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| 編輯推薦： |
（1） 将微机原理、混合编程、数据采集、智能传感器、物联网和PLC设计等内容融会贯通，建立对单片机开发和PLC开发的整体认识。
（2） 将原理、讲解、实验、应用有机结合，边做边学，轻松掌握课程知识。
（3） 知识系统完整，内容新颖前沿，讲解深入浅出，循序渐进，易学易懂。
（4） 提供大量应用范例和工程资料，便于参考验证，一书在手，轻松实现设计。
（5） 采用多语言（C、汇编）并行设计，混合语言编程，简洁高效。
（6） 所有实例对应学习开发板或硬件模块，并实际测试通过，培养实践能力和工程能力。
（7） 配套教学大纲、课件、源代码、实验指导、实战视频等电子资源，便于教学和自学。
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| 內容簡介： |
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教材的主要内容包括：单片机开发环境及实验平台；单片机显示原理、接口、与传输指令；单片机的程序结构与编程； IO口扩展与独立键盘原理；单片机程序调用与矩阵式键盘原理；逻辑运算指令与程序；中断系统原理；定时器与计数器；串口通讯及接口，智能传感器设计，PLC开发环境及实验平台；PLC组合逻辑控制；PLC时序逻辑控制；PLC定时器、计数器编程等
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| 關於作者： |
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胡学海，博士，电子科技大学副教授，美国BOSTON大学访问学者，四川省自动化与仪器仪表学会八届理事。长期从事单片机与PLC、计算机测控、传感器原理、人工智能、采集与测控数据融合技术，仪器仪表的智能化、信号检测与估计等课程的教学，获电子科技大学教学成果2等奖。参与国内多个横向和纵向课题，发表相关学术论文20余篇，其中 SCI和EI收录10余篇，编写教材和专著2部，其中《单片机原理及应用系统设计》一书，发行量过万册
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| 目錄：
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绪论
0.1单片机与PLC概述
0.2基础知识
0.2.1数制
0.2.2数制的转换
0.2.3数据类型及编码
0.3单片机简介
0.3.1单片机的结构和原理
0.3.2单片机的应用系统结构
0.3.3单片机的发展、应用和选型
0.4PLC简介
0.4.1PLC的发展及应用
0.4.2PLC的分类及选择
0.5习题
第1章单片机基础知识及开发环境
1.1单片机基础知识
1.1.1汇编程序结构简例
1.1.2C语言程序结构简例
1.2单片机软件开发环境
1.2.1程序的开发流程
1.2.2调试
第2章单片机编程语言及显示原理
2.1单片机编程语言概述
2.1.1汇编语言
2.1.2高级语言
2.2汇编语言的基本数据类型及数据传送
2.2.1基本数据类型
2.2.2常用指令及符号
2.2.3寻址方式
2.2.4存储空间的划分
2.2.5寻址空间
2.2.6数据传送指令
2.3C51的程序结构及基本数据类型
2.3.1源程序的结构
2.3.2Ｃ语言的主要词汇
2.3.3数据类型
2.3.4存储种类和存储器
2.3.5绝对地址的访问
2.3.6赋值运算
2.4单片机程序设计步骤
2.5显示器扩展原理
2.5.1单片机LED显示扩展
2.5.2数字显示实验
2.5.3单片机LCD1602显示扩展
2.6习题
第3章单片机的程序结构与编程
3.1宏汇编程序设计
3.1.1伪指令
3.1.2宏汇编语言格式
3.2单片机程序结构设计
3.2.1顺序结构
3.2.2分支结构
3.2.3循环结构
3.2.4子程序设计及调用
3.2.5程序的控制转移指令
3.2.6查表程序及相应指令
3.3C51程序结构
331文件包含与编译
3.3.2C语句
3.3.3分支结构
3.3.4循环结构
33.5break和continue语句
32.6结构体与联合体
3.4函数
34.1函数的分类
34.2函数的定义
3.4.3函数的调用
3.4.4函数值
