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第1章 实验准备——模块万用板及基板的制作1

1.1 实验条件1

1.1.1 计算机1

1.1.2 工具2

1.1.3 万用板2

1.1.4 导线2

1.2 实验手段3

1.2.1 用工具软件进行模拟仿真实验3

1.2.2 购买实验板或实验仪进行实验3

1.2.3 自己制作实验板进行实验4

1.2.4 建议采取的方案4

1.3 制作实验板所需解决的问题5

1.3.1 化整为零5

1.3.2 标准化5

1.3.3 化零为整5

1.4 实验板的设计6

1.4.1 启发6

1.4.2 实验板的构成7

1.4.3 插接件的选取7

1.4.4 模块万用板的设计8

1.4.5 基板的设计8

1.5 模块万用板和基板的制作9

1.5.1 模块万用板的制作10

1.5.2 基板的制作12

1.6 测试15

1.6.1 相同脚的测试15

1.6.2 电源测试15

1.6.3 附加练习15

总结体会15

第2章 单片机最小系统与引脚特性测试——CPU板的制作与Proteus的应用17

2.1 单片机引脚及功能17

2.2 单片机的最小工作条件18

2.3 CPU板的设计19

2.3.1 最小系统原理图19

2.3.2 元器件布局和连线设计21

2.4 CPU板的制作22

2.4.1 元件清单22

2.4.2 元件符号及实物图对照22

2.4.3 模块板的制作24

2.5 CPU板的通电检测25

2.5.1 关键点电压测试25

2.5.2 运行程序的测试26

2.5.3 故障分析26

2.6 单片机初始状态的测试实验26

2.6.1 Proteus仿真26

2.6.2 利用CPU板进行实验31

2.6.3 扩展练习32

2.7 单片机工作状态的测试实验33

2.7.1 Proteus实验33

2.7.2 实物实验36

2.7.3 扩展练习37

2.8 单片机引脚特性测试实验37

2.8.1 P口I/O脚的驱动能力和LED的特性37

2.8.2 Proteus实验38

2.8.3 实物实验39

2.8.4 扩展练习42

2.9 课堂实验——认识单片机43

总结体会44

第3章 单片机程序的编写与下载——Keil的应用和通信板的制作46

3.1 单片机的“语言”46

3.1.1 二进制机器语言及十六进制表达46

3.1.2 指令的物理实在46

3.1.3 助记符和汇编47

3.1.4 修改机器码的实验47

3.1.5 扩展练习49

3.2 Keil编程实验49

3.2.1 建立Keil工程项目文件49

3.2.2 新建源程序文件并把它加入项目52

3.2.3 P口输出编程实验54

3.2.4 在Keil中配置学习资源和下载工具58

3.2.5 扩展练习60

3.3 下载程序所涉及的问题60

3.3.1 单片机的串口60

3.3.2 计算机的外部串行接口60

3.3.3 USB口转RS-232串口61

3.3.4 电平转换及连接62

3.4 串口通信板的制作64

3.4.1 元件清单64

3.4.2 电路原理图64

3.4.3 电路板制作65

3.4.4 加电测试67

3.5 下载程序实验67

3.5.1 硬件连接67

3.5.2 下载操作68

3.5.3 验证69

3.5.4 扩展练习69

3.6 程序运行时间测量与PWM原理实验69

3.6.1 用Keil测试指令执行时间70

3.6.2 用Keil观察脉冲波71

3.6.3 PWM原理实验74

3.6.4 扩展练习76

3.7 延时程序的编写与闪烁灯实验76

3.7.1 延时程序的编写与测试77

3.7.2 闪烁灯程序的编写与测试79

3.7.3 控制灯闪烁次数的程序编写与实验80

3.7.4 扩展练习83

3.8 课堂实验——红绿灯的控制83

总结体会85

第4章 计数定时与数字显示——定时／计数器实验及显示板的制作86

4.1 显示板的制作与实验86

4.1.1 元件清单86

4.1.2 电路原理图87

4.1.3 元件布局88

