前言
单片机应用技术已经成为现代电子行业工程师必须掌握的一个重要技能。快速发展的嵌入式系统对单片机产品的设计提出了越来越高的要求,也促进了高性能单片机产品的不断出现。这些新型单片机的共同特点是采用哈弗总线框架、精简指令结构,具有指令运行速度快、代码效率高和工作稳定可靠的特点。同时,新型单片机内部设计有大量的高性能功能模块以满足各项工程的需要。
PIC18F452单片机是美国微芯片技术公司(Microchip Technologogy Inc)基于PIC16F877单片机改进、升级的8位通用型单片机。它不仅具有8位单片机的简洁、易学和价格相对低廉的特点,又具备较多的高性能硬件模块资源和低功耗运行特性,是一种低价位、高性能的8位单片机,非常适合各类工科大学、技术院校的学生以及电气电子类工程师学习掌握的单片机产品。
如何学习掌握单片机一直是读者最关注的问题,而无论在大学里还是工作实践中,学习方法是非常重要的,希望本书能够提供一种行之有效的方法。本书具有如下特点。
① 侧重基础。单片机是基于计算机发展而来的,但它又比计算机简洁实用。本书尽可能规避复杂难学的计算机原理,从简单实用的数字电路入手,详细描述单片机内部各个功能模块的组成结构和工作原理。本书采用浅而易懂的方法将较为复杂的功能模块进行分析和描述,以适合不同基础的读者学习。掌握必要的硬件电路分析,对完整的掌握单片机原理是非常重要的。
② 注重实践。单片机的学习除了要学习掌握基本的理论知识(内部各个功能模块的结构、工作原理)以外,还要进行大量的汇编语言(C语言)编程训练。编程实践是学习单片机的重要环节。“‘程序是调出来’的而不是‘写出来的’”,这是在教学中提醒学生最多的一句话。本书配有大量的编程环节,在编写、调试程序的过程中可以及时发现学习中的问题、提高学习效率,起到了“事半功倍”的效果。编程训练还可以培养读者分析问题、解决问题的能力。
③ 面向时代。在学习单片机基本原理的同时还要充分考虑到单片机在工程中的实际应用,这包括单片机的选型、外围接口芯片的选择及系统电路的设计等。其中主要的环节是能否迎合现代应用领域中高速发展的需求,合理地采用各种新型接口器件,设计出结构简洁、性能优异、工作可靠的应用系统。本书在充分地描述了PIC18F单片机优越的内部模块资源基础上,还引入了SPI、I2C和单总线等全新接口的外围接口芯片及电路设计和编程原理,使学习内容更加实用、合理。
④ 关注读者。在多年的单片机教学实践和在与学生面对面的指导、交流过程中积累了许多经验,在教材的设计上充分考虑到了学习的渐进性和趣味性。对应每一部分的编程实践都是从最基本、最简单的编程开始,尽可能地降低编程难度,做到通俗易懂,然后再逐渐深入,并向工程应用靠拢,以提高读者的学习效率。
单片机原理属于一门基于数字电路、模拟电路和计算机原理的专业课程。建议读者阅读本书时不用刻意地复习相关的基础课程,在教材的每一个章节中都有简单通俗的原理描述。要想学好单片机,需有一种持之以恒的精神,要通过大量的编程训练才能学好和掌握单片机的精髓。本书是在经历了多年PIC单片机的教学实践基础上,不断改进、完善而编写的单片机学习教材。
本书由陈育斌仸主编,秦晓梅仸副主编,王开宇和秦力舒参与了本书的编写。感谢仲崇权教授对本书进行了全面的专业指导与审核。
本书可作为大学或各技术院校学习PIC18F单片机的教材,也可作为从事单片机应用领域工程师学习的参考资料。由于篇幅所限,本书不可能覆盖单片机原理及应用的所有内容,不当之处敬请读者谅解。
作者
2015年11月