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STC15單片機C語言項目開發

( 簡體 字)
作者:周小方、陳育群類別:1. -> 電腦組織與體系結構 -> 單晶片 -> 8051
譯者:
出版社:清華大學出版社STC15單片機C語言項目開發 3dWoo書號: 54217
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NT定價: 445
折扣價: 418

出版日:3/1/2021
頁數:382
光碟數:0
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印刷:黑白印刷語系: ( 簡體 版 )
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ISBN:9787302563075
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證)
作者序:

譯者序:

前言:

盡管相當多的業內人士認為8位單片機已經過時,且51單片機的教材已多至不可盡數,但對電子信息類應用型本科專業而言,以下事實是清楚的。其一,在今后相當長一段時間內,8位單片機還將占據MCU市場的多數份額,畢業生在職場中的專業成長還是離不開8位單片機系統開發。其二,應用型本科學生需要有成本低廉、學習資源豐富、電路制作工藝簡單的MCU作為基礎性、大眾化的工程實踐訓練載體,這方面51單片機無疑是最佳選擇。其三,多數的應用型本科學生采用先8位單片機、后ARM微處理器的分級遞進學習進程無疑是合適的選擇。其四,51單片機的教材雖然很多,但圍繞主流芯片與開發工具,既能講透原理,又貼近工程應用,突出開發技術的教材卻不多見。鑒于此,我們認為編寫51單片機原理與開發技術的教材是有意義的。
在芯片選擇方面,宏晶科技有限公司STC15系列單片機是采用流水線設計的高性能51兼容單片機,相比標準51單片機,運行速度提高了8∼12倍,增加了多個外圍接口設備。如STC15W4K32S4系列單片機,除CPU外,片內還集成了程序存儲器Flash、數據存儲器SRAM、定時/計數器、高速UART、掉電喚醒專用定時器、I/O口、高速A/D轉換、比較器、看門狗、PCA/CCP/PWM、高速同步串行通信端口SPI、片內采用高精度RC時鐘及高可靠復位電路等模塊,幾乎包含了數據采集與控制應用領域所需要的所有單元模塊,成為該領域一款品質優秀的片上系統(System on Chip,SoC)。系列中的IAP15W4K58S4單片機還有在應用編程(IAP)功能,基于該芯片的實驗板STC15QⅣ就是一個STC15單片機的在線仿真器,可以很方便地構建起功能強大、價格低廉、便攜式的口袋實驗系統的硬件平臺。
在開發工具方面,C語言已成為單片機系統開發的主要程序設計語言,Keil公司的μVision集成開發環境是51兼容單片機軟件開發綜合平臺,也可支持ARM芯片開發,是業界公認的優秀主流平臺。Labcenter Electronics公司的Proteus是性能卓越、功能強大的EDA工具軟件,是模/數混合電路以及微控制器系統設計與虛擬仿真平臺,借助該平臺可以突破硬件實驗板的框囿。
本書以IAP15W4K58S4單片機為代表,講解STC15系列增強型單片機的功能特點,闡述單片機高級語言Keil C51程序設計方法,結合實例闡述單片機應用系統兩種常用的開發技術,其一是基于Proteus軟件的虛擬仿真技術; 其二是基于在應用編程的硬件實驗板的在線仿真技術。
單片機應用系統開發是實踐性很強的專業技術工作,只有通過大量設計案例的學習與實踐,貫徹CDIO工程教育理念,才能掌握應用系統開發要領。為此,本書配置了完整的STC15系列單片機實驗,共有8個實驗,其中3個是綜合性實驗,5個是應用系統設計實驗。在內容安排上,注意盡量符合單片機應用系統發展要求,突出系統設計方法、C51編程技術和仿真調試技術。
本書可作為電子信息類應用型本科專業單片機原理與實驗課程的教材,全書共12章,第1~11章可作為理論課教材,適合48∼64學時的課程,對于少學時課程,7.5節、第8章、9.4節、10.4節、10.5節、第11章的內容可以酌情甄選。第12章可作為對應實驗實踐課教材,適合12∼16學時的課程,對少學時課程,12.7節、12.8節的內容可以酌情甄選。
本書第1、2、3、5、8、10、11、12章由周小方編寫,第4、6、7、9章由陳育群編寫,全書統稿由周小方完成。陳育群制作了本書的教學課件,周小方整理了習題解答及軟件設計文件。在教材編寫過程中,作者的同事白炳良、陳福昌、王靈芝、郭海燕認真審閱了全部書稿,對教材體系、內容選取提出了寶貴的建議,參與了部分教學視頻制作,學生陳鑫龍對全部稿件進行了認真檢查,在此表示衷心感謝。
本書的編寫參考了STC/深圳國芯人工智能有限公司(原宏晶科技)最新的技術文檔、手冊和部分范例程序,得到公司多名員工的熱心幫助,姚永平先生對本書編寫思路提出了有益的建議,并審閱了編寫大綱,在此表示衷心感謝。
有關8位單片機的教材有很多,但以Keil μVision集成開發環境為平臺,融合虛擬仿真技術(基于Proteus軟件)和在線仿真技術(基于便攜式的口袋實驗系統硬件平臺,即宏晶科技IAP15W4K58S4實驗板),結合大量設計案例,踐行CDIO工程教育理念的教材并不多見,書中實例多數來源于作者開發的實際應用系統,程序都是經實踐檢驗的。
本書在講清原理,貼近工程應用,突出開發技術,踐行CDIO工程教育理念等方面作了一些探索。由于作者水平有限,書中難免存在不當之處,敬請讀者批評指正。

