STC單片機(jī)原理及應(yīng)用：從器件、匯編、C到操作系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)（立體化教程 第2版）

目錄



第1章單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

1.1嵌入式系統(tǒng)的基本概念

1.1.1嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

1.1.2嵌入式技術(shù)的構(gòu)成

1.28051微控制器的內(nèi)部架構(gòu)

1.38051單片機(jī)硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)

1.4運(yùn)行第一個(gè)8051單片機(jī)程序

1.58051單片機(jī)編程語(yǔ)言

第2章STC單片機(jī)硬件知識(shí)

2.1STC單片機(jī)發(fā)展歷史

2.2STC單片機(jī)IAP和ISP

2.3STC單片機(jī)命名規(guī)則及封裝

2.3.1命名規(guī)則

2.3.2封裝類型

2.3.3引腳定義

2.4STC單片機(jī)的架構(gòu)及功能

2.4.1單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能

2.4.2STC單片機(jī)的架構(gòu)

2.5STC單片機(jī)的I/O驅(qū)動(dòng)原理

2.6STC單片機(jī)硬件下載電路設(shè)計(jì)

2.6.1USB串口芯片下載電路

2.6.2USB直接下載編程電路

2.7STC單片機(jī)電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第3章STC單片機(jī)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境

3.1Keil μVision集成開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹

3.1.1軟件功能介紹

3.1.2軟件的下載

3.1.3軟件的安裝

3.1.4導(dǎo)入STC單片機(jī)元件庫(kù)

3.1.5軟件的啟動(dòng)

3.2Keil μVision軟件開(kāi)發(fā)流程介紹

3.2.1明確軟件需求

3.2.2創(chuàng)建設(shè)計(jì)工程

3.2.3編寫(xiě)匯編/C程序代碼

3.2.4匯編器對(duì)匯編語(yǔ)言的處理

3.2.5C編譯器對(duì)C語(yǔ)言的處理

3.2.6庫(kù)管理器生成庫(kù)文件

3.2.7鏈接器生成絕對(duì)目標(biāo)模塊文件

3.2.8目標(biāo)到HEX轉(zhuǎn)換器

3.2.9調(diào)試器調(diào)試目標(biāo)代碼

3.3Keil μVision基本開(kāi)發(fā)流程的實(shí)現(xiàn)

3.3.1建立新的設(shè)計(jì)工程

3.3.2添加新的C語(yǔ)言文件

3.3.3設(shè)計(jì)建立

3.3.4下載程序到目標(biāo)系統(tǒng)

3.3.5硬件在線調(diào)試

第4章數(shù)值表示及轉(zhuǎn)換

4.1常用碼制

4.1.1二進(jìn)制碼制

4.1.2十進(jìn)制碼制

4.1.3八進(jìn)制碼制

4.1.4十六進(jìn)制碼制

4.1.5BCD碼

4.2正數(shù)表示方法

4.2.1正整數(shù)的表示

4.2.2正小數(shù)的表示

4.3正數(shù)碼制轉(zhuǎn)換

4.3.1十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)

4.3.2十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

4.4負(fù)數(shù)表示方法

4.4.1符號(hào)幅度表示法

4.4.2補(bǔ)碼表示法

4.5負(fù)數(shù)補(bǔ)碼的計(jì)算

4.5.1負(fù)整數(shù)補(bǔ)碼的計(jì)算

4.5.2負(fù)小數(shù)補(bǔ)碼的計(jì)算

4.6定點(diǎn)數(shù)表示

4.7浮點(diǎn)數(shù)表示

第5章STC單片機(jī)架構(gòu)

5.1STC單片機(jī)CPU內(nèi)核功能單元

5.1.1控制器

5.1.2運(yùn)算器

5.1.3特殊功能寄存器

5.2STC單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)和地址空間

5.2.1程序Flash存儲(chǔ)器

5.2.2數(shù)據(jù)Flash存儲(chǔ)器

5.2.3內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM存儲(chǔ)器

5.2.4外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

5.3STC單片機(jī)中斷系統(tǒng)原理及功能

5.3.1中斷原理

5.3.2中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.3.3中斷優(yōu)先級(jí)處理

5.3.4中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器

5.3.5中斷向量表

第6章STC單片機(jī)CPU指令系統(tǒng)

