《21世紀(jì)高職高專規(guī)劃教材·單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計與制作：基于Keil和Proteus開發(fā)仿真平臺》基于8051單片機(jī)設(shè)計了6個學(xué)習(xí)情境，分別是LED電子彩燈、電子鐘、簡易電子琴、數(shù)字電壓表、數(shù)字溫度控制器和電子日歷的設(shè)計與制作。每個學(xué)習(xí)情境包括多個任務(wù)案例，每個任務(wù)案例都有Keil項目程序和Proteus仿真。程序設(shè)計以C語言為主，涉及匯編及c語言編程、單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及存儲器、中斷／定時系統(tǒng)、時鐘計時、串行通信、電子音樂、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字溫度檢測.PWM調(diào)速、字符／點(diǎn)陣液晶顯示、I2C總線和實時時鐘等應(yīng)用的設(shè)計與制作等內(nèi)容。
本書以任務(wù)為導(dǎo)向，實踐性強(qiáng)，適應(yīng)職業(yè)崗位的實際工作需求，可作為高職高專院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)用書，也適用于單片機(jī)愛好者或工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考。
高等職業(yè)教育注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力，包含對學(xué)生的專業(yè)能力、方法能力和社會能力的培養(yǎng)，為了達(dá)到這個目標(biāo)，實施基于工作過程的課程是有效的選擇。通過對職業(yè)工作過程的分析，對職業(yè)的典型工作任務(wù)的分析和歸納，根據(jù)職業(yè)成長規(guī)律和認(rèn)知規(guī)律，開發(fā)出具有學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)和工作內(nèi)容的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程是當(dāng)前高職教改的熱點(diǎn)方向。本教材就是基于工作過程的單片機(jī)應(yīng)用與設(shè)計教改課程教材，本課程學(xué)習(xí)情境以任務(wù)作為課程的載體組織教學(xué)內(nèi)容，每個學(xué)習(xí)情境確定了學(xué)習(xí)情境任務(wù)描述、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)與工作內(nèi)容和學(xué)業(yè)評價要求。本書的主要特點(diǎn)有以下幾個方面。
1. 以任務(wù)組織教與學(xué)
以任務(wù)為導(dǎo)向，將工作與學(xué)習(xí)相結(jié)合，既能通過學(xué)習(xí)性任務(wù)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機(jī)的知識，又能通過學(xué)習(xí)和工作的過程得到綜合能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，教材的內(nèi)容和編排體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合的職業(yè)教育特征。
2. 依據(jù)職業(yè)工作任務(wù)，設(shè)計學(xué)習(xí)情境
根據(jù)職業(yè)工作任務(wù)的分析和歸納，按照職業(yè)成長和認(rèn)知規(guī)律，根據(jù)教育教學(xué)原理，設(shè)計了6個學(xué)習(xí)情境，6個學(xué)習(xí)情境的工作任務(wù)來源于實際的職業(yè)工作任務(wù)，具備了典型工作過程的工作要素。
3. 根據(jù)職業(yè)崗位需求，采用以匯編為基礎(chǔ)，以C語言為主的編程語言
