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（弹性学制）单片机原理及应用

刘晓春

1 单片机基础知识概述
- 1.1 单片机预备知识
- 1.2 Proteus应用简介
- 1.3 第一章作业
2 MCS-51单片机的结构及原理
- 2.1 MCS-51单片机的功能模块和引脚
- 2.2 CPU
- 2.3 存储器划分方法
- 2.4 SFR及位寻址区
- 2.5 并行I/O口
- 2.6 单片机的复位、时钟与时序
3 单片机的C51基础知识
- 3.1 C51语言概述及程序结构
- 3.2 C51数据结构
  - 3.2.1 C51的变量
  - 3.2.2 C51的基本执行语句
  - 3.2.3 C51的指针
  - 3.2.4 C51的数组
  - 3.2.5 C51的函数
- 3.3 Keil和Proteus
4 单片机I/O口方式的应用
- 4.1 C51联合仿真方法
- 4.2 I/O端口的简单应用
  - 4.2.1 发光二极管与应用编程
  - 4.2.2 数码管静态显示原理与编程
  - 4.2.3 按钮与编程
- 4.3 I/O端口的进阶实践
5 单片机的中断系统
- 5.1 567章综合讲解
- 5.2 中断的概念
- 5.3 中断控制系统
- 5.4 中断系统的参数设置
- 5.5 中断处理过程
- 5.6 中断的编程和应用举例
6 单片机的定时/计数器
- 6.1 定时/计数器的结构与工作原理
- 6.2 定时/计数器的工作方式1
- 6.3 定时/计数器的工作方式0,2,3
- 6.4 定时/计数器的控制
- 6.5 定时/计数器的编程和应用1
- 6.6 定时/计数器的编程和应用2
7 单片机的串行口及应用
- 7.1 串行通信概述
- 7.2 MCS-51的串行口控制器
- 7.3 串行工作方式
- 7.4 567综合讲解3
- 7.5 串行通信编程示例
8 单片机C语言程序设计（c51编程-2022-1）
- 8.1 项目1：认识编程载体-单片机和开发环境
  - 8.1.1 目标与知识技能要求
  - 8.1.2 认识单片机和计算机语言
  - 8.1.3 KEIL入门操作
    - 8.1.3.1 操作步骤
    - 8.1.3.2 常见错误
  - 8.1.4 结构化程序设计--建立函数概念
  - 8.1.5 单片机存储器及数据交流之IO口
  - 8.1.6 KEIL安装说明
  - 8.1.7 Proteus 安装说明
  - 8.1.8 KEIL串口输出汉字乱码解决方案
  - 8.1.9 学习参考网站
  - 8.1.10 小结
  - 8.1.11 测验1
  - 8.1.12 教材PDF
  - 8.1.13 单片机初学的疑问解答
  - 8.1.14 学生作品展示
- 8.2 项目2 多变的花样灯
  - 8.2.1 目标-知识与技能要求
  - 8.2.2 任务1：亮一个灯——多个灯
    - 8.2.2.1 电路的PROTEUS绘制
    - 8.2.2.2 网络标号连线法
    - 8.2.2.3 亮一个灯
      - 8.2.2.3.1 引脚与位——硬软件对应
      - 8.2.2.3.2 仿真测试、判断
      - 8.2.2.3.3 代码下载到STC单片机中
      - 8.2.2.3.4 实物测试
    - 8.2.2.4 8位引脚与16进制数
    - 8.2.2.5 亮多个灯-LED显示学号
      - 8.2.2.5.1 亮多个灯
      - 8.2.2.5.2 用LED表示学号
    - 8.2.2.6 用BCD数码管显示学号
  - 8.2.3 任务2：亮点流动的花样灯
    - 8.2.3.1 认识头文件
    - 8.2.3.2 顺序结构的程序设计
    - 8.2.3.3 用库函数CROL/CROR
      - 8.2.3.3.1 循环移位函数说明
      - 8.2.3.3.2 变化规律分析与表达式
      - 8.2.3.3.3 参考程序
  - 8.2.4 任务3：一一亮起的花样灯
    - 8.2.4.1 讲解
    - 8.2.4.2 位逻辑运算-与或非-异或，《、》
    - 8.2.4.3 动态数据分析
    - 8.2.4.4 自定义头文件dly05s.h
    - 8.2.4.5 参考程序
    - 8.2.4.6 随堂测
    - 8.2.4.7 仿真与实物对比视频
  - 8.2.5 任务4：高低4位交替的花样灯
    - 8.2.5.1 参考程序讲解
    - 8.2.5.2 进阶设计：两个亮点相向 / 相背
      - 8.2.5.2.1 用移位运算符实现
        