6.1STC單片機(jī)CPU尋址模式

6.1.1立即數(shù)尋址模式

6.1.2直接尋址模式

6.1.3間接尋址模式

6.1.4寄存器尋址模式

6.1.5相對(duì)尋址模式

6.1.6變址尋址模式

6.1.7位尋址模式

6.2STC單片機(jī)CPU指令集

6.2.1算術(shù)指令

6.2.2邏輯指令

6.2.3數(shù)據(jù)傳送指令

6.2.4布爾指令

6.2.5程序分支指令

第7章STC單片機(jī)匯編語(yǔ)言編程模型

7.1匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)

7.2匯編代碼中段的分配

7.2.1CODE段

7.2.2BIT段

7.2.3IDATA段

7.2.4DATA段

7.2.5XDATA段

7.3匯編語(yǔ)言符號(hào)及規(guī)則

7.3.1符號(hào)的命名規(guī)則

7.3.2符號(hào)的作用

7.4匯編語(yǔ)言操作數(shù)描述

7.4.1數(shù)字

7.4.2字符

7.4.3字符串

7.4.4位置計(jì)數(shù)器

7.4.5操作符

7.4.6表達(dá)式

7.5匯編語(yǔ)言控制描述

7.5.1地址控制

7.5.2條件匯編

7.5.3存儲(chǔ)器初始化

7.5.4分配存儲(chǔ)器空間

7.5.5過(guò)程聲明

7.5.6程序鏈接

7.5.7段控制

7.5.8雜項(xiàng)

7.6Keil μVision5匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)流程

7.6.1建立新的設(shè)計(jì)工程

7.6.2添加新的匯編語(yǔ)言文件

7.6.3設(shè)計(jì)建立

7.6.4分析.m51文件

7.6.5分析.lst文件

7.6.6分析.hex文件

7.6.7程序軟件仿真

7.6.8程序硬件仿真

7.7單片機(jī)端口控制匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

7.7.1設(shè)計(jì)原理

7.7.2建立新的工程

7.7.3添加匯編語(yǔ)言程序

7.7.4設(shè)計(jì)建立

7.7.5下載設(shè)計(jì)

7.8單片機(jī)中斷匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)

7.8.1設(shè)計(jì)原理

7.8.2建立新的工程

7.8.3添加匯編語(yǔ)言文件

7.8.4分析.lst文件

7.8.5設(shè)計(jì)建立

7.8.6下載設(shè)計(jì)

7.8.7硬件仿真

第8章STC單片機(jī)C語(yǔ)言編程模型

8.1常量和變量

8.1.1常量

8.1.2變量

8.2數(shù)據(jù)類型

8.2.1標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言所支持的類型

8.2.2單片機(jī)擴(kuò)充的類型

8.2.3自定義數(shù)據(jù)類型

8.2.4變量及存儲(chǔ)模式

8.3運(yùn)算符

8.3.1賦值運(yùn)算符

8.3.2算術(shù)運(yùn)算符

8.3.3遞增和遞減運(yùn)算符

8.3.4關(guān)系運(yùn)算符

8.3.5邏輯運(yùn)算符

8.3.6位運(yùn)算符

8.3.7復(fù)合賦值運(yùn)算符

8.3.8逗號(hào)運(yùn)算符

8.3.9條件運(yùn)算符

8.3.10強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換符

8.3.11sizeof運(yùn)算符

8.4描述語(yǔ)句

8.4.1輸入/輸出語(yǔ)句

8.4.2表達(dá)式語(yǔ)句

8.4.3條件語(yǔ)句

8.4.4開(kāi)關(guān)語(yǔ)句

8.4.5循環(huán)語(yǔ)句

8.4.6返回語(yǔ)句

8.5數(shù)組

8.5.1一維數(shù)組的表示方法

8.5.2多維數(shù)組的表示方法

8.5.3索引數(shù)組元素的方法

8.5.4動(dòng)態(tài)輸入數(shù)組元素的方法

8.5.5數(shù)組運(yùn)算算法

8.6指針

8.6.1指針的基本概念

8.6.2指向指針的指針

8.6.3指針變量輸入

8.7函數(shù)

8.7.1函數(shù)聲明

8.7.2函數(shù)調(diào)用

8.7.3函數(shù)變量的存儲(chǔ)方式

8.7.4函數(shù)參數(shù)和局部變量的存儲(chǔ)器模式

8.7.5基本數(shù)據(jù)類型傳遞參數(shù)

8.7.6數(shù)組類型傳遞參數(shù)

8.7.7指針類型傳遞參數(shù)

8.8預(yù)編譯指令

8.8.1宏定義

8.8.2文件包含

8.8.3條件編譯

8.8.4其他預(yù)處理指令

8.9復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.9.1結(jié)構(gòu)

