店铺公告
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| 书名： | STC15单片机C语言项目开发 |
| 出版社： | 清华大学出版社 |
| 出版日期 | 2021 |
| ISBN号： | 9787302563075 |
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| MCS-51单片机是8位MCU的典型代表，在国内单片机教学领域有不可撼动的地位和作用。宏晶科技STC单片机已成为业界主流的51兼容单片机，该公司STC15W4K32S4系列单片机中的IAP15W4K58S4芯片具有在应用可编程（In-Application Programming，IAP）功能，用它构成的实验板就是一个STC15系列51兼容单片机的在线仿真器，可以很方便地构建起功能强大、低格低廉、便携式的硬件实验系统。 《STC15单片机C语言项目开发》基于宏晶科技IAP15W4K58S4单片机实验箱，讲解STC15系列增强型单片机的功能特点，阐述51单片机高级语言Keil C51、汇编语言及混合编程程序设计方法，结合实例阐述单片机应用系统的两种常用的开发技术，其一是基于在应用编程的硬件实验板的在线仿真技术；其二是基于Protues软件的模拟仿真技术，从而实现单片机原理与实验的一体化教学。 《STC15单片机C语言项目开发》结合大量综合案例，既分析51单片机原理，又贴近工程，可作为电子信息类专业“单片机原理与实验”课程的教材，也可作为STC单片机竞赛、单片机认证考试的参考用书。对于从事单片机应用系统设计的工程技术人员，《STC15单片机C语言项目开发》也有很好的参考价值。 |
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| 周小方，福建省高校教学名师、大学生电子设计竞赛专家组成员，毕业于浙江大学，现任闽南师范大学物理与信息工程学院教授。长期从事电子系统设计研发，主要涉及单片机原理、信号与系统、开关电源设计、大学生电子设计竞赛指导等，具有极为丰富的教学经验和研发经验。 陈育群，闽南师范大学物理与信息工程学院教师，主要从事单片机与嵌入式系统的教学和科研工作，担任大学生电子设计竞赛指导老师多年，具有丰富的教学经验和实践经验。 |
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| 《STC15单片机C语言项目开发》基于STC15W4K32S4系列单片机，依托Keil μVision集成开发环境和Proteus虚拟仿真平台，结合大量实例，细致剖析单片机系统开发的各知识点，实用性强。 配套丰富资源，包括贯穿全书的微课视频讲解、精美课件、学习建议、习题解析、电路图及源程序等。 |
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目录
第1章绪论
1.1单片机及其发展概况
1.1.1单片机的发展历程
1.1.2主流的8位通用单片机及其特点
1.2单片机的发展趋势与应用
1.2.1单片机的发展趋势
1.2.2单片机的应用
本章小结
习题
第2章STC15单片机基础
2.1STC15单片机的片上资源与内部结构
2.1.1STC15单片机的片上资源
2.1.2STC15单片机内部结构
2.2STC15单片机的存储器与特殊功能寄存器
2.2.1STC15单片机的存储器结构
2.2.2STC15单片机的特殊功能寄存器配置
2.3STC15单片机的并行I/O端口
2.3.1STC15单片机的并行I/O端口与工作模式
2.3.2STC15单片机并行I/O端口的结构框图
2.4STC15单片机的时钟与复位
2.4.1STC15单片机的时钟
2.4.2STC15单片机的复位
本章小结
习题
第3章51单片机C51语言编程基础
3.1C51程序与编程规范
3.1.1C51的程序结构
3.1.2C51的标志符与关键字
3.1.3C51编程规范
3.2C51语言的数据
3.2.1数据类型
3.2.2常量与变量及其存储模式
3.3用C51语言描述单片机资源
3.3.1特殊功能寄存器定义
3.3.2位变量定义