3.4.5函数的递归调用
3.5单片机软件延时原理
3.5.1单片机时序与指令周期
3.5.2软件延时函数的编写
3.5.3红绿灯应用实验
3.6习题
第4章IO口扩展与键盘原理
4.1总线扩展
4.1.1并行总线扩展
4.1.2指令运行时序及时分复用技术
4.1.3数据存储器扩展
4.2单片机IO应用原理
4.2.1单片机IO类型
4.2.2MCS51系列单片机IO口
4.2.3利用并行IO扩展芯片扩展
4.2.4串行扩展
4.3独立按键的原理
4.3.1按键的识别方法
4.3.2按键的键抖及消除
4.4独立键盘实验
4.5矩阵键盘的扩展
4.5.1矩阵键盘的工作原理
4.5.2键值的编码
4.5.3矩阵式键盘实验
4.6监控程序
4.6.1监控程序的作用及原理
4.6.2监控程序的一般结构
4.6.3初始化管理与任务管理
4.6.4系统的自检
4.7习题
第5章逻辑与运算指令及程序
5.1单片机的标志位
5.2逻辑及运算指令
5.2.1算数操作指令
5.2.2逻辑操作类指令
5.2.3布尔变量操作类指令
5.3C51的运算及表达式
5.3.1基本运算符
5.3.2算术表达式
5.4C语言和汇编语言混合编程
5.4.1混合编程的约定规则
5.4.2在C语言中内嵌汇编
5.4.3在汇编程序中内嵌C语言函数
5.5简单计算器实验
5.6习题
第6章中断系统原理
6.1数据的输入输出方式
6.2单片机的中断系统
6.2.1中断的定义与概念
6.2.2单片机的中断系统及其管理
6.2.3中断的处理与响应
6.3中断源的管理
6.3.1中断源
6.3.2优先级
6.3.3中断向量
6.3.4中断源的控制
6.4中断服务程序
6.5中断实验
6.6习题
第7章定时计数器
7.1定时／计数的原理
7.2定时／计数器的控制
7.2.1内部结构和功能
7.2.2工作方式与模式控制寄存器TMOD
7.2.3控制寄存器TCON
7.2.4时间常数计算与初始值的设置
7.3秒表实验
7.4习题
第8章串行通信及接口技术
8.1串行通信原理
8.1.1并行通信与串行通信
8.1.2串行通信的方式
8.1.3异步通信与同步通信
8.2单片机串行通信
8.2.1串口工作方式及控制方法
8.2.2波特率的设置及计算方法
8.2.3串口初始化步骤总结
8.3单片机与PC通信
8.3.1接口电路
8.3.2通信程序示例
8.4常见的通信协议
8.4.1RS232通信
8.4.2RS485、RS422通信总线
8.5单片机之间的通信
8.5.1单机通信
8.5.2多机通信
8.6通信程序的调试
8.7串行通信实验
8.8习题
第9章AD与DA
9.1AD与DA原理
9.1.1AD的原理与分类
9.1.2DA的原理与分类
9.2单片机内置ADC与DAC的使用
9.2.1STC15内置ADC
9.2.2STC15内置DAC
9.3AD扩展
9.3.1并行AD扩展
9.3.2串行AD扩展
9.4DA扩展
9.4.1并行DA扩展
9.4.2串行DA扩展
9.5习题
第10章单片机与数据采集
10.1数据采集
10.1.1采样
10.1.2量化
10.1.3编码
10.2实验开发板介绍
10.3一阶、二阶传感器的动态响应实验设计
10.3.1实验的目的与原理
10.3.2一阶传感器动态特性研究实验内容
10.3.3实验现象
10.3.4实验思考题
10.4习题
第11章单片机与智能传感器
11.1智能传感器
11.1.1智能传感器的定义与组成
11.1.2智能传感器的功能
11.2智能传感器的应用方向与前景
11.3实验开发板介绍
11.4温湿传感器实验
11.4.1实验原理
11.4.2参考子程序
11.4.3实验现象
11.4.4实验思考题
11.5超声波测距传感器实验
11.5.1实验原理
11.5.2参考子程序
11.5.3实验现象
11.5.4实验思考题
11.6热释传感器实验
11.6.1实验原理
11.6.2参考子程序
11.6.3实验现象
11.6.4实验思考题
11.7智能声敏传感器实验
11.7.1实验原理
11.7.2参考子程序
11.7.3实验现象
11.7.4实验思考题
11.8思考题
第12章单片机与物联网
12.1物联网
12.1.1物联网的定义
12.1.2物联网核心技术
12.1.3物联网应用、发展现状及前景
12.2无线蓝牙通信
12.2.1原理
12.2.2实验内容
12.2.3参考子程序
12.2.4实验现象
12.3无线WiFi通信