8.9.2聯(lián)合

8.9.3枚舉

8.10C程序中使用匯編語(yǔ)言

8.10.1內(nèi)嵌匯編語(yǔ)言

8.10.2調(diào)用匯編程序

8.11C語(yǔ)言端口控制實(shí)現(xiàn)

8.12C語(yǔ)言中斷程序?qū)崿F(xiàn)

8.12.1C語(yǔ)言中斷程序?qū)崿F(xiàn)原理

8.12.2外部中斷電路原理

8.12.3C語(yǔ)言中斷具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程

第9章STC單片機(jī)時(shí)鐘、復(fù)位和電源模式原理及實(shí)現(xiàn)

9.1STC單片機(jī)時(shí)鐘

9.2STC單片機(jī)復(fù)位

9.2.1外部RST引腳復(fù)位

9.2.2軟件復(fù)位

9.2.3掉電/上電復(fù)位

9.2.4MAX810專用復(fù)位電路復(fù)位

9.2.5內(nèi)部低壓檢測(cè)復(fù)位

9.2.6看門(mén)狗復(fù)位

9.2.7程序地址非法復(fù)位

9.3STC單片機(jī)電源模式

9.3.1低速模式

9.3.2空閑模式

9.3.3掉電模式


第10章STC單片機(jī)比較器原理及實(shí)現(xiàn)

10.1STC單片機(jī)比較器結(jié)構(gòu)

10.2STC單片機(jī)比較器寄存器組

10.2.1比較器控制寄存器1

10.2.2比較器控制寄存器2

10.3STC單片機(jī)比較器應(yīng)用

第11章STC單片機(jī)計(jì)數(shù)器和定時(shí)器原理及實(shí)現(xiàn)

11.1計(jì)數(shù)器/定時(shí)器模塊簡(jiǎn)介

11.2計(jì)數(shù)器/定時(shí)器寄存器組

11.2.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0/1控制寄存器TCON

11.2.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式寄存器TMOD

11.2.3輔助寄存器AUXR

11.2.4T0~T2時(shí)鐘輸出寄存器和外部中斷允許INT_CLKO(AUXR2)

11.2.5定時(shí)器T0和T1中斷允許控制寄存器IE

11.2.6定時(shí)器T0和T1中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP

11.2.7定時(shí)器T4和定時(shí)器T3控制寄存器T4T3M

11.2.8定時(shí)器T2、T3和T4的中斷控制寄存器IE2

11.3計(jì)數(shù)器/定時(shí)器工作模式原理和實(shí)現(xiàn)

11.3.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0工作模式

11.3.2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1工作模式

11.3.3定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2工作模式

11.3.4定時(shí)器/計(jì)數(shù)器3工作模式

11.3.5定時(shí)器/計(jì)數(shù)器4工作模式

第12章STC單片機(jī)異步串行收發(fā)器原理及實(shí)現(xiàn)

12.1RS232標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

12.1.1RS232傳輸特點(diǎn)

12.1.2RS232數(shù)據(jù)傳輸格式

12.1.3RS232電氣標(biāo)準(zhǔn)

12.1.4RS232參數(shù)設(shè)置

12.1.5RS232連接器

12.2STC單片機(jī)串口模塊簡(jiǎn)介

12.2.1串口模塊結(jié)構(gòu)

12.2.2串口引腳

12.3串口1寄存器及工作模式

12.3.1串口1寄存器組

12.3.2串口1工作模式

12.3.3人機(jī)交互控制的實(shí)現(xiàn)

12.3.4按鍵掃描與串口顯示

12.4串口2寄存器及工作模式

12.4.1串口2寄存器組

12.4.2串口2工作模式

12.5紅外通信的原理及實(shí)現(xiàn)

12.5.1紅外收發(fā)器的電路原理

12.5.2紅外通信波形捕獲

12.5.3紅外通信協(xié)議

12.5.4紅外檢測(cè)原理

12.5.5串口通信原理

12.5.6設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

第13章STC單片機(jī)ADC原理及實(shí)現(xiàn)

13.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理

13.1.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)

13.1.2模數(shù)轉(zhuǎn)換器的類型

13.2STC單片機(jī)內(nèi)ADC的結(jié)構(gòu)原理

13.2.1STC單片機(jī)內(nèi)ADC的結(jié)構(gòu)

