本書內容緊跟職業教育的教學改革，更多地反映本課程教學內容的行業性、實用性、科學性和方便性，本書修訂前編者充分和認真聽取廣大師生以及職教專家的意見和建議，並保留原教材主體內容與特色，對其內容進行了優化、補充和調整，主要做了以下幾方面的修訂工作：
（1）增加優質微視頻和教學課件等教學資源。微視頻教學注重趣味性設計，採用生活化和場景化教學，增強故事性、遊戲性，採用比喻激趣法，讓學生喜歡學、容易學和快樂學。
（2）緊跟企業實際需求和技術發展，在項目8單片機應用系統綜合設計中，增加單片機與藍牙模塊、WIFI模塊的接口設計，實現了家居照明藍牙控制系統設計和WIFI遙控小車設計。
（3）增加任務的仿真設計。在Proteus 8.6平臺上，實現了本書絕大部分任務的功能仿真，並提供了仿真電路和仿真程序，供讀者下載使用。
本書為應用型本科和高職高專院校電子信息類、通信類、自動化類、機電類、機械製造類等專業的單片機技術課程的教材，也可作為開放大學、成人教育、自學考試、中職學校和培訓班的教材，以及電子工程技術人員的參考工具書。
本書由深圳職業技術學院王靜霞任主編，楊宏麗和劉俐任副主編。具體分工為：王靜霞對本書的編寫思路與大綱進行總體策劃，指導全書的編寫，對全書統稿，並編寫項目1和項目2，項目4的任務4-1、4-4、4-5及第4.5節和第4.6節，項目5的任務5-1以及附錄B；楊宏麗協助完成統稿工作，並編寫項目5其餘內容；劉俐協助完成統稿工作，並編寫項目3和項目4其餘內容；毛豐江編寫項目6；唐建東編寫項目7；陳海松編寫項目8的任務8-1、8-2和8-3，梁召峰編寫任務8-4和8-5及附錄A。劉麗莎、何惠琴和柴繼紅老師以及教學合作企業的工程技術人員，對本書的編寫提供了很多的寶貴意見和建議，同時在編寫過程中參考了多位同行老師的著作及資料，在此一併表示感謝。
為了方便教師教學，本書配有電子教學課件、習題參考答案、C語言源程序文件等，請有此需要的教師登錄華信教育資源網（http://www.hxedu.com.cn）免費註冊後進行下載；直接掃一掃書中的二維碼可閱看或下載更多的立體化教學資源，有問題時請在網站留言或與電子工業出版社聯繫（E-mail:hxedu@phei. com.cn）。
本書因時間和作者水平有限，書中的錯誤在所難免，懇請讀者提出寶貴意見。

項目1 熟悉單片機操作環境
教學導航
任務1-1 Keil C51軟件的使用
1.1 認識單片機
1.1.1 什麼是單片機
1.1.2 單片機內部結構
任務1-2 一個LED發光二極管的閃爍控制
1.2 學習單片機的準備
1.2.1 單片機開發流程與工具
1.2.2 單片機的仿真學習與ISP下載實驗板
知識梳理與總結
思考與練習題1
項目2 學習單片機硬件系統
教學導航
任務2-1 單片機控制蜂鳴器發聲
2.1 8051的信號引腳
2.2 單片機最小系統電路
2.2.1 單片機時鐘電路
2.2.2 單片機複位電路
2.3 51單片機的存儲器結構
2.3.1 片內數據存儲器
2.3.2 片外數據存儲器
2.3.3 程序存儲器
任務2-2 模擬汽車左右轉向燈控制
2.4 單片機並行I/O端口
2.4.1 並行I/O端口電路結構
2.4.2 作為輸入端口使用
2.4.3 作為輸出端口使用
2.4.4 I/O端口的第二功能
任務2-3 仿真調試發光二極管閃爍控制系統
知識梳理與總結
思考與練習題2
項目3 單片機並行I/O端口的應用
教學導航
任務3-1 流水燈設計
3.1 認識C語言
3.1.1 第一個C語言程序
3.1.2 C語言的基本結構
3.1.3 C語言的特點
任務3-2 按鍵控制多種花樣霓虹燈設計
3.2 C語言的基本語句
3.2.1 表達式語句和複合語句
3.2.2 選擇語句
3.2.3 循環語句
任務3-3 聲光報警器設計
3.3 C語言數據與運算
3.3.1 數據類型
3.3.2 常量和變量
3.3.3 運算符和表達式
任務3-4 基於PWM的可調光檯燈設計
3.4 C語言的函數
3.4.1 函數的分類和定義
3.4.2 函數調用
知識梳理與總結
思考與練習題3
項目4 顯示和鍵盤接口技術應用
