单片机原理与应用设计（C51编程+Proteus仿真）（慕课版）

本书系省级一流本科课程“单片机原理与应用”配套教材，同时配套有全书“慕课”视频以及丰富的多维度教学资源，支持开展混合式教学。 本书特色： （1）以80C51单片机为对象，采用模块化讲解方式介绍单片机原理与应用设计。 本书以单片机应用系统的开发为目的，依次从单片机基础设计模块、单片机开发软件模块、单片机人机交互模块、单片机外部扩展I/O接口模块以及单片机应用系统设计模块入手，系统介绍单片机原理与应用设计的相关知识，可使本书对应课程实现与其前后课程的有机衔接。 （2）以解决工程实际问题为目标统筹全书。 编者在明确本科工程教育人才培养要求、聚焦学生解决复杂工程问题能力的基础上，完成相关理论知识与实际案例的整理并编成本书，使得本书既能体现前沿知识与技术，又能贴近工程实际。同时，读者在学习本书各模块知识的过程中，还可以逐步强化自身的产品开发能力。 （3）以C51编程和Proteus仿真为核心，系统介绍单片机开发的流行技术。 本书所有实例均采用C语言进行编程，且接口部分的硬件电路均采用Proteus进行仿真设计，实现了将C51编程技术（基于Keil μVision4软件）与Proteus仿真技术综合应用于单片机的开发过程，将理论教学与项目教学融为一体，使读者在应用上述两个软件的过程中能够逐步提升自身的单片机编程能力。 （4）以易教、易学为原则，注重实际编程与应用开发能力的培养。 本书各章均配有相关的练习与思考题，可以帮助读者综合应用所学知识，提高单片机理论应用与设计（编程开发）能力。本书的模块5综合应用前面4个模块所讲知识，详细分析一个实际项目的开发全过程，可以帮助读者将全书所学知识点“有机”地串联起来，实现硬件设计与软件设计之间的灵活转变。此外，本书还对初学者容易混淆的内容进行重点提示与讲解。

本书以80C51单片机为对象，采用模块化的讲解方式，由浅入深地介绍了单片机的原理与应用设计。全书除绪论外共5个模块：模块1为单片机基础设计，包括数制与编码基础、80C51单片机结构与原理；模块2为单片机开发软件，包括Proteus仿真软件和C51程序设计；模块3为单片机人机交互，包括数字信号的I/O接口与80C51单片机人机接口；模块4为单片机外部扩展I/O接口，包括80C51单片机的中断系统及定时器/计数器、串行通信、并行扩展与串行扩展以及D/A、A/D转换接口；模块5为单片机应用系统设计，包括单片机应用系统设计方法与实例。本书能够很好地满足应用型人才培养的要求，全书采用C51编程与Proteus仿真，将理论教学与项目教学融为一体，通俗易懂，便于教学。 本书可作为电子信息工程、电气工程、自动化、通信工程、机电一体化技术、测控技术与仪器仪表等专业的教材，也可供其他理工科专业的学生学习使用，还可作为单片机初学者的自学参考书。

王海荣，海口经济学院教研室主任，教学经验丰富，学术成果显著。 教学方面：现担任多门课程的教学任务，近3年讲授的课程包括“单片机原理与应用”“单片机课程综合实训”“电子产品仿真设计”“智能仪器原理与设计”“微机原理与接口技术”等。 科研方面：主持多项科研项目，例如主持2018年海口经济学院一般项目“基于VR情景下残缺人脸图像复原技术研究”，在研；主持2018年海口经济学院教研教改“应用型本科协同创新机制下“四创型”人才培养模式研究”，在研；主持2017年海口经济学院教研教改““三位一体”专业素质拓展课程体系构建”，已结题；等等。 著作方面：曾经参编多部图书，例如，担任专著《电子电路及单片机设计仿真探究》的副主编，本书于2017年4月在北京工业大学出版社出版，书号：978-7-5639-5369-1。