13.2.2ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的計(jì)算方法

13.3STC單片機(jī)內(nèi)ADC寄存器組

13.3.1P1口模擬功能控制寄存器

13.3.2ADC控制寄存器

13.3.3時(shí)鐘分頻寄存器

13.3.4ADC結(jié)果高位寄存器

13.3.5ADC結(jié)果低位寄存器

13.3.6中斷使能寄存器

13.3.7中斷優(yōu)先級(jí)寄存器

13.4直流電壓測(cè)量及串口顯示

13.4.1直流分壓電路原理

13.4.2軟件設(shè)計(jì)流程

13.4.3具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程

13.5直流電壓測(cè)量及LCD屏顯示

13.5.1硬件電路設(shè)計(jì)

13.5.21602字符LCD原理

13.5.3軟件設(shè)計(jì)流程

13.5.4具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程

13.6交流電壓測(cè)量及LCD屏顯示

13.6.1硬件電路設(shè)計(jì)

13.6.212864圖形點(diǎn)陣LCD原理

13.6.3軟件設(shè)計(jì)流程

13.6.4ADC外部輸入信號(hào)要求

13.6.5具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程

13.7溫度測(cè)量及串口顯示

第14章STC單片機(jī)增強(qiáng)型PWM發(fā)生器原理及實(shí)現(xiàn)

14.1脈沖寬度調(diào)制原理

14.2增強(qiáng)型PWM發(fā)生器模塊

14.2.1增強(qiáng)型PWM發(fā)生器功能

14.2.2增強(qiáng)型PWM發(fā)生器寄存器集

14.3生成單路PWM信號(hào)

14.4生成兩路互補(bǔ)PWM信號(hào)

14.5步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制

14.5.1五線四相步進(jìn)電機(jī)的工作原理

14.5.2步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)

14.5.3使用軟件驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)

14.5.4使用PWM模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)

14.5.5設(shè)計(jì)下載和驗(yàn)證

第15章STC單片機(jī)SPI原理及實(shí)現(xiàn)

15.1SPI模塊結(jié)構(gòu)及功能

15.1.1SPI傳輸特點(diǎn)

15.1.2SPI模塊功能

15.1.3SPI接口信號(hào)

15.1.4SPI接口的數(shù)據(jù)通信方式

15.1.5SPI模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

15.2SPI模塊寄存器組

15.2.1SPI控制寄存器

15.2.2SPI狀態(tài)寄存器

15.2.3SPI數(shù)據(jù)寄存器

15.2.4中斷允許寄存器

15.2.5中斷優(yōu)先級(jí)寄存器

15.2.6控制SPI引腳位置寄存器

15.3SPI模塊配置及時(shí)序

15.3.1SPI配置模式

15.3.2主/從模式的注意事項(xiàng)

15.3.3通過(guò)SS修改模式

15.3.4寫(xiě)沖突

15.3.5數(shù)據(jù)模式時(shí)序

15.47段數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)與顯示

15.4.1系統(tǒng)控制電路原理

15.4.27段數(shù)碼管原理

15.4.374HC595原理

15.4.4系統(tǒng)軟件控制流程

15.4.5程序具體實(shí)現(xiàn)

第16章STC單片機(jī)CCP/PCA/PWM模塊原理及實(shí)現(xiàn)

16.1CCP/PCA/PWM結(jié)構(gòu)

16.2CCP/PCA/PWM寄存器組

16.2.1PCA工作模式寄存器

16.2.2PCA控制寄存器

16.2.3PCA比較捕獲寄存器

16.2.4PCA的16位計(jì)數(shù)器

16.2.5PCA捕獲/比較寄存器

16.2.6PCA模塊PWM寄存器

16.2.7PCA模塊引腳切換寄存器

16.3CCP/PCA/PWM工作模式

16.3.1捕獲模式


16.3.216位軟件定時(shí)器模式

16.3.3高速脈沖輸出模式

16.3.4脈沖寬度調(diào)制模式

第17章RTX51操作系統(tǒng)原理及實(shí)現(xiàn)

17.1操作系統(tǒng)的必要性

17.1.1單任務(wù)程序

17.1.2輪詢程序

17.2操作系統(tǒng)基本知識(shí)

17.2.1操作系統(tǒng)的作用

17.2.2操作系統(tǒng)的功能

17.3RTX51操作系統(tǒng)的任務(wù)

17.3.1定義任務(wù)

17.3.2管理任務(wù)

17.3.3切換任務(wù)

17.4RTX51操作系統(tǒng)內(nèi)核函數(shù)

17.5RTX51操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

17.5.1RTX51操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)1

17.5.2RTX51操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)2

17.5.3RTX51操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)3

附錄ASTC單片機(jī)考試樣題

附錄BSTC單片機(jī)選型表

附錄CSTC學(xué)習(xí)板原理圖477