3.3.3绝对地址访问
3.4C51语言的基本语句
3.4.1基本运算
3.4.2分支判断语句
3.4.3循环控制语句
3.4.4goto等语句
3.5C51语言的数组、指针、函数
3.5.1数组
3.5.2指针
3.5.3函数
3.6C51语言的预处理命令
3.6.1宏定义
3.6.2文件包含
3.6.3条件编译
3.7C51语言的库函数
3.7.1本征函数库
3.7.2输入/输出函数库
3.7.3数学函数库
3.7.4其他函数库
本章小结
习题
第4章单片机仿真与调试技术
4.1EDA软件Proteus应用基础
4.1.1Proteus主界面
4.1.2ISIS系统工作窗口
4.1.3电路原理图设计
4.2Keil μVision集成开发环境应用基础
4.2.1μVision菜单及其功能
4.2.2μVision工程创建及设置、编译
4.3单片机软件调试方法
4.3.1软件调试方法及其分类
4.3.2μVision调试状态的工作环境
4.3.3μVision平台上的纯模拟仿真
4.3.4μVision和Proteus双平台联合调试
4.4STC15单片机实验板及其在线编程
4.4.1实验板功能模块工作原理
4.4.2STC单片机的在线编程工具ISP
4.4.3STC15单片机的在系统仿真
4.4.4STC15单片机的在线仿真
本章小结
习题
第5章数码显示与键盘接口
5.1数码管及其显示接口
5.1.1数码管及其分类
5.1.2数码管驱动电路
5.1.3数码管显示方式
5.1.4用74HC595扩展数码显示接口
5.2键盘接口电路及其消抖动
5.2.1按键开关及其接口电路
5.2.2按键抖动与键信号消抖动处理
5.3数码动态显示与键信号消抖动处理的协同
5.3.1多任务系统程序结构
5.3.2键信号处理
5.4矩阵键盘及其应用
5.4.1矩阵键盘的扫描方法
5.4.2矩阵键盘应用举例
本章小结
习题
第6章STC15单片机的中断系统与定时/计数器
6.1中断系统概述
6.1.1中断系统的几个概念
6.1.2中断处理过程
6.2STC15单片机中断系统
6.2.1中断系统结构
6.2.2中断控制寄存器
6.2.3中断响应
6.2.4标准51单片机的中断系统
6.3中断应用举例
6.4STC15单片机的定时/计数器
6.4.1STC15单片机定时/计数器结构
6.4.2STC15单片机定时/计数器控制寄存器
6.4.3STC15单片机的定时/计数器工作模式
6.4.4计数器初值与溢出时间
6.4.5标准51单片机的定时/计数器
6.5定时/计数器应用举例
本章小结
习题
第7章STC15单片机异步串行通信接口
7.1串行通信基础
7.1.1并行通信和串行通信
7.1.2异步通信和同步通信
7.1.3串行通信的数据通路形式
7.1.4通信速度与波特率
7.1.5RS232标准简介
7.2STC15单片机串口S1
7.2.1串口S1的结构和特点
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的波特率设置
7.2.5多机通信原理及其规则
7.2.6标准51单片机的串口
7.3STC15单片机串口S1应用举例
7.3.1同步移位寄存模式应用
7.3.2通用异步收发器模式应用
7.4STC15单片机与PC的通信
7.4.1STC15单片机与PC的串行通信接口电路
7.4.2STCISP在线编程工具中的串口助手软件
7.4.3STC15单片机与PC串行通信程序设计举例
7.5STC15单片机的其他串口
本章小结
习题
第8章C51语言与汇编语言混合编程
8.151单片机汇编语言基础
8.1.1汇编语言指令格式
8.1.2汇编语言助记符
8.251单片机的寻址方式
8.2.1寻址方式
8.2.2寻址方式所访问的存储空间
8.3STC15单片机的指令集
8.3.1算术指令
8.3.2逻辑指令
8.3.3数据传送指令
8.3.4布尔指令
8.3.5程序分支指令
8.451单片机汇编语言程序设计基础
8.4.1汇编语言程序结构
8.4.2代码段与数据段
8.4.3AX51汇编器伪指令
8.4.4汇编语言程序设计举例
8.5C51与汇编语言混合编程
8.5.1嵌入式汇编