        8.2.5.2.1.1 用移位函数实现
    - 8.2.5.3 随堂测
  - 8.2.6 三种效果的花样灯
    - 8.2.6.1 仿真与实物运行视频
    - 8.2.6.2 参考程序
    - 8.2.6.3 进阶：变速流水灯
    - 8.2.6.4 可变时长的延时程序：dly_nms.h
    - 8.2.6.5 算术及赋值复合运算符随堂测
  - 8.2.7 初识函数
  - 8.2.8 小结
  - 8.2.9 测验2
  - 8.2.10 教材PDF
- 8.3 项目3：键控灯
  - 8.3.1 目标与知识技能要求
  - 8.3.2 任务1：键控灯——IF分支结构训练
    - 8.3.2.1 讲解-仿真
    - 8.3.2.2 参考程序
  - 8.3.3 任务2：键控灯2-IF-ELSE
    - 8.3.3.1 讲解-仿真
    - 8.3.3.2 参考程序
  - 8.3.4 任务3：键控灯3——IF-ELSE-IF 多分支
    - 8.3.4.1 讲解-仿真
    - 8.3.4.2 参考程序
  - 8.3.5 任务4：键控灯4——if 嵌套
    - 8.3.5.1 讲解-仿真
    - 8.3.5.2 参考程序
  - 8.3.6 任务5：键控灯5——switch语句训练
    - 8.3.6.1 讲解-仿真
    - 8.3.6.2 参考程序
    - 8.3.6.3 进阶设计
  - 8.3.7 任务6：学习循环结构训练
    - 8.3.7.1 讲解-仿真
    - 8.3.7.2 求和——参考程序
    - 8.3.7.3 BREAK CONTINUE 语句
  - 8.3.8 任务7：键控灯6-综合FOR-WHILE
    - 8.3.8.1 讲解-仿真
    - 8.3.8.2 参考程序
    - 8.3.8.3 Proteus 源码调试-看时长
    - 8.3.8.4 循环语句随堂测
  - 8.3.9 任务8：键控灯7-FOR-BREAK
    - 8.3.9.1 讲解-仿真
    - 8.3.9.2 参考程序
  - 8.3.10 任务9：一位示意计数器设计
    - 8.3.10.1 任务分析
      - 8.3.10.1.1 视频讲解
      - 8.3.10.1.2 OMF调试设置步骤
    - 8.3.10.2 进阶设计
  - 8.3.11 小结
  - 8.3.12 测验3
  - 8.3.13 教材PDF
- 8.4 项目4：逻辑思维训练
  - 8.4.1 目标与知识技能要求
  - 8.4.2 任务1：用printf语句跟踪数据
    - 8.4.2.1 什么是数据类型
    - 8.4.2.2 标识符与常量、变量、宏定义
    - 8.4.2.3 变量输出——printf()
    - 8.4.2.4 参考程序
    - 8.4.2.5 关于数据类型的测验
  - 8.4.3 任务2：歌星大赛计分——简单统计运算
    - 8.4.3.1 设计过程讲解
    - 8.4.3.2 程序流程、参考程序
    - 8.4.3.3 测试与判断
  - 8.4.4 任务3：车号是多少——推理
    - 8.4.4.1 设计过程讲解
    - 8.4.4.2 程序设计
    - 8.4.4.3 测试与判断
    - 8.4.4.4 进阶设计与思路点拨1：角谷猜想
  - 8.4.5 任务4：谁是罪犯——逻辑运算
    - 8.4.5.1 设计过程讲解
    - 8.4.5.2 程序设计
    - 8.4.5.3 测试与判断
    - 8.4.5.4 进阶设计与思路点拨2：新娘和新郞
  - 8.4.6 任务5：百鸡百钱——穷举、组合
    - 8.4.6.1 设计过程讲解、仿真
    - 8.4.6.2 程序设计
    - 8.4.6.3 测试与判断
    - 8.4.6.4 进阶设计与思路点拨3：换钱币
  - 8.4.7 任务6：冒泡排序——数组
    - 8.4.7.1 认识数组
    - 8.4.7.2 设计过程讲解、仿真
    - 8.4.7.3 程序设计
    - 8.4.7.4 进阶设计
  - 8.4.8 任务7：求解约瑟夫问题——结构数组