12.3.1通信原理
12.3.2实验内容
12.3.3参考子程序
12.4ZigBee无线通信
12.4.1ZigBee通信原理
12.4.2实验内容
12.5综合性挑战实验
12.5.1颜色传感器原理
12.5.2方案设计
12.6思考题
第13章PLC开发环境及实验平台
13.1PLC简介
13.1.1PLC的定义、起源与发展
13.1.2PLC的分类
13.1.3PLC的特点
13.1.4PLC控制、继电器和单片机控制的比较
13.2PLC的组成与原理
13.2.1PLC的基本组成
13.2.2PLC的各部分说明
13.2.3PLC的工作原理
13.3PLC开发环境
13.3.1PLC的主要开发工具
13.3.2仿真软件
13.3.3GX Develop编程软件
13.3.4在线监控及仿真
13.4习题
第14章PLC组合逻辑控制
14.1PLC开发简介
14.1.1PLC的编程语言
14.1.2PLC的编程器件
14.1.3PLC系统的设计过程
14.2PLC的梯形图设计
14.2.1梯形图的符号与含义
14.2.2定时器与计数器
14.3组合逻辑控制的原理
14.3.1逻辑函数与梯形图之间的关系
14.3.2布尔方程式的构建
14.3.3组合逻辑的实现
14.4组合逻辑控制实验
14.5习题
第15章PLC的时序逻辑
15.1时序逻辑基础概念
15.2时序逻辑的设计方法
15.2.1激励方程法
15.2.2状态设计法
15.2.3状态转移图的构成
15.2.4状态转移图向梯形图的转换
15.2.5程序设计法
15.3PLC常见时序控制
15.3.1自锁控制与电机控制
15.3.2互锁控制与电机保护优先级
15.4步进电机实验
15.5抢答器实验
15.6习题
第16章PLC的功能单元扩展
16.1PLC功能单元扩展
16.2定时器单元扩展
16.2.1定时器与时间继电器
16.2.2定时器类型及扩展
16.3计数器单元扩展
16.3.1计数器指令
16.3.2加减计数器
16.3.3计数器级联
16.4定时器与计数器组合
16.5交通灯实验
16.6习题
附录AHC05 嵌入式蓝牙串口通信模块 AT 指令集
附录BESP8266 WiFi模块常用AT指令集
B.1工作模式
B.2应用领域
B.3基础AT指令
B.3.1测试AT语法规则
B.3.2WiFi功能AT指令
B.3.3TCPIP AT指令
B.3.4 配置为服务器
参考文献
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| 內容試閱：
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单片机与PLC是电子科技大学开设的一门创新课程。单片机原理不仅是目前各大专院校电子信息相关专业的一门重要课程，同时也是一名电子类工程师应该掌握的三大技术之一； PLC是机械电子、控制专业的重要课程。随着高等教育改革的不断深入，为了培养学生的实践和创新能力，电子科技大学开设了该创新课程。单片机与PLC课程以单片机原理、实验、开发为主线，介绍了微机原理的基本概念、单片机设计原理和PLC设计的基本知识，实验和开发的基本方法。本书以单片机与PLC课程为背景编写，可以作为高等院校相关专业的本科生或研究生的教材，也可作为创新课程教材或PLC自学教材。
单片机又名单片微控制器，是一种重要的嵌入式计算机； PLC又名可编程逻辑控制器，是一种重要的工业计算机。单片机和PLC本属于两个不同领域，单片机属于微机原理的范畴，而PLC属于数字电路的范畴，但二者又有着较强的内在联系。单片机可以作为PLC硬件设计的一个方案，对于理解PLC的语言编程颇有益处，而PLC又可以作为一个应用实例，反向理解程序的模块化、监控程序等问题。此外，单片机和PLC都属于电子信息类专业基础课的讲解内容，融会学习有助于培养学生的实践能力、创新能力和新产品设计开发能力，为将来从事电子产品的设计开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础。
1993年，我在北京航空航天大学第一次接触单片机，我对自己说这一定会成为改变世界的重要技术。从那时起我就迷上了单片机原理与应用。1995年，我第一次接触单片机开发，并开发了一台雷达模拟测试仪，从此进入单片机技术的殿堂。