8.5.2调用汇编语言程序模块
本章小结
习题
第9章STC15单片机A/D转换器与比较器
9.1A/D与D/A转换
9.1.1数模转换器
9.1.2模数转换器
9.2STC15单片机的ADC模块
9.2.1ADC模块的结构
9.2.2ADC模块寄存器
9.2.3ADC模块参考电压源
9.3ADC模块应用举例
9.4STC15W系列单片机的比较器
9.4.1模拟比较器的结构
9.4.2模拟比较器的控制寄存器
9.4.3模拟比较器应用举例
本章小结
习题
第10章STC15单片机PCA与增强型PWM模块
10.1STC15单片机PCA模块
10.1.1PCA模块逻辑结构
10.1.2PCA模块的控制寄存器
10.2STC15单片机PCA模块的工作模式
10.2.1软件定时器模式
10.2.2高速脉冲输出模式
10.2.3外部脉冲捕获模式
10.2.4脉宽调制（PWM）输出模式
10.3STC15单片机PCA模块应用
10.3.1PCA的软件定时器模式应用举例
10.3.2PCA的PWM输出模式应用举例
10.4STC15单片机增强型PWM模块
10.4.1增强型PWM模块内部结构
10.4.2增强型PWM模块相关的控制寄存器
10.5单相桥式逆变器及其双极性SPWM控制
10.5.1单相桥式逆变器及其控制
10.5.2双极性SPWM逆变控制信号生成
本章小结
习题
第11章STC15单片机串行外设接口
11.1STC15单片机SPI接口
11.1.1SPI接口的逻辑结构
11.1.2SPI接口的相关控制寄存器
11.1.3SPI接口的通信方式及模式选择
11.1.4SPI接口的数据格式
11.2STC15单片机SPI接口应用举例
本章小结
习题
第12章STC15单片机实验与系统设计案例
12.1案例Ⅰ——I/O口输入/输出操作
12.1.1实验目的
12.1.2实验原理
12.1.3实验内容
12.1.4思考题
12.1.5实验报告要求
12.2案例Ⅱ——动态数码管显示
12.2.1实验目的
12.2.2实验原理
12.2.3实验内容
12.2.4思考题
12.2.5实验报告要求
12.3案例Ⅲ——定时计数器与矩阵键盘
12.3.1实验目的
12.3.2实验原理
12.3.3实验内容
12.3.4思考题
12.3.5实验报告要求
12.4案例Ⅳ——电动门控制系统设计
12.4.1实验目的
12.4.2实验原理
12.4.3实验内容
12.4.4思考题
12.4.5实验报告要求
12.5案例Ⅴ——简易电子时钟设计
12.5.1实验目的
12.5.2实验原理
12.5.3实验内容
12.5.4思考题
12.5.5实验报告要求
12.6案例Ⅵ——简易数字温度控制器设计
12.6.1实验目的
12.6.2实验原理
12.6.3实验内容
12.6.4思考题
12.6.5实验报告要求
12.7案例Ⅶ——红外遥控系统设计
12.7.1实验目的
12.7.2实验原理
12.7.3实验内容
12.7.4思考题
12.7.5实验报告要求
12.8案例Ⅷ——12864图形液晶显示系统设计
12.8.1实验目的
12.8.2实验原理
12.8.3实验内容
12.8.4思考题
12.8.5实验报告要求
附录本附录包括附录A(ASCII码字符表)、附录B(C51编译器选项卡)、附录C(C51其他库函数)、附录D(STC1515W4K32S4系列单片机引脚分布)、附录E(STC15Ⅳ实验板USB串口驱动程序安装)、附录F(STC15系列单片机汇编指令集)、附录G(STC15系列单片机片内RAM与特殊功能寄存器)、附录H(STC15Ⅳ实验板原理图汇总)。 |
