内容提要本书以MCS-51单片机系列89S51为例，采用项目式的设计方式进行编写，全书分为五个分任务项目和一个综合实训项目。分别为数制初步、单片机系统设计、灯光控制设计、报警系统设计、医院呼叫系统。书中分别用汇编语言和C语言对项目设计进行了举例，结合单片机开发板进行讲解。本书可作为高职高专电子类专业的单片机课程教材，也可以作为自学单片机的初学人员参考用书。为方便教学，本书配有免费电子课件、思考与习题详解、模拟试卷及答案等，凡选用本书作为授课教材的学校，均可来电免费索取。咨询电话：010-88379375；Email:cmpgaozhi@sina.com。

前言

项目1数制初步1

任务1数制及其转换1

1.1.1几种常用数制1

1.1.2不同数制之间的相互转换3

任务2机器数与真值5

1.2.1计算机的带符号数5

1.2.2计算机的溢出6

1.2.3编码9

项目小结10

练习一10

项目2单片机系统设计12

任务1单片机开发板电路设计12

2.1.1单片机初步介绍12

2.1.2单片机引脚排列17

2.1.3存储器与特殊功能寄存器23

2.1.4单片机的并行口28

2.1.5单片机最小应用系统37

2.1.6单片机应用系统电路42

2.1.7从传统8051单片机过渡到

STC12C5A60S2系列单片机44

任务2单片机开发板仿真电路设计44

2.2.1软件的安装45

2.2.2原理图的绘制46

项目小结49

练习二49

项目3灯光控制设计53

任务1编译软件使用53

3.1.1软件安装53

3.1.2软件的使用54

任务2跑马灯设计59

3.2.1关于P1口59

3.2.2延时子程序的编写59

3.2.3任务实施步骤59

任务3交通灯设计64

3.3.1中断概念64

3.3.2中断系统64

3.3.3任务实施步骤70

项目小结75

练习三76

项目4报警系统设计79

任务1蜂鸣器控制(软件延时)79

4.1.1蜂鸣器工作原理79

4.1.2单片机对蜂鸣器的控制80

4.1.3任务实施步骤80

任务2蜂鸣器控制(定时器控制)82

4.2.1结构与功能82

4.2.2定时器/计数器的控制寄存器83

4.2.3定时器/计数器的工作方式86

4.2.4定时器/计数器的初始化编程

步骤88

4.2.5定时器/计数器的计数初值89

4.2.6任务实施步骤89

任务3音乐播放控制94

4.3.1音调95

4.3.2节拍96

4.3.3任务实施步骤97

项目小结101

练习四102

项目5医院呼叫系统设计104

任务1数码管显示104

5.1.1数码管的基本工作原理105

5.1.2任务实施步骤106

任务2简易按键控制112

5.2.1键盘及接口112

5.2.2任务实施步骤116

任务3串行通信119

5.3.1串行通信的概念119

5.3.2串行通信技术120

5.3.3串行通信的接口电路121

5.3.4单片机串行口的结构与控制

寄存器122

5.3.5任务实施步骤130

任务4医院病人呼叫系统133

项目小结136

练习五136

项目6电子仪器设计138

任务1数字电压表设计(AT89S51

芯片)138

6.1.1ADC0809的主要特性139

6.1.2ADC0809的内部结构和外部

引脚139

6.1.3任务实施步骤140

任务2数字电压表设计(STC芯片)146

6.2.1STC12C5A60S2单片机的内部

ADC结构146

6.2.2ADC相关寄存器146

6.2.3任务实施步骤149

任务3信号发生器设计152

6.3.1单片机产生波形的原理153

6.3.2DAC0832的内部结构与引脚

功能153

6.3.3任务实施步骤154

项目小结156

练习六156

项目7电子温度计的设计158

任务1液晶显示158

7.1.1LCD1602的引脚159

7.1.2LCD1602的控制指令160

7.1.3LCD1602模块的读写操作时序161

7.1.4任务实施步骤163

任务2温度计的设计168

7.2.1DS18B20的引脚168

7.2.2DS18B20的通信时隙169

7.2.3任务实施步骤171

项目小结181

练习七181

扩展项目俄罗斯方块游戏的设计182

任务1点阵显示182

8.1.1LED点阵的结构182

8.1.2LED点阵显示原理182

8.1.3任务实施步骤183

任务2俄罗斯方块游戏设计(点阵)187

8.2.1俄罗斯方块游戏的基本规则188

8.2.2任务实施步骤188

任务3俄罗斯方块游戏设计

(LCD12864)200

8.3.1LCD12864模块引脚说明200

8.3.2LCD12864模块指令说明200

8.3.3LCD12864的写操作202

8.3.4任务实施步骤202

附录213

附录A单片机汇编语言指令表213

附录BASCII字符代码表217

附录C单片机开发板218

附录DSTC-ISP下载控制软件使用

说明220

参考文献228

　　单片机已经渗透到我们生产、生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。因此,无论是信息技术专业,还是自动化控制技术专业,单片机技术课程在专业培养中都尤为重要。单片机技术实践性极强,理论与实践结合紧密。这些年,我们根据课程的特点,采用了项目式教学,并在校内外各种竞赛中初见成效。

　　本书有如下特点:1)项目式教学。以典型的项目为载体,将知识点分解到具体任务中,通过完成任务,学习任务相关知识与技能。部分有兴趣的同学还可以通过提高任务,巩固所学知识。

　　2)双语言编写。根据不同专业的编程需要,除了扩展项目外,本书其他项目均同时采用了汇编语言、C语言编写程序。

　　3)硬件与仿真结合。对于最小系统可完成的项目,均采用了以硬件为对象的程序编写,同时进行仿真验证,对于少数硬件与仿真的差别也做了简单介绍。

　　本书由广西机电职业技术学院曹华、林勇坚任主编,谭艳梅和秦培林任副主编,参加编写的还有方羽、蒋朝宁和马子龙。具体分工为:曹华、林勇坚对本书的编写思路与大纲进行总体策划,指导全书的编写,对全书统稿,并完成了项目1、项目3、项目6和附录D的编写;谭艳梅协助完成统稿工作,并编写项目5、附录A和附录B;秦培林协助完成统稿工作,并编写项目7;方羽编写项目4;蒋朝宁编写项目2;马子龙编写扩展项目和附录C。对向本书编写提供帮助的人士表示感谢。

　　因编者水平有限,书中难免存在错误,恳请读者提出宝贵意见。

　　编者