    - 8.4.8.1 结构体
    - 8.4.8.2 结构数组-班级学生信息表
    - 8.4.8.3 设计过程讲解、仿真
    - 8.4.8.4 程序设计
  - 8.4.9 局部、全局、外部变量--变量的时、空性
  - 8.4.10 小结
  - 8.4.11 测验4
  - 8.4.12 教材PDF
  - 8.4.13 补充阅读：比赛名次和凶手
- 8.5 项目5：定时器/计数器、中断应用
  - 8.5.1 目标与知识技能要求
  - 8.5.2 中断系统简介
  - 8.5.3 任务1：用外中断干扰流水灯
    - 8.5.3.1 测试电路
    - 8.5.3.2 参考程序
    - 8.5.3.3 测试与进阶
  - 8.5.4 任务2：两中断干扰流水灯-中断优先级
    - 8.5.4.1 测试电路
    - 8.5.4.2 参考程序
    - 8.5.4.3 测试与进阶
  - 8.5.5 任务3：多少个小球——计数器
    - 8.5.5.1 任务分析与思路
    - 8.5.5.2 单片机的计数器工作原理
    - 8.5.5.3 单个数码管应用
    - 8.5.5.4 测试电路
    - 8.5.5.5 程序设计
    - 8.5.5.6 测试与进阶
  - 8.5.6 任务4：定时产生2500Hz方法
    - 8.5.6.1 任务分析与构思
    - 8.5.6.2 测试电路
    - 8.5.6.3 程序设计
    - 8.5.6.4 测试与进阶
  - 8.5.7 任务5：长时间定时-static应用
    - 8.5.7.1 任务分析与构思
    - 8.5.7.2 参考电路
    - 8.5.7.3 程序设计
    - 8.5.7.4 测试与进阶
  - 8.5.8 任务6：T0定时产生不同频率的方波-推算公约数
    - 8.5.8.1 任务分析与构思
    - 8.5.8.2 测试电路
    - 8.5.8.3 程序设计
    - 8.5.8.4 测试与进阶
  - 8.5.9 任务7：测量正脉冲宽度
    - 8.5.9.1 任务分析与构思
    - 8.5.9.2 测试电路
    - 8.5.9.3 程序设计
    - 8.5.9.4 测试与进阶
    - 8.5.9.5 虚拟脉冲发生器应用
  - 8.5.10 任务8：键控PWM调光灯
    - 8.5.10.1 任务分析与构思
    - 8.5.10.2 测试电路
    - 8.5.10.3 程序设计
    - 8.5.10.4 测试与进阶
  - 8.5.11 测验5
  - 8.5.12 教材PDF
- 8.6 项目6：动态扫描技术应用
  - 8.6.1 目标与知识技能要求
  - 8.6.2 任务1：并联数码管显示生日
    - 8.6.2.1 任务分析与构思
    - 8.6.2.2 测试电路参考
      - 8.6.2.2.1 6联数码管简介
      - 8.6.2.2.2 74245手册
    - 8.6.2.3 程序构思与程序参考
      - 8.6.2.3.1 seg_dis.c
      - 8.6.2.3.2 dly_nms.h
      - 8.6.2.3.3 seg_dis.h
    - 8.6.2.4 测试与进阶
  - 8.6.3 任务2：可调时钟
    - 8.6.3.1 任务分析与构思
    - 8.6.3.2 测试电路参考
    - 8.6.3.3 程序构思与主程序 clk_led.c 参考
    - 8.6.3.4 测试与进阶
  - 8.6.4 任务3：多功能秒表——一键多用
    - 8.6.4.1 任务分析与构思
    - 8.6.4.2 测试电路参考
    - 8.6.4.3 程序构思与主程序 mb.c 参考
    - 8.6.4.4 测试与进阶
  - 8.6.5 任务4：矩阵键盘识别
    - 8.6.5.1 任务分析与构思
    - 8.6.5.2 测试电路参考
    - 8.6.5.3 程序构思与程序参考
      - 8.6.5.3.1 keytest.c
      - 8.6.5.3.2 key16.h
    - 8.6.5.4 测试与进阶