第0章 绪论
0.1 微机的组成及微机系统的应用形态
0.1.1 微机的组成
0.1.2 微机系统的应用形态
0.2 单片机的发展过程和产品近况
0.2.1 单片机的发展过程
0.2.2 单片机的产品近况
0.3 单片机的特点及应用领域
0.3.1 单片机的特点
0.3.2 单片机的应用领域
0.4 单片机应用系统的开发流程和开发工具
0.4.1 单片机应用系统的开发流程
0.4.2 单片机应用系统的开发工具
0.5 单片机应用系统开发模块划分
本章小结
练习思考题0
模块1 单片机基础设计
第1章 数制与编码基础
1.1 数制
1.1.1 数制的表示
1.1.2 数制的转换
1.2 编码
1.2.1 字符的编码（ASCII）
1.2.2 十进制数的编码（BCD码）
1.2.3 8421BCD码的加、减运算
1.3 二进制数的表示与运算
1.3.1 无符号二进制数的表示
1.3.2 无符号二进制数的运算
1.3.3 带符号二进制数的表示
1.3.4 带符号二进制数的运算
本章小结
练习思考题1
第2章 80C51单片机结构与原理
2.1 80C51单片机的分类与结构
2.1.1 80C51单片机的分类
2.1.2 80C51单片机的结构
2.1.3 80C51单片机的内部资源配置
2.2 80C51单片机的引脚特性
2.2.1 80C51单片机的典型产品封装
2.2.2 80C51单片机的引脚功能
2.2.3 80C51单片机工作的小系统电路
2.3 80C51单片机的CPU
2.3.1 CPU的功能单元
2.3.2 CPU的时钟
2.3.3 80C51单片机的复位
2.4 80C51单片机的存储器结构
2.4.1 80C51单片机的程序存储器配置
2.4.2 80C51单片机的数据存储器配置
2.4.3 80C51单片机的特殊功能寄存器
2.5 80C51单片机的并行口
2.5.1 P0、P2口的结构和功能
2.5.2 P1、P3口的结构和功能
本章小结
练习思考题2
模块2 单片机开发软件
第3章 Proteus仿真软件
3.1 Proteus ISIS基本操作
3.1.1 Proteus ISIS的工作界面
3.1.2 选择元器件
3.1.3 绘制原理图
3.2 模拟电路仿真设计
3.2.1 模拟电路常用器件
3.2.2 模拟电路仿真中的常用仪器
3.3 数字电路仿真设计
3.3.1 数字电路中的常用元器件与仪器
3.3.2 数字电路中常用的调试工具
本章小结
练习思考题3
第4章 C51程序设计
4.1 C51语言开发环境Keil μVision4的使用
4.1.1 Keil μVision4开发环境简介
4.1.2 Keil μVision4的基本操作
4.1.3 添加用户源程序文件
4.1.4 程序的编译与调试
4.1.5 工程的设置
4.1.6 Proteus与Keil μVision4的联调
4.2 C51语言概述
4.2.1 C51的程序结构
4.2.2 C51对ANSI C的扩展
4.2.3 C51的特点
4.3 C51的数据类型与运算
4.3.1 C51的数据类型
4.3.2 C51的存储类型
4.3.3 80C51硬件结构的C51定义
4.3.4 C51的运算符和表达式
4.4 C51流程控制语句
4.4.1 C51选择语句
4.4.2 C51循环语句
4.5 C51的指针类型
4.5.1 一般指针
4.5.2 基于存储器的指针
4.6 C51的函数
4.6.1 C51函数的定义
4.6.2 C51函数定义的选项
4.6.3 C51库函数
4.7 C51编程举例
本章小结
练习思考题4
模块3 单片机人机交互
第5章 数字信号的I/O接口
5.1 数字信号的输入
5.1.1 数字信号输入通道的典型结构
5.1.2 数字信号输入接口
5.2 数字信号的输出
5.2.1 隔离处理
5.2.2 电平转换和功率放大
5.3 电机驱动电路
5.3.1 直流电机驱动原理
5.3.2 直流电机驱动电路
5.3.3 步进电机驱动原理
5.3.4 步进电机驱动电路
本章小结
练习思考题5
第6章 80C51单片机人机接口
6.1 LED接口
6.1.1 LED驱动电路
6.1.2 单片机控制LED举例
6.2 数码管接口
6.2.1 数码管驱动电路
6.2.2 数码管静态显示电路
6.2.3 数码管动态显示电路
6.2.44 位数码管动态显示举例
6.3 点阵屏接口
6.3.1 LED点阵模块
6.3.2 点阵屏动态显示原理
6.3.3 点阵屏显示接口电路
6.3.4 8×8点阵屏显示应用举例
6.4 LCD1602模块接口
6.4.1 LCD1602模块的外观和引脚
6.4.2 LCD1602模块的组成
6.4.3 LCD1602模块的指令
6.4.4 LCD1602基本操作与时序
6.4.5 LCD1602的软件设计
6.4.6 LCD1602模块的接口电路
6.4.7