本教材的內(nèi)容安排從單片機的硬件結(jié)構(gòu)原理開始,接著是程序開發(fā)語言,然后是單片機的技術(shù)及其應用,共分為2部分13章,包括:緒論,MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理,MCS-51單片機C語言,MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、串行接口技術(shù),MCS-51單片機與A/D、D/A的接口,ZigBee技術(shù)簡介,ZigBee集成開發(fā)環(huán)境,實驗箱ZigBee開發(fā)硬件資源、軟件資源,實驗箱ZigBee網(wǎng)絡的管理,ZigBee無線傳感網(wǎng)絡綜合實訓。
該書在介紹技術(shù)原理的同時,特別注重了實踐教學,給出了許多技術(shù)應用的程序?qū)嵗坝布_發(fā)電路,有利于學習者學習硬件設(shè)計、開發(fā)與應用。
隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,單片機技術(shù)也得到快速發(fā)展,其集成度越來越高、功能越來越強大、工作越來越可靠、性價比越來越高、使用也越來越方便。單片機技術(shù)蓬勃發(fā)展促使單片機的型號越來越多,然而MCS-51系列單片機具有簡單、易用、技術(shù)成熟及高性價比的特點獲得廣泛的應用,成為單片機學習者的首選,而且也成為眾多集成應用芯片的內(nèi)核,進而得到更加深入的應用。 對于MCS-51單片機的程序開發(fā),匯編語言雖對硬件的學習和理解有幫助,但C語言更具有程序開發(fā)的優(yōu)勢。用C語言編寫的程序更容易閱讀和維護,而且有很好的可移植性,減少開發(fā)時間;用C語言編寫程序更符合人們的思考習慣;更重要的是,當前C語言已基本成為工科學生的必修課程,更多的硬件開發(fā)人員都可以使用C語言進行程序開發(fā)。 ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù),具有功耗低、成本低、時延短、網(wǎng)絡容量大、可靠性強、安全性好等特點,其在工業(yè)控制、智能交通、物流工程、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域得到了廣泛的應用;8051的特點,以其為內(nèi)核的ZigBee芯片也得到了更多的使用,如TI公司的CC2530等;而ZigBee在實際應用中經(jīng)常與單片機聯(lián)合使用,因此單片機技術(shù)可 以說是ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ),而ZigBee則為單片機的應用或者拓展應用。 基于上述原因,本書選取MCS-51型號的單片機及ZigBee技術(shù)介紹單片機的技術(shù)及應用,并以C語言作為單片機的應用開發(fā)語言。 本書的內(nèi)容安排從單片機的硬件結(jié)構(gòu)原理開始,接著是程序開發(fā)語言,然后是單片機的技術(shù)及其應用,共分為2部分13章,包括:緒論,MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理,MCS-51單片機C語言,MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、串行接口技術(shù),MCS-51單片機與A/D、D/A的接口,ZigBee技術(shù)簡介,ZigBee集成開發(fā)環(huán)境,實驗箱ZigBee開發(fā)硬件資源、軟件資源,實驗箱ZigBee網(wǎng)絡的管理,ZigBee無線傳感網(wǎng)絡綜合實訓。 本書在介紹技術(shù)原理的同時,特別注重了實踐教學,給出了許多技術(shù)應用的程序?qū)嵗坝布_發(fā)電路,有利于學習者學習硬件設(shè)計、開發(fā)與應用。 本書由劉永立主持編寫。第1章至第6章由劉永立編寫,第7章至第10章由陳星野編寫,第11章至第13章由李俊韜編寫。本書編寫過程中,得到了何恒昌、王康康、項曉寰、陶惺翔、林鋼、黃紅亮等同志的很多幫助,深表感謝。同時,本書還得到了高職學生培養(yǎng)高端技術(shù)技能人才培養(yǎng)模式改革項目、智能物流系統(tǒng)北京市重點實驗室建設(shè)項目、北京市屬高等學校創(chuàng)新團隊建設(shè)與教師職業(yè)發(fā)展計劃項目等資助,在此一并謝過。 由于編者水平有限,時間倉促,書中不足之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正。
劉永立,男,河北涿州市人,軟件工程碩士,研究方向為模式識別、人工智能;現(xiàn)任北京財貿(mào)職業(yè)學院網(wǎng)絡教研室主任。
第1部分MCS-51單片機技術(shù)
1緒論
1.1單片機及其與PC的區(qū)別
1.2單片機的歷史及發(fā)展趨勢
1.3MCS-51單片機系列
1.4單片機與ZigBee技術(shù)
2MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)及原理
2.1MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
2.2MCS-51單片機的引腳及功能
2.3MCS-51的存儲器配置
2.4時鐘電路與復位電路
3MCS-51單片機C語言
3.1C語言與匯編語言
3.2Keil C51開發(fā)工具及其使用
3.3C語言標識符和關(guān)鍵字
3.4C51數(shù)據(jù)與類型
3.5Cx51 運算符、表達式及其規(guī)則
3.6C51流程控制語句
3.7C51數(shù)組
3.8C51函數(shù)
3.9指針
4MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)
4.1中斷的概念
4.2MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)
5MCS-51單片機的定時/計數(shù)器
5.151子系列單片機定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和寄存器
5.2定時/計數(shù)器的工作方式及應用
6MCS-51單片機串行接口技術(shù)
6.1串行通信的概念
6.2MCS-51單片機的串行接口
6.3串行接口應用舉例
6.4RS-232接口與應用
6.5RS-485接口與應用
7MCS-51單片機與A/D、D/A的接口
7.1A/D轉(zhuǎn)換器接口
7.2D/A轉(zhuǎn)換器接口
第2部分ZigBee技術(shù)及單片機技術(shù)的應用
8ZigBee技術(shù)簡介
8.1短距離無線網(wǎng)絡與ZigBee
8.2ZigBee通信協(xié)議簡介
8.3ZigBee通信信道簡介
8.4ZigBee網(wǎng)絡拓撲簡介
8.5ZigBee技術(shù)應用領(lǐng)域簡介
8.6實驗箱ZigBee開發(fā)硬件資源簡介
9ZigBee集成開發(fā)環(huán)境
9.1IAR集成開發(fā)環(huán)境簡介
9.2IAR工程建立與編輯
9.3IAR工程仿真調(diào)試與下載
10實驗箱ZigBee開發(fā)硬件資源
10.1核心硬件資源介紹
10.2輔助硬件資源介紹
11實驗箱ZigBee開發(fā)軟件資源
11.1ZigBee協(xié)議棧介紹
11.2ZigBee協(xié)議;A(chǔ)實驗
11.3ZigBee協(xié)議棧串口實訓
11.4無線溫濕度、光強度檢測實驗
12實驗箱ZigBee網(wǎng)絡的管理
12.1ZigBee網(wǎng)絡的設(shè)備地址
12.2ZigBee無線網(wǎng)絡中的地址分配機制
12.3單播、組播和廣播
12.4ZigBee網(wǎng)絡通信實驗
12.5ZigBee協(xié)議棧網(wǎng)絡管理
13ZigBee無線傳感網(wǎng)絡綜合實訓
13.1ZigBee無線傳感網(wǎng)絡拓撲查看實訓
13.2ZigBee無線傳感網(wǎng)絡通用傳輸系統(tǒng)實訓參考文獻