MCS-51单片机基础及其在材料加工中的应用

　　《MCS-51单片机基础及其在材料加工中的应用》系统介绍了MCS-51单片机的基本原理及其在材料加工中的基本应用。单片机的基本原理内容涵盖单片机的结构、组成原理；指令系统和汇编程序的编写；C语言的开发、编译和应用；单片机的接口（AD/DA、键盘与显示）应用及主要功能部件（定时计数器、中断）的应用。单片机在材料加工中的基本应用是根据单片机的特点、原理、应用方法，给出了其在材料加工中的具体应用示例，具有较强的实用性和指导性。

　　徐向前，男，2013年毕业于长安大学工程机械学院，博士研究生，机械电子工程专业。2007年7月至今西安石油大学材料科学与工程学院任教。主要研究材料成型设备控制技术专业方向。曾参与编写《无损检测》。　周好斌，男，陕西人。工学博士，教授、硕士生导师。1987年7月毕业于西安交通大学焊接工艺及设备专业，获工学学士学位；1994年6月毕业于西安交通大学焊接工艺及设备专业，获工学硕士；2007年6月毕业于西安交通大学机械工程学院，获工学博士学位。1987年7月至今在西安石油大学材料与工程学院工作，2005年受聘教授，现任材料科学与工程学院副院长。长期从事材料成型与控制的教学与研究工作。先后担任过“弧焊电源”、“计算机在焊接中的应用”等5门本科生课程、“材料成型控制”等3门研究生课程的主讲教学工作；指导硕士研究生20余人；主持或承担包括中国石油天然气总公司科技攻关、国家自然科学基金和中国石油天然气总公司中青年创新基金在内的纵向及横向项目20余项；公开发表科研论文40余篇，其中被SCI，EI收录10余篇；申请国家发明专利3项；出版专著2部；获省部级以上科技奖励2项，局级以上科技奖励3项。研究方向：材料焊接工艺及设备，材料腐蚀与防护技术及设备，材料成型加工设备的成套化与控制技术。

1 单片机概述
1.1 单片机的概念
1.2 单片机的发展历史及趋势
1.3 数值基础
1.3.1 十进制、二进制和十六进制数
1.3.2 数的定点与浮点表示
1.3.3 机器数的表示
1.3.4 计算机中常用的编码
思考题
2 8051单片机的结构和原理
2.1 8051单片机内部结构及特点
2.1.1 基本组成
2.1.2 内部结构
2.2 8051单片机引脚及功能
2.3 存储器结构和配置
2.3.1 程序存储器空间
2.3.2 数据存储器空间
2.3.3 专用寄存器
2.4 8051单片机的并行I/O接口
2.4.1 P0口结构及功能
2.4.2 P1口结构及功能
2.4.3 P2口结构及功能
2.4.4 P3口结构及功能
2.5 8051单片机时钟电路与时序
2.5.1 片内时钟信号
2.5.2 CPU时序
2.5.3 复位电路
思考题
3 MCS-51单片机指令系统
3.1 单片机指令系统概述
3.1.1 指令分类
3.1.2 寻址方式
3.2 8051单片机指令系统
3.2.1 数据传送指令
3.2.2 算术运算指令
3.2.3 逻辑运算指令
3.2.4 控制转移指令
3.2.5 位处理指令
3.2.6 伪指令
思考题
4 单片机的中断和定时/计数器
4.1 中断的概念
4.2 8051单片机系统中断结构和中断控制
4.2.1 中断源
4.2.2 中断控制寄存器
4.3 中断响应及处理过程
4.3.1 中断响应条件
4.3.2 中断响应过程
4.3.3 中断响应时间
4.4 8051单片机中断应用案例
4.5 8051单片机定时器/计数器
4.5.1 定时器/计数器概述
4.5.2 定时器/计数器的方式控制
4.5.3 定时器/计数器的4种工作方式
4.5.4 关于计数初始值的计算
思考题
5 单片机的串行口
5.1 串行通讯基本知识
5.1.1 同步通讯和异步通讯
5.1.2 单工、半双工和全双工通讯
5.1.3 编码方式
5.1.4 波特率
5.2 8051单片机的串行口结构
5.2.1 内部硬件结构
5.2.2 串行通讯控制寄存器
5.2.3 电源控制器
5.3 8051单片机串行口的4种工作方式
5.3.1 串行口方式0
5.3.2 串行口方式1
5.3.3 串行口方式2和方式3
5.4 波特率设定和计算
5.5 8051单片机串口应用举例
思考题
6 单片机的扩展及接口技术
6.1 总线概念
6.2 常用存储器地址分配方法
6.2.1 线选法
6.2.2 译码法
6.3 8051单片机程序、数据存储器的扩展
6.4 8255A可编程接口芯片扩展I/O口
6.5 8051单片机与D/A、A/D转换器的接口
6.5.1 单片机与D/A转换器的接口
6.5.2 单片机与A/D转换器的接口
思考题
7 单片机应用系统设计方法
7.1 概述
7.2 8051单片机应用系统设计
7.2.1 总体设计
7.2.2 硬件设计
7.2.3 软件设计
7.2.4 可靠性设计
7.2.5 单片机应用系统的调试、测试
7.3 C51编程简介
7.3.1 8051单片机C51语言简介
7.3.2 C51的基本语法
7.3.3 C51编译器
7.3.4 Keil C51开发系统简介
7.3.5 C51应用举例
7.4 单片机集成开发环境——Keilc的使用指导
7.4.1 如何建立一个C项目
7.4.2 如何进行工程详细设置
7.5 实例——频率可调的方波信号发生器
7.5.1 系统设计
7.5.2 程序设计
8 单片机在材料加工控制中的应用实例
8.1 超薄不锈钢自动点焊设备
8.1.1 储能自动点焊设备机械结构
8.1.2 储能自动点焊设备设备的控制系统
8.1.3 试验结果
8.2 铝制散热器封头自动焊设备
8.2.1 设备控制系统总方案
8.2.2 控制系统硬件详细设计
8.2.3 控制系统软件详细设计
8.2.4 焊接工艺参数试验
参考文献