职业院校教学用书：单片机C语言案例教程

《单片机C语言案例教程》是中职学校电子类专业单片机课程教材。教材在编写上贴近中职学生的学习特点，以“案例+项目”的形式展开，适合初中以上读者自学单片机技术之用。《单片机C语言案例教程》介绍以不使用汇编语言、不使用编程器和不使用仿真器的简约型开发手段，用Keil C51对51单片机进行系统编程的实用方法，从驱动一位数码管显示“8.”的最简单的程序起步，用十多个案例作为铺垫，翔实地讲解了含时控功能的电子钟温度计和16×16点阵LED汉字显示屏的功能创意和程序设计，引领学生对这两个具有实际使用价值和市场开发前景的实用项目进行探究式学习和生产式制作，让学生在理论与实践相结合的学习过程中，切实掌握单片机关于两个外中断、两个内中断、单总线器件、双总线器件、三总线器件、串并转换、A／D转换与D／A转换、IAP编程和用串行通信把汉字字模从。PC写入单片机片外Flash存储器等核心技术。
为了方便教师的“教”和学生的“学”，《单片机C语言案例教程》还开发了电子教学包。电子教学包包含《单片机C语言案例教程》的电子教案、教学指南、案例源程序和习题解答，并有一篇讲解《单片机C语言案例教程》所用单片机学习板印制电路图设计的电子教程。需要时可登录华信教育资源网下载。

第1章 单片机基础
1.1 单片机简介
1.2 用单片机芯片组成单片机应用系统
1.3 对单片机编程以实现单片机系统的功能
【案例1】 在4位数码管的最左位上显示“8．”
1.4 把程序写入单片机芯片的操作平台的操作步骤
1.5 从数码管显示学单片机编程
【案例2】 数码管上的“8.8.”显示
【案例3】 被动形式的“8051”显示
【案例4】 主动形式的“8051”显示
【案例5】 模块化的“8051”显示
【案例6】 实用型的“8051”显示
1.6 源程序的阅读要点
1.7 REG51.h头文件简介
小结1
习题1

第2章 C语言编程基础
2.1 C语言程序的组成结构和运行机制
2.2 C语言的字符集、标识符、关键字和语句
2.3 C语言中的数据类型
2.4 常量和变量
2.5 整型数据
2.6 实型数据
2.7 字符型数据
2.8 C51扩充数据类型
2.9 运算符与表达式
2.9.1 算术运算符与算术表达式
2.9.2 赋值运算符与赋值表达式
2.9.3 关系运算符和关系表达式
2.9.4 逻辑运算符与逻辑表达式
2.9.5 位运算符与位运算表达式
2.9.6 逗号运算符与逗号表达式
2.9.7 运算符的优先级和结合性
2.10 程序的三种基本结构
2.11 选择结构
2.12 循环结构
2.13 数组
2.13.1 一维数组的定义和引用
2.13.2 二维数组的定义和引用
2.14 变量和数组的存储器类型
2.15 函数的定义和调用
2.15.1 系统库函数
2.15.2 用户自定义函数
2.15.3 函数的定义
2.15.4 函数调用的方式和规则
2.15.5 全局变量和局部变量
小结2
习题2

第3章 用数码管模拟的循环灯
【案例7】 “并驾齐驱”的跑马灯
【案例8】 “迈步边关”的巡逻灯
【案例9】 “大江东去”的流水灯
【案例10】 “孔雀开屏式”循环灯
【案例11】 奔腾不息的“8051”
【案例12】 9999倒数数的数码管显示
小结3
习题3

第4章 中断资源的应用编程
4.1 中断的概念
4.2 中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP
4.2.1 中断允许寄存器IE
4.2.2 中断优先级寄存器IP
4.3 定时器/计数器简介
4.3.1 定时器/计数器体系结构示意图
4.3.2 特殊功能寄存器TCON
4.3.3 特殊功能寄存器TMOD
【案例13】 用外中断INT1操作插曲显示
【案例14】 中断插曲的中断插曲显示
【案例15】 基于定时器中断的数字钟
【案例16】 基于计数器中断的中断插曲
【案例17】 定时器T1与计数器T0的串接使用
小结4
习题4


