《單片機及可編程片上系統(tǒng)實驗與實踐教程》共分為三篇,共38章。一篇為51單片機內(nèi)容介紹,1、2章介紹了單片機實驗開發(fā)套件硬件電路以及C語言基礎(chǔ),3~13章則是通過11個實驗讓同學(xué)們能夠輕松的掌握51單片機;第二篇為SOPC部分,14、15、16章分別介紹了SOPC的運行環(huán)境(Quartus II)的使用以及基礎(chǔ)語言(Verilog HDL和VHDL),17~36則為基于本書SOPC開發(fā)套件的幾個實驗,由淺入深的引導(dǎo)同學(xué)們能夠掌握SOPC的運用;第三篇共有兩章,37、38章,分別為51單片機和SOPC的兩個綜合實驗,讓同學(xué)們在掌握了開發(fā)套件的各個模塊之后,能夠進一步升華。
(1) 本書為國內(nèi)少有的將EDA技術(shù)、51單片機技術(shù)及二者結(jié)合的SOPC技術(shù)整合在同一實驗開發(fā)平臺上進行實驗課程開設(shè)的配套教材。
(2) 適合多類型和多層次的實驗教學(xué)需求: 可支撐獨立的EDA類基礎(chǔ)實驗教學(xué)及其綜合實驗教學(xué);可支撐獨立的單片機類基礎(chǔ)實驗教學(xué)及其綜合實驗教學(xué);可支撐EDA和單片機相結(jié)合的SOPC實驗教學(xué)。
(3) 本書是作者在多年實驗教學(xué)和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽培訓(xùn)等工作的基礎(chǔ)上編寫而成的。書中提供大量的實驗項目,其選材既注重內(nèi)容的典型性和實用性,又強調(diào)實驗過程的可操作性和延續(xù)性。教材中既有原理知識的鋪墊,又有基礎(chǔ)操作和程序代碼的參考,還有綜合應(yīng)用項目的訓(xùn)練,更有創(chuàng)新設(shè)計的挑戰(zhàn)。不同層次的讀者可各取所需,并保持持續(xù)的學(xué)習(xí)興趣。
張啟升,男,中國地質(zhì)大學(xué)(北京)副教授,博士生導(dǎo)師。主要研究方向為地球物理儀器,共主持和參與50余項科研項目。獲2014年度翟裕生青年教師獎,國土資源科學(xué)技術(shù)獎二等獎等榮譽稱號。發(fā)表科研論文百余篇,以第一或第一通訊作者發(fā)表SCI論文18篇;以第一作者出版專著1部;獲實用新型專利4項,獲發(fā)明專利10余項。
目錄
第一篇 51單片機
第1章 51單片機實驗板硬件及其開發(fā)環(huán)境
1.1 開發(fā)套件
1.2 硬件特性
1.3 環(huán)境搭建
1.4 體驗51單片機
第2章 C51語言基礎(chǔ)
2.1 常量
2.2 變量
2.3 運算符
2.4 關(guān)鍵字
2.5 數(shù)組
2.6 循環(huán)語句
2.7 選擇語句
第3章 流水燈
3.1 原理結(jié)構(gòu)
3.2 實例演練
第4章 七段數(shù)碼管
4.1 原理結(jié)構(gòu)
4.2 實例演練
第5章 鍵盤
5.1 獨立連接式鍵盤
5.2 矩陣式鍵盤
5.3 實例演練
第6章 中斷
6.1 51單片機中斷
6.2 中斷應(yīng)用
6.3 實例演練
第7章 定時器/計數(shù)器
7.1 定時器/計數(shù)器T0、T1的特殊功能寄存器及方式選擇
7.2 定時器/計數(shù)器的初始化
7.3 實例演練
第8章 串口
8.1 UART串行口的結(jié)構(gòu)
8.2 串行口的工作方式
8.3 串行口的波特率發(fā)生器及波特率
8.4 實例演練
第9章 ADC和DAC模塊
9.1 ADC模塊原理分析
9.2 ADC模塊初始化
9.3 DAC模塊原理分析
9.4 實例演練
第10章 測溫模塊
10.1 DS18B20特性
10.2 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)
10.3 DS18B20的初始化
10.4 DS18B20的寫操作
10.5 DS18B20的讀操作
10.6 實例演練
第11章 外接ROM 24C08
11.1 原理分析
11.2 I2C總線協(xié)議
11.3 實例演練
第12章 LCD屏
12.1 并行連接方式
12.2 串行連接方式
12.3 顯示步驟及顯示坐標關(guān)系
12.4 實例演練
第13章 蜂鳴器
13.1 原理介紹