教學導航
任務4-1 8路搶答器設計
4.1 認識LED數碼管
4.1.1 LED數碼管的結構
4.1.2 LED數碼管靜態顯示
4.2 數組的概念
4.2.1 一維數組
4.2.2 二維數組
4.2.3 字符數組
任務4-2 小型LED數碼管字符顯示屏控制
4.3 LED數碼管動態顯示
任務4-3 LED點陣式電子廣告牌控制
4.4 LED大屏幕顯示器及接口
4.4.1 LED大屏幕顯示器的結構及原理
4.4.2 LED大屏幕顯示器接口
任務4-4 字符型LCD液晶顯示廣告牌控制
4.5 字符型LCD液晶顯示及接口
4.5.1 LCD液晶顯示器的功能與特點
4.5.2 字符型LCD液晶顯示器與單片機的接口
4.5.3 字符型LCD液晶顯示器的應用
任務4-5 密碼鎖設計
4.6 單片機與矩陣鍵盤接口
4.6.1 矩陣式鍵盤結構
4.6.2 矩陣式鍵盤按鍵的識別
知識梳理與總結
思考與練習題4
項目5 定時與中斷系統設計
教學導航
任務51 簡易秒表設計
5.1 定時/計數器
5.1.1 定時/計數器的結構
5.1.2 定時/計數器的工作方式
5.2 中斷系統
5.2.1 什麼是中斷
5.2.2 51單片機中斷系統的結構
5.2.3中斷有關寄存器
5.2.4 中斷處理過程
任務5-2 模擬交通燈控制系統設計
知識梳理與總結
思考與練習題5
項目6 串行通信技術應用
教學導航
任務6-1 銀行動態密碼獲取系統設計
6.1 串行通信基礎
6.1.1 串行通信與並行通信
6.1.2 單工通信與雙工通信
6.1.3 異步通信與同步通信
6.2 51單片機的串行接口
6.2.1 串行口結構
6.2.2 設置工作方式
6.2.3 設置波特率
6.3 51單片機串行口工作過程
6.3.1 查詢方式串行通信程序設計
6.3.2 中斷方式串行通信程序設計
任務6-2 移動終端數據上傳系統設計
6.4 串行通信協議
6.4.1 常用串行通信協議
6.4.2 EIA串行通信標準
任務6-3 串口控制數碼管顯示系統設計
6.5 串行口的I/O端口擴展
6.5.1 採用串行口擴展並行輸入口
6.5.2 採用串行口擴展並行輸出口
知識梳理與總結
思考與練習題6
項目7 A/D與D/A轉換接口設計
教學導航
任務7-1 簡易數字電壓表設計
7.1 模擬信號與數字信號
7.2 單片機內部ADC及其應用
任務7-2 基於A/D和D/A轉換芯片的可調光檯燈設計
7.3 I2C總線A/D與D/A轉換器PCF8591
7.3.1 PCF8591的功能
7.3.2 PCF8591的I2C總線連接與通信
7.3.3 PCF8591的D/A轉換及程序設計
7.3.4 PCF8591的A/D轉換及程序設計
知識梳理與總結
思考與練習題7
項目8 單片機應用系統綜合設計
任務8-1 數字鐘的設計與製作
8-1-1 任務目的 8-1-2 任務要求
8-1-3 系統方案選擇
8-1-4 系統硬件設計 8-1-5 系統軟件設計
8-1-6 系統調試與離線運行
8-1-7 任務小結
任務8-2 圖形液晶顯示系統設計
8-2-1 目的與要求
8-2-2 系統方案選擇
8-2-3 系統硬件設計 8-2-4 系統軟件設計
8-2-5 舉一反三
8-2-6 任務小結
任務8-3 單片機溫度檢測記錄系統設計
8-3-1 任務目的 8-3-2 任務要求
8-3-3 系統方案選擇 8-3-4 系統硬件設計
8-3-5 系統軟件整體設計
8-3-6 模塊程序設計
8-3-7 系統調試與離線運行
8-3-8 系統功能擴展
8-3-9 任務小結
任務8-4 家居照明藍牙控制系統的設計
8-4-1 目的與要求
8-4-2 電路設計
8-4-3 程序設計
8-4-4 藍牙APP設置及系統運行調試
8-4-5 任務小結 8-4-6 舉一反三
任務8-5 WIFI遙控小車設計
8-5-1 目的與要求 8-5-2 電路設計
8-5-3 程序設計
8-5-4 WIFI模塊APP設置及系統運行調試
8-5-5 任務小結 8-5-6 舉一反三
知識梳理與總結
附錄A 課程設計的步驟
附錄B 常用的C51標準庫函數
參考文獻