第5章 日历时钟DS1302的应用编程
5.1 日历时钟DS1302简介
5.2 对DS1302的写读程序设计
5.2.1 最底层的按位写读函数
5.2.2 对DS1302的字节写读函数
【案例18】 基于DS1302的实用电子钟
小结5
习题5

第6章 AT24C02的应用编程
6.1 I2C总线简介
6.1.1 I2C总线接口
6.1.2 I2C器件的地址
6.1.3 对I2C器件进行数据传送的操作时序
6.2 AT24C02简介
6.2.1 AT24C02引脚图
6.2.2 读/写AT24C02的专用函数
6.2.3 9个专用函数间的调用路线图
【案例19】 AT24C02应用编程
小结6
习题6

第7章 DS18B20的编程应用
7.1 DS18B20使用简介
7.1.1 DS18B20的外形及与单片机的接口
7.1.2 DS18B20的内部结构和操作指令
7.2 对DS18B20的操作时序和读/写专用函数
7.2.1 对DS18B20的操作时序
7.2.2 DS18B20的读/写专用函数
【案例20】 DS18B20的应用编程
小结7
习题7

第8章 有时控功能和温度显示的电子钟项目设计
8.1 项目简介
8.2 项目源程序设计要点分析
小结8
习题8

第9章 16×16点阵LED汉字显示屏项目设计
9.1 项目简介
9.2 16×16点阵LED汉字显示屏电原理图

9.3 74HC138功能简介
9.4 74HC595功能简介
9.5 单片机与LED汉字显示屏的接口设计
9.6 汉字字模在二维数组中的存储格式
9.7 16×64点阵LED汉字显示屏项目源程序及分析
9.8 16×16汉字字模文件的建立
小结9
习题9

第10章 使用片内E2PROM存储器
10.1 IAP和ISP简介
10.2 IAP技术的接口函数
【案例21】 片内E2PROM编程案例
10.3 用片内E2PROM取代电子钟项目中的AT24C02
小结10
习题10

第11章 单片机与PC的串行通信
【案例22】 单片机与PC的串行通信案例
小结11
习题11

第12章 单片机片外数据存储器的扩充
12.1 HM62256存储器的扩充及使用案例
12.1.1 HM62256存储器的扩充
12.1.2 HM62256存储器的使用
12.2 用HM62256存储汉字字模案例
12.3 W29C020存储器的扩充和使用案例
12.3.1 W29C020存储器的扩充
12.3.2 W29C020存储器的使用
12.4 用W29C020存储字模的LED汉字显示屏项目设计
小结12
习题12

第13章 A/D转换与D/A转换简介
13.1 A/D器件ADC0809简介
13.2 ADC0809的使用接口与编程
13.2.1 ADC0809与单片机的接口
13.2.2 ADC0809的应用编程
【案例23】 基于ADC0809的模/数转换示例
13.3 D/A器件DAC0832简介
13.4 DAC0832的使用接口与编程
13.4.1 DAC0832与单片机的接口
13.4.2 DAC0832的应用编程
【案例24】 DAC0832的应用编程
小结13
习题13

IAP（In Application Programable）是指在应用编程。其实质是，新型号的51单片机由于新增了若干特殊功能寄存器，当单片机系统在程序运行时，借助新增的特殊功能寄存器，运行程序自己可以对程序存储器写入数据或修改程序。
ISP（In System：Programable）是指在系统编程。其实质是，不需要将单片机芯片从其系统电路板上取下来后插在通用编程器上来写入程序，而是将单片机芯片焊在系统电路板上被写入程序。这种编程是由上位机运行专用软件，通过串口和单片机芯片上出厂时已固化在芯片Flash中的引导程序Bootloader进行通信，告诉引导程序，此时要对单片机片内的Flash程序存储器进行编程。从而引导程序使用IAP技术，把上位机下传过来的HEX文件，写入单片机片内的程序存储器，以完成对在系统电路板上的单片机芯片编程。
ISP技术中包含了IAP技术。ISP技术中的重点是被编程的单片机芯片出厂时必须固化boot程序。单片机上电运行时就首先执行该boot程序，而boot程序运行时首先检测有无上位机要下载HEX程序的要求，如果没有上位机的下载要求，boot程序就跳转到用户程序首地址上去运行用户的单片机程序；如果检测到有上位机下载程序的要求，就和上位机利用串行通信，把上位机上的HEX程序，写入到用户程序首地址上，写完后再跳转到用户程序首地址上，去执行这次下载而得到的新用户程序。