在目前實際的單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用工作中，C語言以優(yōu)良的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植，便于合作編程，成為目前單片機(jī)開發(fā)和應(yīng)用的主要語言，但在一些實時性要求較高的應(yīng)用和一些小型應(yīng)用項目中，匯編語言仍然是很有效的編程語言，所以本書的單片機(jī)應(yīng)用以C語言為主要編程語言，以匯編語言為要求基本掌握的編程語言，避免學(xué)生學(xué)完單片機(jī)課程后，卻看不懂單片機(jī)指令系統(tǒng)的狀況。以C語言為主，基本掌握匯編語言的學(xué)習(xí)方式，適應(yīng)職業(yè)崗位的實際工作需求。
4. 基于Keil和Proteus的開發(fā)仿真平臺Keil μVision是目前流行和優(yōu)秀的MCS51系列單片機(jī)軟件集成開發(fā)環(huán)境，集成了文件編輯、編譯連接、項目管理和軟件仿真調(diào)試等多種功能，也是職業(yè)工作崗位使用最多的MCS51系列單片機(jī)軟件開發(fā)平臺。Proteus是一款功能很強(qiáng)的EDA工具軟件，可以直接在原理圖的虛擬原型上進(jìn)行單片機(jī)和外圍電路的仿真，能夠與Keil連接調(diào)試，實時、動態(tài)地模擬器件的動作，具有虛擬信號發(fā)生器、示波器、邏輯分析儀等多種測量分析工具，在單片機(jī)應(yīng)用電路的仿真中具有突出的優(yōu)勢，是一款流行的單片機(jī)應(yīng)用仿真軟件。本書的任務(wù)和案例都有Keil和Proteus的開發(fā)項目和仿真電路電子文檔，方便學(xué)習(xí)和應(yīng)用，拉近了單片機(jī)學(xué)習(xí)和職業(yè)崗位應(yīng)用的距離，仿真演示的直觀性增加了單片機(jī)學(xué)習(xí)的興趣。
本書基于8051單片機(jī)軟件開發(fā)平臺Keil和硬件仿真平臺Proteus，設(shè)計了6個學(xué)習(xí)情境，分別是單片機(jī)LED電子彩燈、電子鐘、電子琴、數(shù)字電壓表、數(shù)字溫度控制器和電子日歷的應(yīng)用設(shè)計。每個學(xué)習(xí)情境包含多個任務(wù)案例，每個任務(wù)案例都有Keil項目程序和Proteus仿真電路，設(shè)計語言包含了匯編和C語言的應(yīng)用設(shè)計，應(yīng)用設(shè)計以單片機(jī)C語言程序設(shè)計為主，涉及單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、I/O接口、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行通信、矩陣鍵盤、A/D和D/A轉(zhuǎn)換、18B20數(shù)字溫度計、PWM電機(jī)調(diào)速、1602字符/12864點(diǎn)陣液晶顯示模塊、I2C總線、E2PROM存儲器和1302實時時鐘的應(yīng)用設(shè)計等內(nèi)容。
本課程建議教學(xué)學(xué)時為112學(xué)時，學(xué)時分配如下表。
序號學(xué) 習(xí) 情 境學(xué) 習(xí) 課 時
1學(xué)習(xí)情境1LED電子彩燈的設(shè)計與制作24
2學(xué)習(xí)情境2電子鐘的設(shè)計與制作22
3學(xué)習(xí)情境3簡易電子琴的設(shè)計與制作16
4學(xué)習(xí)情境4數(shù)字電壓表的設(shè)計與制作14
5學(xué)習(xí)情境5數(shù)字溫度控制器的設(shè)計與制作16
6學(xué)習(xí)情境6電子日歷的設(shè)計與制作16
7機(jī)動4
合計112
本書由王平擔(dān)任主編。王平編寫了學(xué)習(xí)情境1（1.0~1.4）、學(xué)習(xí)情境3和附錄，對本書的編寫思路與大綱進(jìn)行了策劃，并對全書進(jìn)行了統(tǒng)稿和修改； 唐明軍編寫了學(xué)習(xí)情境1（1.5~1.6）和學(xué)習(xí)情境2（2.0~2.4）； 馬梅編寫了學(xué)習(xí)情境2（2.5~2.9）； 陳景忠編寫了學(xué)習(xí)情境4； 薛亞平編寫了學(xué)習(xí)情境5； 單丹編寫了學(xué)習(xí)情境6； 周惠忠、唐菲、徐秋參加了本書的前期部分工作。
由于受編者水平和編寫時間所限，書中難免有不足之處，懇請讀者批評指正，編者的聯(lián)系郵箱是wangp@ypi.edu.cn。
