第1章 概述

1．1 单片机的概念

1．2 单片机的发展历程及趋势

1．2．1 单片机的发展历程

1．2．2 单片机的发展趋势

1．3 单片机的特点及分类

1．3．1 单片机的特点

1．3．2 单片机的分类

1．4 单片机的应用

1．5 典型的单片机产品

1．5．1 MCS-51系列单片机

1．5．2 8051内核的单片机

1．5．3 PIC内核的单片机

习题1

第2章 51单片机的硬件结构

2．1 MCS-51系列单片机简介

2．2 80C51的内部总体结构

2．3 80C51的引脚功能

2．4 80C51单片机存储器结构

2．5 单片机的时钟和复位电路

2．5．1 时钟电路

2．5．2 指令时序

2．5．3 复位电路

2．6 单片机的低功耗节电方式

2．6．1 空闲模式设计

2．6．2 掉电模式设计

习题2

第3章 C51语言编程基础

3．1 C51编程语言简介

3．2 C51语言的数据类型

3．3 数据存储类型

3．4 C51的运算量

3．4．1 常量

3．4．2 变量

3．5 数据存储模式

3．6 C51语言绝对地址的访问

3．7 C51语言的函数

3．7．1 函数的分类

3．7．2 函数的调用与声明

3．7．3 函数的嵌套与递归

3．7．4 宏定义、文件包含及库函数

3．8 C51语言的运算符

3．9 C51语言语句及程序结构

3．9．1 表达式语句

3．9．2 复合语句

3．9．3 C51语言程序基本结构

3．10 C51语言构造数据类型

3．10．1 C51语言的数组

3．10．2 C51语言的指针

3．10．3 C51语言结构

3．10．4 联合

3．10．5 枚举

习题3

第4章 80C51单片机I/O端口及应用

4．1 P0口

4．2 P1口

4．3 P2口

4．4 P3口

4．5 I/O口简单输入/输出设计

4．6 单片机I/O口控制电磁继电器

4．7 单片机I/O口控制光耦

4．8 单片机I/O口控制双向可控硅

4．8．1 晶闸管工作原理

4．8．2 单片机I/O口控制双向可控硅接口设计

4．9 单片机I/O口控制固态继电器

习题4

第5章 80C51单片机的中断系统

5．1 中断的概念

5．2 80C51中断系统的结构

5．2．1 中断源及中断标志位

5．2．2 中断控制寄存器

5．3 中断响应过程

5．4 中断服务函数及应用

5．4．1 中断服务函数

5．4．2 外部中断服务函数应用设计

习题5

第6章 80C51单片机定时器/计数器

6．1 定时器/计数器T0和T1的结构及工作原理

6．1．1 定时器/计数器T0和T1的结构

6．1．2 80C51单片机定时器/计数器的工作原理

6．2 定时器/计数器T0和T1的控制寄存器

6．3 定时器/计数器T0和T1的工作方式

6．4 定时器/计数器T0和T1的应用

习题6

第7章 单片机系统的并行扩展

7．1 MCS-51单片机的最小系统

7．2 MCS-51单片机系统并行扩展技术

7．2．1 并行扩展总线原理

7．2．2 I/O接口扩展概述

7．2．3 并行扩展地址译码技术

7．3 存储器扩展技术

7．3．1 存储器概述

7．3．2 程序存储器的扩展

7．3．3 数据存储器的扩展

7．4 I/O接口扩展概述

7．5 简单74系列并行I/O接口的扩展

7．6 通用可编程I/O接口芯片82C55的扩展

7．6．1 并行I/O接口芯片82C55

7．6．2 并行I/O接口82C55的三种工作方式

7．6．3 80C51单片机与82C55的接口设计

习题7

第8章 人机交互接口设计

8．1 键盘接口

8．1．1 键盘的工作原理

8．1．2 键盘的接口电路

8．1．3 键盘的工作方式

8．2 LED数码管显示器接口

8．2．1 LED数码管的结构

8．2．2 LED数码管的工作原理

8．3 键盘与LED数码管显示器接口综合设计实例

8．3．1 利用并行I/O芯片82C55实现的键盘/显示器接口

8．3．2 利用单片机串行口实现的键盘/显示器接口

