《单片机及可编程片上系统实验与实践教程》共分为三篇，共38章。一篇为51单片机内容介绍，1、2章介绍了单片机实验开发套件硬件电路以及C语言基础，3~13章则是通过11个实验让同学们能够轻松的掌握51单片机；第二篇为SOPC部分，14、15、16章分别介绍了SOPC的运行环境（Quartus II）的使用以及基础语言（Verilog HDL和VHDL），17~36则为基于本书SOPC开发套件的几个实验，由浅入深的引导同学们能够掌握SOPC的运用；第三篇共有两章，37、38章，分别为51单片机和SOPC的两个综合实验，让同学们在掌握了开发套件的各个模块之后，能够进一步升华。
（1） 本书为国内少有的将EDA技术、51单片机技术及二者结合的SOPC技术整合在同一实验开发平台上进行实验课程开设的配套教材。
（2） 适合多类型和多层次的实验教学需求： 可支撑独立的EDA类基础实验教学及其综合实验教学；可支撑独立的单片机类基础实验教学及其综合实验教学；可支撑EDA和单片机相结合的SOPC实验教学。
（3） 本书是作者在多年实验教学和全国大学生电子设计竞赛培训等工作的基础上编写而成的。书中提供大量的实验项目，其选材既注重内容的典型性和实用性，又强调实验过程的可操作性和延续性。教材中既有原理知识的铺垫，又有基础操作和程序代码的参考，还有综合应用项目的训练，更有创新设计的挑战。不同层次的读者可各取所需，并保持持续的学习兴趣。
张启升，男，中国地质大学（北京）副教授，博士生导师。主要研究方向为地球物理仪器，共主持和参与50余项科研项目。获2014年度翟裕生青年教师奖，国土资源科学技术奖二等奖等荣誉称号。发表科研论文百余篇，以第一或第一通讯作者发表SCI论文18篇；以第一作者出版专著1部；获实用新型专利4项，获发明专利10余项。
目录
第一篇 51单片机
第1章 51单片机实验板硬件及其开发环境
1.1 开发套件
1.2 硬件特性
1.3 环境搭建
1.4 体验51单片机
第2章 C51语言基础
2.1 常量
2.2 变量
2.3 运算符
2.4 关键字
2.5 数组
2.6 循环语句
2.7 选择语句
第3章 流水灯
3.1 原理结构
3.2 实例演练
第4章 七段数码管
4.1 原理结构
4.2 实例演练
第5章 键盘
5.1 独立连接式键盘
5.2 矩阵式键盘
5.3 实例演练
第6章 中断
6.1 51单片机中断
6.2 中断应用
6.3 实例演练
第7章 定时器/计数器
7.1 定时器/计数器T0、T1的特殊功能寄存器及方式选择
7.2 定时器/计数器的初始化
7.3 实例演练
第8章 串口
8.1 UART串行口的结构
8.2 串行口的工作方式
8.3 串行口的波特率发生器及波特率
8.4 实例演练
第9章 ADC和DAC模块
9.1 ADC模块原理分析
9.2 ADC模块初始化
9.3 DAC模块原理分析
9.4 实例演练
第10章 测温模块
10.1 DS18B20特性
10.2 DS18B20内部结构
10.3 DS18B20的初始化
10.4 DS18B20的写操作
10.5 DS18B20的读操作
10.6 实例演练
第11章 外接ROM 24C08
11.1 原理分析
11.2 I2C总线协议
11.3 实例演练
第12章 LCD屏
12.1 并行连接方式
12.2 串行连接方式
12.3 显示步骤及显示坐标关系
12.4 实例演练
第13章 蜂鸣器
13.1 原理介绍
13.2 实例演练
第二篇 可编程片上系统实验
第14章 SOPC实验板硬件简介
第15章 Quartus Ⅱ使用入门
15.1 简介
15.2 创建工程
15.3 设计输入
15.4 设计的编译
15.5 设计的仿真验证
15.6 引脚分配
15.7 器件配置
15.8 小结
第16章 Verilog HDL基础
16.1 Verilog HDL的发展历史及特点
16.2 标识符与关键字
16.3 注释
16.4 格式
16.5 数据类型
16.6 赋值
16.7 表达式
16.8 编译指令
第17章 VHDL基础
17.1 硬件描述语言VHDL简介
17.2 VHDL语言程序基本结构
17.3 VHDL的语言要素
第18章 VGA接口驱动实验
18.1 实验目的
18.2 实验原理
18.3 实验步骤
18.4 实验结果
第19章 PS/2接口验证实验
19.1 实验目的
19.2 实验原理
19.3 实验步骤
19.4 实验结果
第20章 USB通信实验
20.1 实验目的
20.2 实验原理
20.3 实验步骤
20.4 实验结果
第21章 TLV320芯片实验
21.1 实验目的
21.2 实验原理
21.3 实验步骤
21.4 实验结果
第22章 Nios Ⅱ软核的设计
22.1 实验目的
22.2 实验步骤
22.3 实验结果
第23章 外设模块的设计
23.1 实验目的
23.2 实验原理
23.3 实验步骤
第24章 SOPC应用系统的生成
24.1 实验目的
24.2 实验步骤
24.3 实验结果
第25章 Nios Ⅱ软核验证及Nios Ⅱ IDE软件的介绍
25.1 实验目的
25.2 实验步骤
第26章 SOPC系统的PIO验证
26.1 实验目的
26.2 实验原理
26.3 实验步骤
26.4 实验结果
第27章 UART控制器的验证
27.1 实验目的
27.2 实验原理
27.3 实验步骤
27.4 实验结果
第28章 PIO中断验证实验
28.1 实验目的
28.2 实验原理
28.3 实验步骤
28.4 实验结果
第29章 定时器验证实验
29.1 实验目的
29.2 实验原理
29.3 实验步骤
29.4 实验结果
第30章 定时器中断实验
30.1 实验目的
30.2 实验原理
30.3 实验步骤
30.4 实验结果
第31章 SOPC的uC/OSⅡ操作系统应用实验
31.1 实验目的
31.2 实验原理
31.3 实验步骤
31.4 实验结果
第32章 EPCS固化及Flash Programmer使用实验
32.1 实验目的
32.2 实验原理
32.3 实验步骤
32.4 实验结果
第33章 以太网接口实验
33.1 实验目的
33.2 实验原理
33.3 实验步骤
33.4 实验结果
第34章 SPI实验
34.1 实验目的
34.2 实验原理
34.3 实验步骤
34.4 实验结果
第35章 I2C实验
35.1 实验目的
35.2 实验原理
35.3 实验步骤
35.4 实验结果
第36章 SD卡实验
36.1 实验目的
36.2 实验原理
36.3 实验步骤
36.4 实验结果
第三篇 创新与自主设计实践
第37章 STC89C51单片机综合编程实验
37.1 实验目的
37.2 实验要求
37.3 实验方案
37.4 实验小结
第38章 数字频率计的设计
38.1 实验目的
38.2 实验要求
38.3 实验方案
38.4 实验小结
参考文献
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