編者

2020年12月
內容簡介:

MCS-51單片機是8位MCU的典型代表,在國內單片機教學領域有不可撼動的地位和作用。宏晶科技STC單片機已成為業界主流的51兼容單片機,該公司STC15W4K32S4系列單片機中的IAP15W4K58S4芯片具有在應用可編程(In-Application Programming,IAP)功能,用它構成的實驗板就是一個STC15系列51兼容單片機的在線仿真器,可以很方便地構建起功能強大、低格低廉、便攜式的硬件實驗系統。
《STC15單片機C語言項目開發》基于宏晶科技IAP15W4K58S4單片機實驗箱,講解STC15系列增強型單片機的功能特點,闡述51單片機高級語言Keil C51、匯編語言及混合編程程序設計方法,結合實例闡述單片機應用系統的兩種常用的開發技術,其一是基于在應用編程的硬件實驗板的在線仿真技術;其二是基于Protues軟件的模擬仿真技術,從而實現單片機原理與實驗的一體化教學。
《STC15單片機C語言項目開發》結合大量綜合案例,既分析51單片機原理,又貼近工程,可作為電子信息類專業“單片機原理與實驗”課程的教材,也可作為STC單片機競賽、單片機認證考試的參考用書。對于從事單片機應用系統設計的工程技術人員,《STC15單片機C語言項目開發》也有很好的參考價值。
目錄:

第1章緒論
1.1單片機及其發展概況
1.1.1單片機的發展歷程
1.1.2主流的8位通用單片機及其特點
1.2單片機的發展趨勢與應用
1.2.1單片機的發展趨勢
1.2.2單片機的應用
本章小結
習題
第2章STC15單片機基礎
2.1STC15單片機的片上資源與內部結構
2.1.1STC15單片機的片上資源
2.1.2STC15單片機內部結構
2.2STC15單片機的存儲器與特殊功能寄存器
2.2.1STC15單片機的存儲器結構
2.2.2STC15單片機的特殊功能寄存器配置
2.3STC15單片機的并行I/O端口
2.3.1STC15單片機的并行I/O端口與工作模式
2.3.2STC15單片機并行I/O端口的結構框圖
2.4STC15單片機的時鐘與復位
2.4.1STC15單片機的時鐘
2.4.2STC15單片機的復位
本章小結
習題
第3章51單片機C51語言編程基礎
3.1C51程序與編程規范
3.1.1C51的程序結構
3.1.2C51的標志符與關鍵字
3.1.3C51編程規范
3.2C51語言的數據
3.2.1數據類型
3.2.2常量與變量及其存儲模式
3.3用C51語言描述單片機資源