13.2 實例演練
第二篇 可編程片上系統(tǒng)實驗
第14章 SOPC實驗板硬件簡介
第15章 Quartus Ⅱ使用入門
15.1 簡介
15.2 創(chuàng)建工程
15.3 設(shè)計輸入
15.4 設(shè)計的編譯
15.5 設(shè)計的仿真驗證
15.6 引腳分配
15.7 器件配置
15.8 小結(jié)
第16章 Verilog HDL基礎(chǔ)
16.1 Verilog HDL的發(fā)展歷史及特點
16.2 標識符與關(guān)鍵字
16.3 注釋
16.4 格式
16.5 數(shù)據(jù)類型
16.6 賦值
16.7 表達式
16.8 編譯指令
第17章 VHDL基礎(chǔ)
17.1 硬件描述語言VHDL簡介
17.2 VHDL語言程序基本結(jié)構(gòu)
17.3 VHDL的語言要素
第18章 VGA接口驅(qū)動實驗
18.1 實驗?zāi)康?br />18.2 實驗原理
18.3 實驗步驟
18.4 實驗結(jié)果
第19章 PS/2接口驗證實驗
19.1 實驗?zāi)康?br />19.2 實驗原理
19.3 實驗步驟
19.4 實驗結(jié)果
第20章 USB通信實驗
20.1 實驗?zāi)康?br />20.2 實驗原理
20.3 實驗步驟
20.4 實驗結(jié)果
第21章 TLV320芯片實驗
21.1 實驗?zāi)康?br />21.2 實驗原理
21.3 實驗步驟
21.4 實驗結(jié)果
第22章 Nios Ⅱ軟核的設(shè)計
22.1 實驗?zāi)康?br />22.2 實驗步驟
22.3 實驗結(jié)果
第23章 外設(shè)模塊的設(shè)計
23.1 實驗?zāi)康?br />23.2 實驗原理
23.3 實驗步驟
第24章 SOPC應(yīng)用系統(tǒng)的生成
24.1 實驗?zāi)康?br />24.2 實驗步驟
24.3 實驗結(jié)果
第25章 Nios Ⅱ軟核驗證及Nios Ⅱ IDE軟件的介紹
25.1 實驗?zāi)康?br />25.2 實驗步驟
第26章 SOPC系統(tǒng)的PIO驗證
26.1 實驗?zāi)康?br />26.2 實驗原理
26.3 實驗步驟
26.4 實驗結(jié)果
第27章 UART控制器的驗證
27.1 實驗?zāi)康?br />27.2 實驗原理
27.3 實驗步驟
27.4 實驗結(jié)果
第28章 PIO中斷驗證實驗
28.1 實驗?zāi)康?br />28.2 實驗原理
28.3 實驗步驟
28.4 實驗結(jié)果
第29章 定時器驗證實驗
29.1 實驗?zāi)康?br />29.2 實驗原理
29.3 實驗步驟
29.4 實驗結(jié)果
第30章 定時器中斷實驗
30.1 實驗?zāi)康?br />30.2 實驗原理
30.3 實驗步驟
30.4 實驗結(jié)果
第31章 SOPC的uC/OSⅡ操作系統(tǒng)應(yīng)用實驗
31.1 實驗?zāi)康?br />31.2 實驗原理
31.3 實驗步驟
31.4 實驗結(jié)果
第32章 EPCS固化及Flash Programmer使用實驗
32.1 實驗?zāi)康?br />32.2 實驗原理
32.3 實驗步驟
32.4 實驗結(jié)果
第33章 以太網(wǎng)接口實驗
33.1 實驗?zāi)康?br />33.2 實驗原理
33.3 實驗步驟
33.4 實驗結(jié)果
第34章 SPI實驗
34.1 實驗?zāi)康?br />34.2 實驗原理
34.3 實驗步驟
34.4 實驗結(jié)果
第35章 I2C實驗
35.1 實驗?zāi)康?br />35.2 實驗原理
35.3 實驗步驟
35.4 實驗結(jié)果
第36章 SD卡實驗
36.1 實驗?zāi)康?br />36.2 實驗原理
36.3 實驗步驟
36.4 實驗結(jié)果
第三篇 創(chuàng)新與自主設(shè)計實踐
第37章 STC89C51單片機綜合編程實驗
37.1 實驗?zāi)康?br />37.2 實驗要求
37.3 實驗方案
37.4 實驗小結(jié)
第38章 數(shù)字頻率計的設(shè)計
38.1 實驗?zāi)康?br />38.2 實驗要求
38.3 實驗方案
38.4 實驗小結(jié)
參考文獻