本教材的内容安排从单片机的硬件结构原理开始,接着是程序开发语言,然后是单片机的技术及其应用,共分为2部分13章,包括:绪论,MCS-51单片机的硬件结构及原理,MCS-51单片机C语言,MCS-51单片机的中断系统、定时/计数器、串行接口技术,MCS-51单片机与A/D、D/A的接口,ZigBee技术简介,ZigBee集成开发环境,实验箱ZigBee开发硬件资源、软件资源,实验箱ZigBee网络的管理,ZigBee无线传感网络综合实训。
该书在介绍技术原理的同时,特别注重了实践教学,给出了许多技术应用的程序实例及硬件开发电路,有利于学习者学习硬件设计、开发与应用。
随着微电子技术的迅速发展,单片机技术也得到快速发展,其集成度越来越高、功能越来越强大、工作越来越可靠、性价比越来越高、使用也越来越方便。单片机技术蓬勃发展促使单片机的型号越来越多,然而MCS-51系列单片机具有简单、易用、技术成熟及高性价比的特点获得广泛的应用,成为单片机学习者的首选,而且也成为众多集成应用芯片的内核,进而得到更加深入的应用。 对于MCS-51单片机的程序开发,汇编语言虽对硬件的学习和理解有帮助,但C语言更具有程序开发的优势。用C语言编写的程序更容易阅读和维护,而且有很好的可移植性,减少开发时间;用C语言编写程序更符合人们的思考习惯;更重要的是,当前C语言已基本成为工科学生的必修课程,更多的硬件开发人员都可以使用C语言进行程序开发。 ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术,具有功耗低、成本低、时延短、网络容量大、可靠性强、安全性好等特点,其在工业控制、智能交通、物流工程、农业生产等领域得到了广泛的应用。基于8051的特点,以其为内核的ZigBee芯片也得到了更多的使用,如TI公司的CC2530等;而ZigBee在实际应用中经常与单片机联合使用,因此单片机技术可 以说是ZigBee技术的基础,而ZigBee则为单片机的应用或者拓展应用。 基于上述原因,本书选取MCS-51型号的单片机及ZigBee技术介绍单片机的技术及应用,并以C语言作为单片机的应用开发语言。 本书的内容安排从单片机的硬件结构原理开始,接着是程序开发语言,然后是单片机的技术及其应用,共分为2部分13章,包括:绪论,MCS-51单片机的硬件结构及原理,MCS-51单片机C语言,MCS-51单片机的中断系统、定时/计数器、串行接口技术,MCS-51单片机与A/D、D/A的接口,ZigBee技术简介,ZigBee集成开发环境,实验箱ZigBee开发硬件资源、软件资源,实验箱ZigBee网络的管理,ZigBee无线传感网络综合实训。 本书在介绍技术原理的同时,特别注重了实践教学,给出了许多技术应用的程序实例及硬件开发电路,有利于学习者学习硬件设计、开发与应用。 本书由刘永立主持编写。第1章至第6章由刘永立编写,第7章至第10章由陈星野编写,第11章至第13章由李俊韬编写。本书编写过程中,得到了何恒昌、王康康、项晓寰、陶惺翔、林钢、黄红亮等同志的很多帮助,深表感谢。同时,本书还得到了高职学生培养高端技术技能人才培养模式改革项目、智能物流系统北京市重点实验室建设项目、北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划项目等资助,在此一并谢过。 由于编者水平有限,时间仓促,书中不足之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
刘永立,男,河北涿州市人,软件工程硕士,研究方向为模式识别、人工智能;现任北京财贸职业学院网络教研室主任。
第1部分MCS-51单片机技术
1绪论
1.1单片机及其与PC的区别
1.2单片机的历史及发展趋势
1.3MCS-51单片机系列
1.4单片机与ZigBee技术
2MCS-51单片机的硬件结构及原理
2.1MCS-51单片机的内部结构
2.2MCS-51单片机的引脚及功能
2.3MCS-51的存储器配置
2.4时钟电路与复位电路
3MCS-51单片机C语言
3.1C语言与汇编语言
3.2Keil C51开发工具及其使用
3.3C语言标识符和关键字
3.4C51数据与类型
3.5Cx51 运算符、表达式及其规则
3.6C51流程控制语句
3.7C51数组
3.8C51函数
3.9指针
4MCS-51单片机的中断系统
4.1中断的概念
4.2MCS-51单片机的中断系统
5MCS-51单片机的定时/计数器
5.151子系列单片机定时/计数器的结构和寄存器
5.2定时/计数器的工作方式及应用
6MCS-51单片机串行接口技术
6.1串行通信的概念
6.2MCS-51单片机的串行接口
6.3串行接口应用举例
6.4RS-232接口与应用
6.5RS-485接口与应用
7MCS-51单片机与A/D、D/A的接口
7.1A/D转换器接口
7.2D/A转换器接口
第2部分ZigBee技术及单片机技术的应用
8ZigBee技术简介
8.1短距离无线网络与ZigBee
8.2ZigBee通信协议简介
8.3ZigBee通信信道简介
8.4ZigBee网络拓扑简介
8.5ZigBee技术应用领域简介
8.6实验箱ZigBee开发硬件资源简介
9ZigBee集成开发环境
9.1IAR集成开发环境简介
9.2IAR工程建立与编辑
9.3IAR工程仿真调试与下载
10实验箱ZigBee开发硬件资源
10.1核心硬件资源介绍
10.2辅助硬件资源介绍
11实验箱ZigBee开发软件资源
11.1ZigBee协议栈介绍
11.2ZigBee协议栈基础实验
11.3ZigBee协议栈串口实训
11.4无线温湿度、光强度检测实验
12实验箱ZigBee网络的管理
12.1ZigBee网络的设备地址
12.2ZigBee无线网络中的地址分配机制
12.3单播、组播和广播
12.4ZigBee网络通信实验
12.5ZigBee协议栈网络管理
13ZigBee无线传感网络综合实训
13.1ZigBee无线传感网络拓扑查看实训
13.2ZigBee无线传感网络通用传输系统实训参考文献