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| 前言 尽管相当多的业内人士认为8位单片机已经过时，且51单片机的教材已多至不可尽数，但对电子信息类应用型本科专业而言，以下事实是清楚的。其一，在今后相当长一段时间内，8位单片机还将占据MCU市场的多数份额，毕业生在职场中的专业成长还是离不开8位单片机系统开发。其二，应用型本科学生需要有成本低廉、学习资源丰富、电路制作工艺简单的MCU作为基础性、大众化的工程实践训练载体，这方面51单片机无疑是最佳选择。其三，多数的应用型本科学生采用先8位单片机、后ARM微处理器的分级递进学习进程无疑是合适的选择。其四，51单片机的教材虽然很多，但围绕主流芯片与开发工具，既能讲透原理，又贴近工程应用，突出开发技术的教材却不多见。鉴于此，我们认为编写51单片机原理与开发技术的教材是有意义的。 在芯片选择方面，宏晶科技有限公司STC15系列单片机是采用流水线设计的高性能51兼容单片机，相比标准51单片机，运行速度提高了8～12倍，增加了多个外围接口设备。如STC15W4K32S4系列单片机，除CPU外，片内还集成了程序存储器Flash、数据存储器SRAM、定时/计数器、高速UART、掉电唤醒专用定时器、I/O口、高速A/D转换、比较器、看门狗、PCA/CCP/PWM、高速同步串行通信端口SPI、片内采用高精度RC时钟及高可靠复位电路等模块，几乎包含了数据采集与控制应用领域所需要的所有单元模块，成为该领域一款品质优秀的片上系统（System on Chip，SoC）。系列中的IAP15W4K58S4单片机还有在应用编程（IAP）功能，基于该芯片的实验板STC15Ⅳ就是一个STC15单片机的在线仿真器，可以很方便地构建起功能强大、价格低廉、便携式的口袋实验系统的硬件平台。 在开发工具方面，C语言已成为单片机系统开发的主要程序设计语言，Keil公司的μVision集成开发环境是51兼容单片机软件开发综合平台，也可支持ARM芯片开发，是业界公认的优秀主流平台。Labcenter Electronics公司的Proteus是性能卓越、功能强大的EDA工具软件，是模/数混合电路以及微控制器系统设计与虚拟仿真平台，借助该平台可以突破硬件实验板的框囿。 本书以IAP15W4K58S4单片机为代表，讲解STC15系列增强型单片机的功能特点，阐述单片机高级语言Keil C51程序设计方法，结合实例阐述单片机应用系统两种常用的开发技术，其一是基于Proteus软件的虚拟仿真技术； 其二是基于在应用编程的硬件实验板的在线仿真技术。 单片机应用系统开发是实践性很强的专业技术工作，只有通过大量设计案例的学习与实践，贯彻CDIO工程教育理念，才能掌握应用系统开发要领。为此，本书配置了完整的STC15系列单片机实验，共有8个实验，其中3个是综合性实验，5个是应用系统设计实验。在内容安排上，注意尽量符合单片机应用系统发展要求，突出系统设计方法、C51编程技术和仿真调试技术。 本书可作为电子信息类应用型本科专业单片机原理与实验课程的教材，全书共12章，第1~11章可作为理论课教材，适合48～64学时的课程，对于少学时课程，7.5节、第8章、9.4节、10.4节、10.5节、第11章的内容可以酌情甄选。第12章可作为对应实验实践课教材，适合12～16学时的课程，对少学时课程，12.7节、12.8节的内容可以酌情甄选。 本书第1、2、3、5、8、10、11、12章由周小方编写，第4、6、7、9章由陈育群编写，全书统稿由周小方完成。陈育群制作了本书的教学课件，周小方整理了习题解答及软件设计文件。在教材编写过程中，作者的同事白炳良、陈福昌、王灵芝、郭海燕认真审阅了全部书稿，对教材体系、内容选取提出了宝贵的建议，参与了部分教学视频制作，学生陈鑫龙对全部稿件进行了认真检查，在此表示衷心感谢。 本书的编写参考了STC/深圳国芯人工智能有限公司（原宏晶科技）最新的技术文档、手册和部分范例程序，得到公司多名员工的热心帮助，姚永平先生对本书编写思路提出了有益的建议，并审阅了编写大纲，在此表示衷心感谢。 有关8位单片机的教材有很多，但以Keil μVision集成开发环境为平台，融合虚拟仿真技术（基于Proteus软件）和在线仿真技术（基于便携式的口袋实验系统硬件平台，即宏晶科技IAP15W4K58S4实验板），结合大量设计案例，践行CDIO工程教育理念的教材并不多见，书中实例多数来源于作者开发的实际应用系统，程序都是经实践检验的。 本书在讲清原理，贴近工程应用，突出开发技术，践行CDIO工程教育理念等方面作了一些探索。由于作者水平有限，书中难免存在不当之处，敬请读者批评指正。 编者 2020年12月 |
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