单片机基础与最小系统实践

　　本书是作者根据多年在单片机教学、教材编写、项目开发及培训等方面的经验编写的，并配有姊妹篇《外围接口电路与工程实践》。本书分为基础篇与实战篇——最小系统实践。基础篇主要讲述单片机基础知识、内部结构、工作原理、指令系统与编程方法以及内部功能与应用；实战篇— —最小系统实践则以课题的形式，采用小模块制作教学法训练学生对单片机的初级应用能力。
　　本书知识系统全面，阐述深入浅出、简洁易懂，实践针对性强，便于自学（最低初中学历即可）。既可作为技师院校、高职高专以及应用型本科院校学生的单片机教材或自学用书，也可作为从事自动控制、智能仪器仪表、电力电子、机电一体化等单片机应用的工程技术人员以及单片机爱好者的学习参考资料。

基础篇
　第1章 概述
　　1.1 单片机与嵌入式系统
　　1.2 单片机技术的发展
　　1.3 单片机的应用系统、分类及选型
　　1.4 80c51单片机家族简介
　　1.5 philips公司80c51系列8位单片机概述
　第2章 80c51单片机应用系统的设计及相关软件的使用
　　2.1 80c51单片机应用系统的设计
　　2.2 keil c51的使用
　　2.3 仿真器
　　2.4 编程器　　
　　2.5 isp下载
　　2.6 串行调试软件
　第3章 80c51单片机的硬件结构
　　3.1 80c51单片机的内部结构及工作原理
　　3.2 存储器配置
　　3.3 特殊功能寄存器sfr
　　3.4 并行i/o接口
　　3.5 单片机复位及时序

　　在几年的单片机自学生涯中我走过了一条曲折之路，所以萌发了写一本快速切入单片机的通用型教材的念头，该教材侧重于学生动手能力训练(包括软/硬件都让学生自己动手制作和设计)。于是有了这本《单片机基础与最小系统实践》。为确保本书是一本有用的书，特开设了单片机学习实习训练班，取名为“博圆单片机实训班”，招来了单片机爱好者学生试学，以验证本书是否确实可以培养出企业所需的单片机开发人才。经过半年多的努力测试，最后培养出了能动手制作电路板、能动手编写单片机汇编程序、能排除设计过程中产生的软/硬件故障的单片机初级能手。这使得我信心倍增。出版这样的图书，我义不容辞。.
　　为国家和企业培养出软/硬件开发双重人才，是这本书的目的。在指导学生学习的过程中，我常常会说这样一句话：“看到你们这样认真、努力地学习，我不能不感到欣慰。”一本好书是让学生能够学有所成的起点。
　　这本《单片机基础与最小系统实践》紧紧抓住的是如何降低初学者的入门门槛，力求让所有想学习单片机的朋友愉快地进入单片机这个美丽的殿堂，学会单片机的应用。因此，本教程适于技师院校、高职高专、大学本科等学生的学习，也可作为学校教科书或自学教材。本书有别于其他教材的特色之处是：提高了所学者的学习兴趣，注重培养所学者的动手能力。在全书的结构设计上，以单片机的应用原理为引导，以指令初学作动手能力训练的初次接触，接下来就是单片机在工程运用中的动手能力全面训练。采用三层轮番教学，使学生学以致用，巩固并熟悉所学的知识。全书使用的是散元件，其清单列于附录F，以供学生们直接操作。我们还提供全套器件，方便学生们购买，有意者请发送邮件到bymcupx@126.com。为方便各位老师上课，本教程还配有电子教案供老师们参考，也请发送邮件到以上邮箱索要。博圆单片机培训班更欢迎各位老师和学生们来参加实地培训。我们的联系方法是：bymcupx@126.com。读者在学习本书时，如有困难可以联系我们，也可在我们的技术支持网站www.zlgmcu.com的社区发帖。..
　　在本书的编写中，刘同法老师（湖南省衡阳技师学院）主要负责第9章及实战篇全部课题的编写与调试制作,陈忠平老师（湖南工程职业技术学院）主要负责第1～6章，眭仁武老师（湖南省衡阳师范学院）主要负责第7～8章以及审核、校对等工作。最后，由刘同法老师对全书统稿、定稿。
　　美好的愿望，成就于辛勤的劳动。愿作者的精心设计成就每位想学习单片机的朋友的梦想。...
　　作者
　　2007年4月
　　