2005年，根据带本专科毕业设计的经历，我发现许多学生之所以没有掌握好单片机原理，也不清楚该如何应用，是因为他们很难理解单片机的一些概念，而这些概念与计算机原理有本质区别，很难从微机原理的知识引申到单片机学习中，如定时器等单片机集成的功能电路的使用、单片机的系统知识。通过与学生一起讨论单片机设计的原理及应用，改变了他们对单片机原理的理解，使他们很快就掌握了单片机应用系统设计的技巧。最让我欣慰的是，凭借着熟练的设计技巧，他们都顺利找到了心仪的工作。我想这就是知识改变命运，我也希望能改变更多人的命运，所以编写了《单片机原理及应用》一书。
《单片机原理及应用》一书出版后，由于原理讲解清楚细致，受到广大读者和教师的广泛欢迎，被多所高校选用为教材和参考书如被山东大学列为本科教材，且作为研究生入学考试参考教材，再版3次，发行了2万余册。
2012年，考虑到单片机知识发展和开发的需要，我编写了第二本教材《单片机原理及系统设计实用教程》，书中增加了许多新技术及应用实例，在内容上更重视开发。
自2009年起，我开设了单片机和PLC课程。之后，每年和学生一起学习、讨论单片机和PLC知识，每年都有新的感悟和理解，希望与人分享。特别是近年来，网络上出现了一些轻松学单片机的书籍和视频后，更引起了我的反思： 能否将教材内容写得更轻松、简明、系统？如何才能更容易理解、更为规范？如何才能将应用与学习结合起来，培养学生的动手能力？
多年过去了，回首再看，还是觉得已经编写的教材中存在很多缺陷和不足，很多理念也发生了变化，促使我再编写一本相关教材，即《单片机与PLC实例教程》。
本书将原理、实验、应用相结合，在单片机以及多种新技术的基础上， 结合项目开发的实际经验编写。
为了保障书中例子的严谨性和规范性，书中的全部内容都对应开发有学习开发板或硬件模块，并实际测试过，读者可以轻松而快速地参考设计。书中涉及的所有学习开发板或硬件模块都可以在网上购买。
本书采用混编的方式，将全部知识点、讲解和实验混编成16章，读者可以边学边做，轻松掌握全部课程知识。在单片机原理部分，本书主要介绍MCS51系列单片机的基本结构、组成、中断系统、存储器以及汇编语言程序设计、并行口、串口、定时器以及相应的扩展和应用，简单介绍了模拟量和数字量的相互转换以及转换器件与单片机的接口，同时综合前面所学内容，列举了单片机典型应用实例。在PLC部分，本书主要讲解PLC组合逻辑控制、时序逻辑控制、主要元件、特殊功能元件编程、分支步进程序编写。通过这些内容的学习，学生可对单片机开发和PLC开发有一个总体的认识，并在掌握基本硬件的基础上用软件实现相应的开发。
本书在单片机原理部分采用双语汇编语言和C语言教学。单片机的程序设计应该以C语言为主，以汇编语言为辅。采用C语言不必对单片机和硬件接口的结构有很深入的了解，编译器可以自动完成变量的存储单元的分配，编程者可以专注于应用软件部分的设计，大大加快软件的开发速度； 此外，还可以很容易地进行单片机的程序移植工作，有利于产品中单片机的重新选型。汇编语言主要在时间要求比较严格的模块中使用。本书同时采用C语言和汇编语言进行讲解，这样做不但有助于理解单片机程序设计的实质，也有助于理解C语言在单片机中的应用技巧，这也是本书的一大特点。当然出于教学课时的考虑，也可以挑选一种语言来讲解。本书在PLC部分主要采用梯形图，因为梯形图更为通用、直观，且便于移植。
本书坚持深入浅出的写作风格，在内容和结构上进行了精心设计，力求读者能在最短时间内实现从入门到精通。本书内容系统、全面且前沿。同时本书坚持实用性和权威性，书中提供大量实例，可以仿真验证，并提供大量工程资料。一书在手，可轻松实现设计。为了降低价格，本书尽量精简了内容，便于读者学习参考。
本书将汇编指令的操作数与机器指令的代码并列、指令字节数与周期数并列，两个并列再集于一图。学习、复习、编程调试时随用随查。初学指令，先要跑面，重在识其全貌。指令不是学会而是用会的。编程时带着问题进入场景，经过一遍遍地翻查找出最有效的指令，长期实践定会熟能生巧。指令部分有意安排的一些范例是为入门时便于理解指令功能。
感谢磁动力工作室、单片机开发联盟、老古开发网的大力支持。感谢书中共享软件的作者，以及各位参考文献的作者，有些网络资料无法查证作者，如果我引用了您的观点，请与我联系，我一定尽快更正参考文献目录，并表示感谢。
由于作者水平有限，时间仓促，难免会有许多不足甚至错误，请各位专家多多批评指正。
胡学海
2020年8月
于电子科技大学
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