編者
2011年10月
學(xué)習(xí)情境1 LED電子彩燈的設(shè)計與制作
1.0 學(xué)習(xí)情境任務(wù)描述
1.0.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.0.2 學(xué)習(xí)與工作內(nèi)容
1.0.3 學(xué)業(yè)評價
1.1 任務(wù)1認(rèn)識單片機(jī)
1.1.1 單片機(jī)的外觀模樣
1.1.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
1.1.3 MCS-51系列單片機(jī)
1.2 任務(wù)2讓單片機(jī)動起來
1.2.1 最簡單的單片機(jī)系統(tǒng)
1.2.2 如何使用單片機(jī)
1.2.3 Keilμ Vision軟件的操作使用
1.2.4 Proteus軟件的操作使用
1.2.5 點(diǎn)亮單只LED發(fā)光管
1.3 任務(wù)3從外到內(nèi)觀察單片機(jī)
1.3.1 單片機(jī)的信號引腳
1.3.2 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
1.3.3 單片機(jī)的并行端口
1.3.4 單片機(jī)的時鐘與復(fù)位
1.4 任務(wù)4認(rèn)識單片機(jī)的存儲器組織
1.4.1 初識單片機(jī)的存儲器
1.4.2 單片機(jī)的程序存儲器
1.4.3 單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲器
1.4.4 單片機(jī)的特殊功能寄存器
1.4.5 單片機(jī)的片外數(shù)據(jù)存儲器
1.5 任務(wù)5探究單片機(jī)能聽懂的話
1.5.1 單片機(jī)使用的語言
1.5.2 認(rèn)識單片機(jī)的匯編語言
1.5.3 匯編語言的指令格式與尋址方式
1.5.4 數(shù)據(jù)傳送指令
1.5.5 算術(shù)運(yùn)算指令
1.5.6 邏輯運(yùn)算指令
1.5.7 控制轉(zhuǎn)移指令
1.5.8 位操作指令
1.5.9 偽指令
1.5.10 如何進(jìn)行匯編語言程序設(shè)計
1.6 任務(wù)6 LED電子彩燈的設(shè)計與制作
1.6.1 任務(wù)與計劃
1.6.2 循環(huán)點(diǎn)亮LED
1.6.3 硬件電路與軟件程序設(shè)計
1.6.4 調(diào)試與仿真運(yùn)行
1.6.5 實物制作效果
總結(jié)與思考
習(xí)題1
學(xué)習(xí)情境2 電子鐘的設(shè)計與制作
2.0 學(xué)習(xí)情境任務(wù)描述
2.0.1 學(xué)習(xí)目標(biāo)
2.0.2 學(xué)習(xí)與工作內(nèi)容
2.0.3 學(xué)業(yè)評價
2.1 任務(wù)1認(rèn)識單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
2.1.1 什么是單片機(jī)的中斷
2.1.2 單片機(jī)中斷的應(yīng)用
2.2 任務(wù)2認(rèn)識單片機(jī)的定時器／計數(shù)器
2.2.1 單片機(jī)的定時器／計數(shù)器
2.2.2 定時器／計數(shù)器的工作方式
2.3 任務(wù)3利用單片機(jī)輸出方波
2.3.1 簡易方波發(fā)生器的設(shè)計
2.3.2 調(diào)試與仿真運(yùn)行
2.4 任務(wù)4簡易計時器的設(shè)計
2.4.1 認(rèn)識LED顯示器
2.4.2 60s計時器的設(shè)計
2.4.3 調(diào)試與仿真運(yùn)行
2.5 任務(wù)5認(rèn)識單片機(jī)的C語言
2.5.1 單片機(jī)的C語言
2.5.2 C51的基本數(shù)據(jù)類型
2.5.3 C51的基本運(yùn)算
……
學(xué)習(xí)情境3 簡易電子琴的設(shè)計與制作
學(xué)習(xí)情境4 數(shù)字電壓表的設(shè)計與制作
學(xué)習(xí)情境5 數(shù)字溫度控制器的設(shè)計與制作
學(xué)習(xí)情境6 電子日歷的設(shè)計與制作
附錄
參考文獻(xiàn)
新書資訊