8．3．3 基于专用芯片HD7279A实现的键盘/显示器接口

8．4 LCD 1602液晶显示器接口

8．4．1 LCD1602液晶显示模块介绍

8．4．2 单片机控制LCD1602显示举例

习题8

第9章 80C51单片机与DAC、ADC接口芯片的设计

9．1 单片机与DAC0832的接口

9．1．1 D/A转换器概述

9．1．2 80C51与8位DAC0832的接口设计

9．1．3 单片机与DAC0832接口的应用设计

9．2 80C51单片机与ADC0809的接口

9．2．1 A/D转换器概述

9．2．2 80C51与ADC0809的接口

9．2．3 单片机控制ADC0809的输入采集设计

9．3 80C51单片机与串行ADC0832的接口

习题9

第10章 80C51单片机串口设计

10．1 串口通信基础

10．2 单片机串口的结构

10．2．1 80C51串口结构

10．2．2 串口相关的特殊功能寄存器

10．3 串口工作方式

10．4 串口波特率设计

10．5 多机通信

10．6 串口应用设计

10．6．1 串口方式0的应用设计

10．6．2 串口方式1的应用设计

10．6．3 串口方式2和3的多机通信应用设计

10．6．4 单片机与PC异步串行通信设计

10．6．5 单片机与异步串口RS-232C的接口电路设计

10．6．6 单片机与异步串口RS-422A接口电路设计

10．6．7 单片机与异步串口RS-485接口电路设计

习题10

第11章 80C51单片机串行扩展技术

11．1 芯片级串行总线接口扩展

11．2 单总线串行扩展

11．2．1 单总线温度数据采集芯片DS18B20

11．2．2 单总线温度数据采集元件的接口电路

11．3 I2C总线串行扩展

11．3．1 I2C总线系统的结构

11．3．2 I2C总线的数据传输规则

11．3．3 80C51单片机模拟I2C串行总线传送数据

11．3．4 具有I2C串行总线的EEPROM AT24C02的设计

11．4 SPI总线串行扩展

11．4．1 SPI串行外设接口总线

11．4．2 SPI接口Flash AT25F1024设计

习题11

第12章 单片机应用实例

12．1 直流电动机的控制设计

12．2 单片机控制步进电机

12．3 单片机电子音乐设计

12．4 单片机频率计设计

12．5 SPI射频收发芯片nRF24L接口设计

习题12

第13章 Keil C51和Proteus虚拟仿真平台的使用

13．1 集成开发环境Keil C51简介

13．1．1 Keil 霽ision5运行环境介绍

13．1．2 Keil C51的安装

13．1．3 Keil C51的使用

13．2 Proteus虚拟仿真平台的使用

13．2．1 Proteus的功能与应用软件

13．2．2 Proteus ISIS编辑环境

13．2．3 Proteus的虚拟仿真调试工具

13．2．4 仿真工具栏

13．2．5 Proteus虚拟设计与仿真

13．2．6 Proteus与Keil的联调

习题13

参考文献2100433B

《单片机原理及接口技术：基于C51 Proteus仿真》以单片机实践和创新应用为目标。基于C51编程语言。以Proteus为虚拟仿真平台，结合趣味实际案例，系统介绍了MCS-51单片机片内功能部件及其应用、系统扩展和接口技术，其中包括以总线形式扩展存储器、各种并行接口、DAC和ADC等，并介绍了串口通信、各种异步串行扩展及通信协议设计案例。单总线、I^2C总线、SPI总线等扩展案例，以及SPI人机接口、SPI传感器、SPIFlash、SPI无线射频通信芯片、电磁继电器、光耦输入／输出、可控硅、固态继电器、各种电机等工程设计案例。同时对案例进行了软、硬件设计和仿真验证。

《单片机原理及接口技术：基于C51 Proteus仿真》可作为各类工科、专科院校的自动化、电气工程、通信工程、电子工程、计算机、机电一体化、机械设计制造及自动化等专业单片机技术课程的教材或参考书，也可供从事单片机工程设计工作的技术人员参考。