中职学校机电类专业学生学习单片机技术，有利于提高中职学生的职业技能和就业创业能力，有利于中职学生的继续学习和终身学习。结合中等职业学校的教学实际和中职学生的学习特点，我们编写了这本《单片机C语言案例教程》。
学习从兴趣起步！兴趣是最好的老师！激发和发展学生的单片机学习兴趣，是本书的编写宗旨；强化单片机学习的操作和实践，是本书的编写风格。本书以“案例+项目”的形式展开中职学生单片机的学习开发过程。用案例为项目做铺垫，用项目整合案例，用项目向学生展现其学习价值和使用价值。
全书共13章。
第1章简要介绍了MCS-51单片机的内部结构和本书单片机学习板的电原理图及其印制电路板图，详细介绍了用Keil C51编译器和STC-ISP下载软件完成单片机编程的整个过程步骤，并用6个案例展示了C语言对单片机编程的易用性。
第2章集中介绍了单片机C语言编程的基本知识和简明方法，以作为全书各案例源程序分析时的理论依据，可以不按其小节顺序讲授。
第3章以数码管的花样显示为要求，用6个案例说明了单片机C语言编程中“谋篇布局”的思谋策略。
第4章简要介绍了中断的概念和单片机中的中断资源，用5个案例说明了如何设置中断允许寄存器IE和中断优先级寄存器IP，展示了如何使用两个外中断、两个内中断的具体方法，演示了中断嵌套和中断串接的特点。
第5章介绍了对三总线器件的编程要点，用一个案例展示了对三总线器件DS1302编程的软、硬件设计。
第6章介绍了对二总线器件的编程要点，用一个案例展示了对二总线器件AT24C02编程的软、硬件设计。
第7章介绍了对单总线器件的编程要点，用一个案例展示了对单总线器件DS18B20编程的软、硬件设计。
第8章介绍了单片机开发中的编程整合技术，即用“有时控功能和温度显示的电子钟”这一项目，展示了将三总线器件DS1302案例、二总线器件AT24C02案例、单总线器件DS18B20案例整合成一个产品项目的单片机学习开发技术。在这个项目中，还根据项目所需，综合使用了单片机中的四个中断资源。
第9章介绍了16×16点阵LED汉字显示屏的软、硬件设计。用16×16点阵LED汉字显示屏这一项目，展示了用C语言开发小型LED汉字显示屏的实用技术方案。
第10章介绍了基于宏晶公司技术资料的STC单片机片内E2PROM编程技术。用一个案例演示了STC单片机片内E2PROM的编程效果，用另一项目提升了“有时控功能和温度显示的电子钟”的开发价值。
第11章介绍了单片机与PC间的串行通信技术。用一个案例展示了单片机与PC间串行通信的实用方法及其效果。
第12章介绍了单片机扩充片外数据存储器的接口电路，用两个案例示范了HM62256和W29C020的硬件接口和读写技术，用两个项目展示了使用片外数据存储器的LED汉字显示屏的技术升级方案。
第13章介绍了模数转换和数模转换知识，用一个案例展示了ADC0809的接口电路和模数转换效果，用另一个案例展示了DAC0832的接口电路和数模转换效果。
除第2章外，本书各章均配有电子教案。每章的电子教案均按节的顺序组织。对书中的每一案例的下载操作和运行效果，电子教案中都制作有一段视频演示利于提高教学效果。