3.3.1特殊功能寄存器定義
3.3.2位變量定義
3.3.3絕對地址訪問
3.4C51語言的基本語句
3.4.1基本運算
3.4.2分支判斷語句
3.4.3循環控制語句
3.4.4goto等語句
3.5C51語言的數組、指針、函數
3.5.1數組
3.5.2指針
3.5.3函數
3.6C51語言的預處理命令
3.6.1宏定義
3.6.2文件包含
3.6.3條件編譯
3.7C51語言的庫函數
3.7.1本征函數庫
3.7.2輸入/輸出函數庫
3.7.3數學函數庫
3.7.4其他函數庫
本章小結
習題
第4章單片機仿真與調試技術
4.1EDA軟件Proteus應用基礎
4.1.1Proteus主界面
4.1.2ISIS系統工作窗口
4.1.3電路原理圖設計
4.2KeilμVision集成開發環境應用基礎
4.2.1μVision菜單及其功能
4.2.2μVision工程創建及設置、編譯
4.3單片機軟件調試方法
4.3.1軟件調試方法及其分類
4.3.2μVision調試狀態的工作環境
4.3.3μVision平臺上的純模擬仿真
4.3.4μVision和Proteus雙平臺聯合調試
4.4STC15單片機實驗板及其在線編程
4.4.1實驗板功能模塊工作原理
4.4.2STC單片機的在線編程工具ISP
4.4.3STC15單片機的在系統仿真
4.4.4STC15單片機的在線仿真
本章小結
習題
第5章數碼顯示與鍵盤接口
5.1數碼管及其顯示接口
5.1.1數碼管及其分類
5.1.2數碼管驅動電路
5.1.3數碼管顯示方式
5.1.4用74HC595擴展數碼顯示接口
5.2鍵盤接口電路及其消抖動
5.2.1按鍵開關及其接口電路
5.2.2按鍵抖動與鍵信號消抖動處理
5.3數碼動態顯示與鍵信號消抖動處理的協同
5.3.1多任務系統程序結構
5.3.2鍵信號處理
5.4矩陣鍵盤及其應用
5.4.1矩陣鍵盤的掃描方法
5.4.2矩陣鍵盤應用舉例
本章小結
習題
第6章STC15單片機的中斷系統與定時/計數器
6.1中斷系統概述
6.1.1中斷系統的幾個概念
6.1.2中斷處理過程
6.2STC15單片機中斷系統
6.2.1中斷系統結構
6.2.2中斷控制寄存器
6.2.3中斷響應
6.2.4標準51單片機的中斷系統
6.3中斷應用舉例
6.4STC15單片機的定時/計數器
6.4.1STC15單片機定時/計數器結構
6.4.2STC15單片機定時/計數器控制寄存器
6.4.3STC15單片機的定時/計數器工作模式
6.4.4計數器初值與溢出時間
6.4.5標準51單片機的定時/計數器
6.5定時/計數器應用舉例
本章小結
習題
第7章STC15單片機異步串行通信接口
7.1串行通信基礎
7.1.1并行通信和串行通信
7.1.2異步通信和同步通信
7.1.3串行通信的數據通路形式
7.1.4通信速度與波特率
7.1.5RSQ232標準簡介
7.2STC15單片機串口S1
7.2.1串口S1的結構和特點
7.2.2串口S1控制寄存器
7.2.3串口S1的工作方式
7.2.4串口S1的波特率設置
7.2.5多機通信原理及其規則
7.2.6標準51單片機的串口
7.3STC15單片機串口S1應用舉例
7.3.1同步移位寄存模式應用
7.3.2通用異步收發器模式應用
7.4STC15單片機與PC的通信
7.4.1STC15單片機與PC的串行通信接口電路
7.4.2STCQISP在線編程工具中的串口助手軟件
7.4.3STC15單片機與PC串行通信程序設計舉例
7.5STC15單片機的其他串口
本章小結
習題
第8章C51語言與匯編語言混合編程
8.151單片機匯編語言基礎
8.1.1匯編語言指令格式
8.1.2匯編語言助記符
8.251單片機的尋址方式
8.2.1尋址方式
8.2.2尋址方式所訪問的存儲空間
8.3STC15單片機的指令集
8.3.1算術指令
8.3.2邏輯指令
8.3.3數據傳送指令