绪论

0.1 仿真技术简介

0.2 计算机仿真技术的发展概况

0.3 计算机仿真技术的应用

0.4 控制系统计算机辅助设计的主要内容及其应用

0.5 基于MATLAB的控制系统仿真的现状

习题

第1章 仿真软件——MATLAB

1.1 MATLAB的功能特点

1.2 MATLAB的基本操作

1.3 MATLAB的控制语句

1.3.1 循环语句

1.3.2 程序流控制语句

1.3.3 条件转移语句

1.4 MATLAB的绘图功能

1.4.1 二维图形

1.4.2 三维图形

1.5 MATLAB的数值运算

1.5.1 矩阵运算

1.5.2 向量运算

1.5.3 关系和逻辑运算

1.5.4 多项式运算

1.5.5 数据分析

1.5.6 函数极值

1.5.7 代数方程求解

1.5.8 微分方程求解

1.5.9 函数积分

1.5.1 0函数绘图

1.6 MATIAB的符号运算

1.6.1 符号表达式的生成

1.6.2 符号表达式的基本运算

1.6.3 符号表达式的微积分

1.6.4 符号表达式的变换

1.6.5 符号表达式的求解

1.7 MATLAB的图形界面

1.8 MATLAB编译器

1.8.1 创建MEX文件

1.8.2 创建EXE文件

本章小结

习题

第2章 控制系统的数学模型及其转换

2.1 线性系统数学模型的基本描述方法

2.2 系统数学模型问的相互转换

2.3 系统模型的连接

2.4 典型系统的生成

2.5 系统的离散化和连续化

2.6 系统的特性值

本章小结

习题

第3章 连续系统的数字仿真

3.1 数值积分法

3.1.1 欧拉法

3.1.2 梯形法

3.1.3 预估-校正法

3.1.4 龙格-库塔法

3.1.5 关于仿真数值积分法的几点讨论

3.2 连续系统的数字仿真程序

3.3 面向系统结构图的仿真

3.3.1 典型环节的确定

3.3.2 连接矩阵

3.3.3 确定系统的状态方程

3.3.4 面向结构图的数字仿真程序

3.4 连续系统的快速仿真

3.4.1 增广矩阵法的基本原理

3.4.2 典型输入函数的增广矩阵

本章小结

习题

第4章 连续系统按环节离散化的数字仿真

4.1 连续系统的离散化

4.2 典型环节的离散系数及其差分方程

4.3 非线性系统的数字仿真方法

4.4 连续系统按环节离散化的数字仿真程序

本章小结

习题

第5章 采样控制系统的数字仿真

5.1 采样控制系统..；

5.2 模拟调节器的数字化仿真方法

5.3 采样控制系统的数字仿真程序

5.3.1 数字控制器的程序实现

5.3.2 连续部分的程序实现

5.3.3 程序框图及仿真程序

5.4 关于纯滞后环节的数字仿真

本章小结

习题

第6章 动态仿真集成环境——Simulink

6.1 simulink简介

6.1.1 Simulink的启动

6.1.2 Simulink库浏览窗口的功能菜单

6.1.3 仿真模块集

6.2 模型的构造

6.2.1 模型编辑窗口

6.2.2 对象的选定

6.2.3 模块的操作

6.2.4 模块间的连线

6.2.5 模型的保存

6.2.6 模块名字的处理

6.2.7 模块内部参数的修改

6.2.8 模块的标量扩展

6.3 连续系统的数字仿真

6.3.1 利用Simulink菜单命令进行仿真

6.3.2 仿真结果分析

6.3.3 利用MAn.AB的指令操作方式进行仿真

6.3.4 模块参数的动态交换

6.3.5 Simulink调试器

6.4 离散系统的数字仿真.；

6.5 仿真系统的线性化模型

6.6 创建子系统

6.7 封装编辑器

6.7.1 参数（Parameters）页面

6.7.2 图标（Icon）页面

6.7.3 初始化（Initialization）页面

6.7.4 描述（Docurnentation）页面

6.7.5 功能按钮

6.8 条件子系统

本章小结

习题

第7章 控制系统的计算机辅助分析

7.1 控制系统的稳定性分析

7.2 控制系统的时域分析

7.3 根轨迹法

7.4 控制系统的频域分析

7.5 系统的能控性和能观测性分析

7.5.1 系统的能控性和能观测性

7.5.2 将系统按能控和不能控进行分解

7.5.3 将系统按能观测性和不能观测性进行分解

7.6 系统模型的降阶

7.6.1 平衡实现

7.6.2 模型降阶

本章小结

习题

第8章 控制系统的计算机辅助设计

8.1 频率法的串联校正

8.1.1 基于频率响应法的串联超前校正

8.1.2 基于频率响应法的串联滞后校正

8.1.3 基于频率响应法的串联滞后一超前校正

8.2 状态反馈和状态观测器的设计

8.2.1 状态反馈

8.2.2 状态观测器

8.2.3 带状态观测器的状态反馈系统

8.2.4 离散系统的极点配置和状态观测器

8.2.5 系统解耦

8.2.6 系统估计器

8.2.7 系统控制器

8.3 最优控制系统设计

8.3.1 状态反馈的线性二次型最优控制

8.3.2 输出反馈的线性二次型最优控制

本章小结

习题

第9章 基于MATLAB工具箱的控制系统分析与设计

9.1 控制系统工具箱简介

9.2 线性时不变系统的对象模型

9.2.1 LTI对象

9.2.2 模型建立及模型转换函数

9.2.3 LTI对象属性的存取和设置

9.3 线性时不变系统浏览器——LTIViewer

9.4 单输入单输出系统设计工具——SISODesignTool

9.4.1 MNTLAB7.5的SISODesignTool

9.4.2 MATLAB6.5的SISODesignTool

9.5 非线性控制系统设计

9.5.1 SignalConstraint模块及其应用

9.5.2 NCDBlockset模块及其应用

9.5.3 求解其他非线性控制系统的设计问题

本章小结

习题

第10章 Simulink的扩展工具——S－函数

10.1 S－函数简介

10.2 S－函数的建立

10.2.1 用M文件创建S－函数

10.2.2 用C语言创建S－函数

10.3 S－函数编译器

10.4 S－函数包装程序

本章小结

习题

附录AMATLAB函数一览表

附录BMATLAB函数分类索引

参考文献2100433B

《计算机仿真技术与CAD:基于MATLAB的控制系统（第2版）》为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。全书全面论述控制系统计算机仿真的基本概念和原理，系统介绍了当前国际控制界最为流行的面向工程与科学计算的高级语言MATLAB及其动态仿真集成环境Sirraalink，并以最新版MATLAB为平台，详细阐述控制系统的数学模型及其转换、连续系统和离散系统的仿真方法、控制系统的计算机辅助分析与设计；最后特别介绍基于图形界面的MA"n．,AB工具箱的线性和非线性控制系统设计方法。《计算机仿真技术与CAD:基于MATLAB的控制系统（第2版）》取材先进实用，讲解深入浅出，各章均有大量的例题，并提供了相应的仿真程序，便于读者掌握和巩固所学知识。