  - 8.6.6 任务5：打地鼠游戏机设计
    - 8.6.6.1 任务分析与构思
    - 8.6.6.2 测试电路参考
    - 8.6.6.3 程序构思与主要程序 dishu.c 参考
    - 8.6.6.4 测试与进阶
  - 8.6.7 补充：指针及其应用
  - 8.6.8 测验6
  - 8.6.9 教材PDF
  - 8.6.10 小结
- 8.7 项目7：音乐门铃及串行通信
  - 8.7.1 目标与知识技能要求
  - 8.7.2 任务1：生日快乐歌
    - 8.7.2.1 任务分析与构思
    - 8.7.2.2 测试电路参考- 蜂鸣器简介与驱动
    - 8.7.2.3 程序构思与参考--music.c
      - 8.7.2.3.1 defn.h
      - 8.7.2.3.2 sondplay.c
    - 8.7.2.4 测试与进阶
  - 8.7.3 任务2：595串出3位数据-串口0方式应用
    - 8.7.3.1 任务分析与构思
    - 8.7.3.2 测试电路参考
    - 8.7.3.3 74HC 595简介
    - 8.7.3.4 串口简介
    - 8.7.3.5 程序构思与参考
    - 8.7.3.6 测试与进阶
  - 8.7.4 任务3：用595中行控制8*8点阵
    - 8.7.4.1 任务分析与构思
    - 8.7.4.2 测试电路参考
    - 8.7.4.3 程序构思与参考
    - 8.7.4.4 测试与进阶
    - 8.7.4.5 8*8点阵补充说明
      - 8.7.4.5.1 8*8仿真模型说明
      - 8.7.4.5.2 8*8实物简介
  - 8.7.5 任务4：双单片机间串行通信
    - 8.7.5.1 任务分析与构思
    - 8.7.5.2 测试电路参考
    - 8.7.5.3 程序构思与参考
    - 8.7.5.4 测试与进阶
    - 8.7.5.5 用串口调试助手监测目标板上的数据
  - 8.7.6 18B20测温
    - 8.7.6.1 任务分析与构思
    - 8.7.6.2 18B20简介
    - 8.7.6.3 程序构思与参考
      - 8.7.6.3.1 主程序
      - 8.7.6.3.2 延时程序
      - 8.7.6.3.3 测温程序
  - 8.7.7 测验7
- 8.8 项目8：AD及DA接口应用
  - 8.8.1 目标与知识技能要求
  - 8.8.2 任务1：LCD显示的简易电压表
    - 8.8.2.1 任务分析与构思
    - 8.8.2.2 测试电路参考
      - 8.8.2.2.1 LCD602 简介
      - 8.8.2.2.2 ADC0831 简介及程序设计
    - 8.8.2.3 程序构思与参考
      - 8.8.2.3.1 1602.h
      - 8.8.2.3.2 myhead.h
      - 8.8.2.3.3 dly_nms.h
      - 8.8.2.3.4 ADC0831.h
      - 8.8.2.3.5 ADC0831-1602.c
    - 8.8.2.4 测试与进阶
  - 8.8.3 任务2：简易波形发生器
    - 8.8.3.1 任务分析与构思
    - 8.8.3.2 测试电路参考
    - 8.8.3.3 程序构思与参考
    - 8.8.3.4 测试与进阶
    - 8.8.3.5 DAC0832- LM358 简介
      - 8.8.3.5.1 DAC0832简介
      - 8.8.3.5.2 运放LM358\LM324简介
  - 8.8.4 测验8

单片机预备知识

1 说明
2 PPT
3 讨论
4 随堂测验

重点：

1、数制定义——2、10、16进制数的概念

2、数制转换——2、10、16进制数的换算

3、有符号数——2进制负数的表示方法

4、位-字节-字——2进制基本概念

5、ASCII码——字符的2进制表示方法

6、BCD码——10进制数的2进制表示方法

7、基本逻辑门电路——与、或、非、与非

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