4.1.4 布线88

4.1.5 电路板的焊接89

4.1.6 测试90

4.1.7 扩展练习92

4.2 数码管字形码显示实验92

4.2.1 数码管的字形码92

4.2.2 字形码显示实验93

4.2.3 扩展练习93

4.3 计数器计数实验93

4.3.1 计数器的设定和中断请求94

4.3.2 计数器T0的中断服务程序97

4.3.3 主程序入口97

4.3.4 利用Keil进行程序调试实验98

4.3.5 在实验板上进行实验99

4.3.6 扩展练习99

4.4 定时器定时实验100

4.4.1 定时10ms的编程100

4.4.2 定时1s的编程及Keil调试101

4.4.3 精确定时方法102

4.4.4 产生秒脉冲103

4.4.5 扩展练习106

4.5 机器数的显示实验106

4.5.1 二进制数的显示实验107

4.5.2 十六进制数的显示实验108

4.5.3 十进制数的显示实验111

4.5.4 扩展练习112

4.6 LED亮点视觉暂留实验112

4.6.1 LED刷新频率测定实验112

4.6.2 8只LED动态点亮实验115

4.6.3 扩展练习118

4.7 数码管的动态显示119

4.7.1 显示8051119

4.7.2 双位十六进制数的显示123

4.7.3 多位十进制数的显示126

4.7.4 扩展练习129

4.8 课堂实验——分计时器129

总结体会131

第5章 按键输入与数据传输——按键板的制作及串行通信132

5.1 按键板的制作132

5.1.1 输入键盘的设计132

5.1.2 元件清单132

5.1.3 元件在模块万用板上的布局和连线133

5.1.4 按键板的制作133

5.1.5 测试134

5.1.6 扩展练习136

5.2 按键抖动影响的测试与防止136

5.2.1 抖动测试136

5.2.2 抖动影响的防止138

5.2.3 扩展练习140

5.3 按键识别141

5.3.1 按键动作检测141

5.3.2 按键识别143

5.3.3 求键值145

5.3.4 按键显示实验146

5.3.5 扩展练习149

5.4 串行通信150

5.4.1 单片机串口的设置150

5.4.2 串行数据传送实验152

5.4.3 扩展练习155

5.5 按键数据记录155

5.5.1 单片机与计算机的串口通信155

5.5.2 按键抖动数据记录及分析155

5.5.3 按键键码记录与新码表的建立158

5.5.4 扩展练习160

5.6 按键选择数据的发送实验160

5.6.1 独立按键选择发送160

5.6.2 矩阵键盘选择发送162

5.6.3 计算机键盘选择数据发送166

5.6.4 扩展练习169

5.7 多位数的输入与发送169

5.7.1 按键多位数输入170

5.7.2 多位数的发送172

5.7.3 多位数的接收172

5.7.4 扩展练习174

5.8 课堂实验——电子号码锁的初级设计174

总结体会176

第6章 中断与程序控制——中断系统及其综合实验178

6.1 中断测试178

6.1.1 程序中断与堆栈178

6.1.2 CALL与RET失配实验179

6.1.3 单片机的中断系统181

6.1.4 优先权测试182

6.1.5 中断返回测试185

6.1.6 扩展练习185

6.2 利用中断控制程序运行186

6.2.1 节能显示186

6.2.2 调用键盘程序188

6.2.3 实验板上程序的单步执行191

6.2.4 扩展练习194

6.3 单片机低功耗运行实验194

6.3.1 掉电及唤醒195

6.3.2 待机及唤醒198

6.3.3 掉电与待机唤醒时程序运行测试201

6.3.4 冷热启动202

6.3.5 扩展练习204

6.4 控制从机204

6.4.1 串口中断唤醒测试204

6.4.2 呼叫实验206

6.4.3 控制从机工作211

6.4.4 扩展练习213

6.5 课堂实验——简易人体反应测试器214

总结体会215

附录 MCS-51系列单片机指令表（按指令的字母顺序排列）217