　　我在2003年出版的《单片机与CPLD综合应用技术》一书中写了一篇前言，叫《寻找一份好工作并不难》。.
　　这篇前言开头写道：“2002年11～12月间的一个多月的时间里，我走访了全国各地的十几所大学，接触了300多名应届本科与硕士生，面试的结果实在有点出人意外，至今仍然令人感慨万千，我的内心久久不能平静。”若大的一个国家找几个有用之才竟是这样如此之艰辛，可谓是可悲可叹啊!这在一名企业家的心灵深处，留下的是怎样的感叹?企业家对人才的渴望是尤为深切的。我们每年对人才的寻找，都要花费很大的人力与财力，几乎发动了全国所有的相关老师。
　　我曾在该文中呼吁：“我只要求他们能够掌握单片机应用开发的基本技能。用汇编和C51语言写过一些基本的程序，真正动手做过一些简单的项目，然后可以将自己做过的项目写成比较规范的文档。”“这种形式的自我介绍肯定要比写得千篇一律的‘八股文’简历不知道要强多少倍。”“只有具备这样基础的学生，才值得企业花钱对其进行二次‘开发’。”
　　古人云：“一叶知秋”，这就是企业家对目前高校培养的人才的忧虑。
　　刘同法先生沿着这一思想，编写了本套旨在全面训练学生工程实践能力的单片机实训教材——《单片机基础与最小系统实践》、《单片机外围接口电路与工程实践》。其采用分立元件制作小模块的方法，从单片机基础全面推上单片机的实际应用与工程实践学习。
　　参与本套书编写的几位作者都是多年从事单片机实际研发与教学实践的老师，他们的设计是从实际的教学中总结而来，又运用到具体的教学中去。在兴趣性、实践性和实用性方面得到综合的体现，并充分激发学生的学习热情和兴趣。
　　进行单片机开发教学，过去都是依赖于实验板。学习时在实验板上，主要是强调程序的编写和调试，而且是针对固定的硬件接口编写程序。刘同法先生主编的这套《单片机基础与最小系统实践》、《单片机外围接口电路与工程实践》打破常规，从以下几个方面使学生得到了锻炼。
　　其一，从硬件上，一开始就让学生接触到系统结构与硬件电路和各执行元件的性能及工作原理。就硬件电路方面而言，可使学生对过去所学的电子基础知识得以复习和巩固，并学会了如何应用，更重要的是使学生得到了单片机最小系统硬件制作的亲身经历，从而提高了动手能力，为以后走上工作岗位打下了良好的基础。..
　　其二，在程序编写上，打破了过去只针对一块实验板编程的固定教学模式。而是让学生制作各自的硬件电路，并在这一基础上进行编程，使其得到了灵活多变的编程锻炼，同时也就向企业实际的单片机开发应用要求靠近了一大步。刘同法老师的设计是以单片机最小系统的应用形式出现的，并充分体现它的基础性教育，让学生从最简单的人手，制作各个独立的小模块；针对具体的硬件编写应用程序，让学生直接接触到实际编程，从而使其在简单的应用中体会到深奥的控制理论。譬如说课题8的电子时钟，常常单独出现在日常生活中，再加上蜂鸣器，操作时有声有色；又如课题9的LCD液晶显示器、课题10的直流电机以及课题11的步进电机，都是在日常生活中常常要用到的器件。尤其是课题13的8×8点阵，更体现了这一教学思想(利用经典的视觉暂留原理，实施定时控制编程，在一定的播放速度下，骗过人的眼睛而成全图像，使学生们从字模编码到扫描点阵，再到字符显示的全过程得到煅炼)。通过揭示日常生活中所见的各种活动图像显示后面的深厚原理，为日后工程设计奠定良好的基础。
　　其三，在指令学习的教学上，还有一部分值得一提，那就是“增强型80C51汇编指令初学”。在这一部分中，刘同法老师的设计是针对单片机初学者开辟的，是集中训练学生熟悉汇编指令和掌握汇编指令运用的全过程学习，其中加入了显示模块LCD、指示灯模块(8只灯)和按键模块(3个按键)。通过对这3个模块的指令操作，展示了每一条指令的可感觉到的作用，使学生们初次接触了汇编指令的魅力，从而使枯燥的指令学习变为愉快的指令学习过程。
　　其四，在动手操作的经验上，使学生得到了亲身体验。在学习的第一步，学生就得自己动手做实验模块板，否则就没有实验板可用；第二步，学生在做好后，必须对焊好的实验板进行调试，看是否可用，如果不可用，就必须要排除焊接上的错误，继续调试，直到达到可用为止。在调试的过程中，学生必须编写硬件测试程序。在程序的编写中，学生还要排除软件上的种种错误。经过这三番五次的调试之后，方能达到最后的成功。在这一点上，学生也确实得到了锻炼。
　　总之，本套书中每一个课题对于学生来说，既是学习，又是知识与经验的积累(每一课题中的程序都可以移植到日后的工程应用中作为独立的一块)，充分体现单片机的基础学习性、实际应用学习性、全面动手能力的学习性，从而为企业培养可用的软／硬件双重人才提供了可能。
　　长江后浪推前浪，世界新人赞旧人。在单片机迅猛发展的今天，一本快速入门的教材为学生日后进入智能控制研发这一行业，开辟了捷径。
　　如果有一天，这套书能在教学中得到广泛的应用，那么企业家对人才渴求的愿望得以满足也就指日可待了。...
　　周立功
　　2007年3月10日