电子系统设计与实践实验教程

本书介绍了电子系统设计与实践实验课程的概况和系统设计的基本方法，并重点围绕51系列单片机应用系统的开发， 详细介绍了开发使用的硬件平台和软件工具、系统设计中常用程序的设计方法、 一些专用芯片的功能和具体应用，以及常见的接口电路。另外，本书还提供了大量具有实用性和趣味性的选题供学生在进行系统设计时选做。本书既可供高等学校电气工程、计算机科学与技术、控制科学与工程、电子信息工程、生物医学工程等专业学生参考，亦可供电子工程师和业余爱好者选读。

第1章 实验导读 1 1.1 实验目的和要求 1 1.2 实验实施细则 1 1.2.1 实验模式 1 1.2.2 考核办法 2 1.3 系统设计准备 3 1.3.1 设计方法 3 1.3.2 设计步骤 4 1.3.3 设计文档 6第2章 硬件开发平台介绍 8 2.1 学习机适用对象和特色 8 2.2 系统结构 8 2.2.1 核心单片机最小系统 9 2.2.2 通信和下载线 11 2.2.3 键盘显示和系统复位 11 2.2.4 直流电源入口和公共地 11 2.2.5 用户功能块介绍 12 2.3 JXMON51监控程序 18 2.3.1 技术特性和功能 19 2.3.2 JXMON51监控的键盘操作 19 2.3.3 子程序介绍 20第3章 KEIL51开发软件 22 3.1 应用入门 22 3.1.1 KEIL51集成环境 22 3.1.2 简单的程序调试 23 3.1.3 项目中含多个文件的处理 31 3.1.4 汇编语言 32 3.1.5 机器代码的效率比较 34 3.2 调试技巧 35 3.2.1 P1端口 35 3.2.2 外部中断 37 3.2.3 定时/计数器 38 3.2.4 调试函数 39 3.2.5 汇编语言源程序的联机调试 40 3.2.6 C语言源程序的联机调试 46第4章 常用程序的设计和调试 50 4.1 多字节无符号数加减法 50 4.2 多字节无符号数乘除法 53 4.3 逻辑运算和布尔操作 55 4.4 代码转换 56 4.5 查表程序设计 59 4.6 散转程序设计 62 4.7 动态数码管显示程序设计 63 4.8 多级中断的程序设计与调试 66第5章 专用芯片和系统接口电路的开发 70 5.1 存储器的扩展 70 5.1.1 扩展数据存储器 70 5.1.2 扩展程序存储器 72 5.2 端口的扩展 73 5.2.1 用74LS573扩展并行输出口 73 5.2.2 用74LS245扩展并行输入口 76 5.2.3 用串行口扩展并行输出 78 5.2.4 用串行口扩展并行输入 79 5.2.5 用8255扩展并行口 81 5.2.6 I2C总线形式的并行输入/输出接口扩展 83 5.3 模/数转换 94 5.4 数/模转换 98 5.5 日历时钟 104 5.6 温度转换 115 5.7 键盘显示控制器 122 5.8 IC卡 134 5.9 语音芯片 141第6章 系统设计选题和任务要求 153 6.1 计价和时钟类 154 6.1.1 语音出租车计价器 154 6.1.2 具有报时、报温功能的电子钟 155 6.2 信号采集和分析处理类 156 6.2.1 简易数字式液晶存储示波器 156 6.2.2 数据采集及分析系统 157 6.2.3 巴特沃斯低通数据采集仪 157 6.2.4 智能数字电压表 158 6.3 信号发生类 159 6.3.1 程控函数发生器 159 6.3.2 程控相位差函数发生器 159 6.4 电压控制类 160 6.4.1 智能无塔供水系统 160 6.4.2 数字程控直流稳压电源 161 6.4.3 数字程控功率信号源 162 6.5 参数测试类 162 6.5.1 程控电阻、电容测试仪 162 6.5.2 准等精度数字脉冲宽度测量仪 163 6.5.3 准等精度数字频率计 164 6.6 管理类 165 6.6.1 基于IC卡的个人信息与计费管理系统 165 6.6.2 基于IC卡的用电管理系统 165 6.7 数据传输类 166 6.7.1 数字逻辑故障诊断仪 166 6.7.2 多通道数据采集及传输系统 167 6.8 数据捕获类 168 6.8.1 串行数据捕获记录仪 168 6.8.2 多通路串行通信系统 168 6.9 温度控制类 169 6.9.1 储藏室温度、通风控制系统 169 6.9.2 温室恒温控制系统 170 6.10 RC测量类 171 6.10.1 基于阶跃法的RC电气参数测试仪 171 6.10.2 基于正弦稳态法的RC电气参数测试仪 171 6.10.3 基于瞬时法的RC电气参数测试仪 172 6.10.4 复阻抗测量仪 173 6.10.5 功率测量仪 174 6.11 逻辑分析和PLD类 174 6.11.1 单片机存储器地址和数据捕捉记录及分析仪 174 6.11.2 基于PLD的液晶等精度频率、脉宽测量仪 175 6.11.3 基于PLD的液晶数字电子钟 176 6.11.4 基于PLD的液晶数字频率计 177 6.12 数据流发生类 177 6.12.1 并行数据流发生器 177 6.12.2 串行数据流发生器 178 6.13 超声波传感器应用类 179 6.13.1 智能超声波测距仪 179 6.13.2 智能超声波车流量监视系统 180 6.13.3 智能超声波速度测量仪 180 6.14 电子琴类 181 6.14.1 基于单片机的简易电子琴 181 6.14.2 基于单片机的简谱记录仪 182附录 C51库函数 183参考文献 192