8.3.4布爾指令
8.3.5程序分支指令
8.451單片機匯編語言程序設計基礎
8.4.1匯編語言程序結構
8.4.2代碼段與數據段
8.4.3AX51匯編器偽指令
8.4.4匯編語言程序設計舉例
8.5C51與匯編語言混合編程
8.5.1嵌入式匯編
8.5.2調用匯編語言程序模塊
本章小結
習題
第9章STC15單片機A/D轉換器與比較器
9.1A/D與D/A轉換
9.1.1數模轉換器
9.1.2模數轉換器
9.2STC15單片機的ADC模塊
9.2.1ADC模塊的結構
9.2.2ADC模塊寄存器
9.2.3ADC模塊參考電壓源
9.3ADC模塊應用舉例
9.4STC15W系列單片機的比較器
9.4.1模擬比較器的結構
9.4.2模擬比較器的控制寄存器
9.4.3模擬比較器應用舉例
本章小結
習題
第10章STC15單片機PCA與增強型PWM模塊
10.1STC15單片機PCA模塊
10.1.1PCA模塊邏輯結構
10.1.2PCA模塊的控制寄存器
10.2STC15單片機PCA模塊的工作模式
10.2.1軟件定時器模式
10.2.2高速脈沖輸出模式
10.2.3外部脈沖捕獲模式
10.2.4脈寬調制(PWM)輸出模式
10.3STC15單片機PCA模塊應用
10.3.1PCA的軟件定時器模式應用舉例
10.3.2PCA的PWM輸出模式應用舉例
10.4STC15單片機增強型PWM模塊
10.4.1增強型PWM模塊內部結構
10.4.2增強型PWM模塊相關的控制寄存器
10.5單相橋式逆變器及其雙極性SPWM控制
10.5.1單相橋式逆變器及其控制
10.5.2雙極性SPWM逆變控制信號生成
本章小結
習題
第11章STC15單片機串行外設接口
11.1STC15單片機SPI接口
11.1.1SPI接口的邏輯結構
11.1.2SPI接口的相關控制寄存器
11.1.3SPI接口的通信方式及模式選擇
11.1.4SPI接口的數據格式
11.2STC15單片機SPI接口應用舉例
本章小結
習題
第12章STC15單片機實驗與系統設計案例
12.1案例Ⅰ——I/O口輸入/輸出操作
12.1.1實驗目的
12.1.2實驗原理
12.1.3實驗內容
12.1.4思考題
12.1.5實驗報告要求
12.2案例Ⅱ——動態數碼管顯示
12.2.1實驗目的
12.2.2實驗原理
12.2.3實驗內容
12.2.4思考題
12.2.5實驗報告要求
12.3案例Ⅲ——定時計數器與矩陣鍵盤
12.3.1實驗目的
12.3.2實驗原理
12.3.3實驗內容
12.3.4思考題
12.3.5實驗報告要求
12.4案例Ⅳ——電動門控制系統設計
12.4.1實驗目的
12.4.2實驗原理
12.4.3實驗內容
12.4.4思考題
12.4.5實驗報告要求
12.5案例Ⅴ——簡易電子時鐘設計
12.5.1實驗目的
12.5.2實驗原理
12.5.3實驗內容
12.5.4思考題
12.5.5實驗報告要求
12.6案例Ⅵ——簡易數字溫度控制器設計
12.6.1實驗目的
12.6.2實驗原理
12.6.3實驗內容
12.6.4思考題
12.6.5實驗報告要求
12.7案例Ⅶ——紅外遙控系統設計
12.7.1實驗目的
12.7.2實驗原理
12.7.3實驗內容
12.7.4思考題
12.7.5實驗報告要求
12.8案例Ⅷ——12864圖形液晶顯示系統設計
12.8.1實驗目的
12.8.2實驗原理
12.8.3實驗內容
12.8.4思考題
12.8.5實驗報告要求
附錄本附錄包括附錄A(ASCII碼字符表)、附錄B(C51編譯器選項卡)、附錄C(C51其他庫函數)、附錄D(STC1515W4K32S4系列單片機引腳分布)、附錄E(STC15QⅣ實驗板USB串口驅動程序安裝)、附錄F(STC15系列單片機匯編指令集)、附錄G(STC15系列單片機片內RAM與特殊功能寄存器)、附錄H(STC15QⅣ實驗板原理圖匯總)。
序: