電子工程師自學成才手冊（精通篇）

第1章 單片機快速入門 1
1.1 單片機簡介 1
1.1.1 什么是單片機 1
1.1.2 單片機應用系統(tǒng)的組成及工作過程 2
1.1.3 單片機的分類 3
1.1.4 單片機的應用領域 4
1.2 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)過程 5
1.2.1 明確控制要求并選擇合適型號的單片機 5
1.2.2 設計單片機電路原理圖 5
1.2.3 制作單片機電路 6
1.2.4 用Keil軟件編寫單片機控制程序 7
1.2.5 計算機、下載（燒錄）器和單片機的連接 10
1.2.6 用燒錄軟件將程序寫入單片機 13
1.2.7 單片機電路的供電與測試 15
1.3 C51語言基礎 17
1.3.1 常量 17
1.3.2 變量 19
1.3.3 運算符 19
1.3.4 關鍵字 22
1.3.5 數(shù)組 23
1.3.6 循環(huán)語句 24
1.3.7 選擇語句 26
第2章 51單片機的硬件系統(tǒng) 28
2.1 8051單片機的引腳功能與內部結構 28
2.1.1 引腳功能說明 28
2.1.2 單片機與片外存儲器的連接與控制 31
2.1.3 內部結構說明 32
2.2 8051單片機I/O端口的結構與工作原理 35
2.2.1 P0端口 35
2.2.2 P1端口 37
2.2.3 P2端口 38
2.2.4 P3端口 38
2.3 8051單片機的存儲器 40
2.3.1 存儲器的存儲單位與編址 40
2.3.2 片內、片外程序存儲器的使用與編址 41
2.3.3 片內、片外數(shù)據(jù)存儲器的使用與編址 41
2.3.4 數(shù)據(jù)存儲器的分區(qū) 42
2.3.5 特殊功能寄存器（SFR） 44
第3章 STC89C5x系列單片機介紹 49
3.1 概述 49
3.1.1 兩種版本與封裝形式 49
3.1.2 引腳功能說明 50
3.1.3 STC89C5x系列單片機的型號命名規(guī)則 52
3.1.4 STC89C5x系列單片機常用型號的主要參數(shù) 52
3.2 STC89C5x系列單片機的I/O端口 53
3.2.1 I/O端口上電復位狀態(tài)與灌電流、拉電流 53
3.2.2 P4端口的使用 54
3.2.3 I/O端口與外部電路的連接 55
3.3 STC89C5x系列單片機的存儲器 57
3.3.1 程序存儲器 57
3.3.2 數(shù)據(jù)存儲器 57
3.3.3 特殊功能寄存器 58
第4章 51單片機編程軟件的使用 61
4.1 Keil C51軟件的基本操作 61
4.1.1 Keil C51軟件的版本及獲取 61
4.1.2 Keil C51軟件的安裝 61
4.2 程序的編寫與編譯 63
4.2.1 啟動Keil C51軟件并新建工程文件 63
4.2.2 新建源程序文件 65
4.2.3 編寫程序 66
4.2.4 編譯程序 67
4.3 程序的仿真與調試 69
4.3.1 軟件仿真設置 70
4.3.2 編譯程序 71
4.3.3 仿真、調試程序 71
第5章 單片機驅動LED的電路及編程 75
5.1 LED（發(fā)光二極管）介紹 75
5.1.1 外形與符號 75
5.1.2 性質 75
5.1.3 檢測 76
5.1.4 限流電阻 76
5.2 點亮單個LED的電路與程序詳解 77
5.2.1 點亮單個LED的電路 77
5.2.2 采用位操作方式點亮單個LED的程序詳解 77
5.2.3 采用字節(jié)操作方式點亮單個LED的程序詳解 79
5.2.4 單個LED以固定頻率閃爍發(fā)光的程序詳解 80
5.2.5 單個LED以不同頻率閃爍發(fā)光的程序詳解 81
5.3 點亮多個LED的電路與程序詳解 82
5.3.1 點亮多個LED的電路 82
5.3.2 采用位操作方式點亮多個LED的程序詳解 83
5.3.3 采用字節(jié)操作方式點亮多個LED的程序詳解 83
5.3.4 多個LED以不同頻率閃爍發(fā)光的程序詳解 84
5.3.5 多個LED左移和右移的程序詳解 85
5.3.6 LED循環(huán)左移和右移的程序詳解 86
5.3.7 LED左右移動并閃爍發(fā)光的程序詳解 88
5.3.8 采用查表方式控制LED多種形式發(fā)光的程序詳解 89
5.3.9 LED花樣發(fā)光的程序詳解 90
5.4 采用PWM方式調節(jié)LED亮度的原理與程序詳解 91
5.4.1 采用PWM方式調節(jié)LED亮度的原理 91
5.4.2 采用PWM方式調節(jié)LED亮度的程序詳解 91
第6章 單片機驅動LED數(shù)碼管的電路及編程 94
6.1 單片機驅動1位LED數(shù)碼管的電路與程序詳解 94
6.1.1 1位LED數(shù)碼管的結構與檢測 94
6.1.2 單片機驅動1位LED數(shù)碼管的電路 96
6.1.3 單個數(shù)碼管靜態(tài)顯示1個字符的程序詳解 96
6.1.4 單個數(shù)碼管動態(tài)顯示多個字符的程序詳解 97
6.1.5 單個數(shù)碼管環(huán)形轉圈顯示的程序詳解 98
6.1.6 單個數(shù)碼管顯示邏輯電平的程序詳解 98
6.2 單片機驅動8位LED數(shù)碼管的電路與程序詳解 99
6.2.1 多位LED數(shù)碼管的結構與檢測 99
6.2.2 單片機連接8位共陰極數(shù)碼管的電路 100
6.2.3 8位數(shù)碼管顯示1個字符的程序詳解 102
6.2.4 8位數(shù)碼管逐位顯示8個字符的程序詳解 103
6.2.5 8位數(shù)碼管同時顯示8個字符的程序及詳解 104
6.2.6 8位數(shù)碼管動態(tài)顯示8個以上字符的程序及詳解 104
第7章 中斷與中斷編程 106
7.1 中斷的基本概念與處理過程 106
7.1.1 中斷的基本概念 106
7.1.2 中斷的處理過程 106
7.2 中斷的系統(tǒng)結構與控制寄存器 107
7.2.1 中斷的系統(tǒng)結構 107
7.2.2 中斷源寄存器 108
7.2.3 中斷允許寄存器IE 109
7.2.4 中斷優(yōu)先級控制寄存器IP 110
7.3 中斷編程 111
7.3.1 外部中斷0以低電平方式觸發(fā)中斷的程序詳解 111
7.3.2 外部中斷1以下降沿方式觸發(fā)中斷的程序詳解 112
第8章 定時器/計數(shù)器的使用及編程 115
8.1 定時器/計數(shù)器的定時與計數(shù)功能 115
8.1.1 定時器/計數(shù)器的定時功能 115
8.1.2 定時器/計數(shù)器的計數(shù)功能 116
8.2 定時器/計數(shù)器的結構和工作原理 116
8.2.1 定時器/計數(shù)器的結構 116
8.2.2 定時器/計數(shù)器的工作原理 117
8.3 與定時器/計數(shù)器相關的控制寄存器 118
8.3.1 TCON寄存器 118
8.3.2 TMOD寄存器 119
8.4 定時器/計數(shù)器的工作方式 120
8.5 定時器/計數(shù)器的應用及編程 124
8.5.1 產生1kHz方波信號的程序詳解 124
8.5.2 產生50kHz方波信號的程序詳解 125
8.5.3 產生周期為1s方波信號的程序詳解 126
第9章 按鍵電路及編程 128
9.1 獨立按鍵輸入電路與程序詳解 128
9.1.1 開關輸入抖動及解決方法 128
9.1.2 連接8個獨立按鍵和8個LED的單片機電路 129
9.1.3 一個按鍵點動控制一個LED亮滅的程序詳解 130
9.1.4 一個按鍵鎖定控制一個LED亮滅的程序詳解 130
9.1.5 4路搶答器的程序詳解 131
9.1.6 獨立按鍵控制LED和LED數(shù)碼管的單片機電路 132
9.1.7 兩個按鍵控制1位數(shù)字增、減并用8位數(shù)碼管顯示的程序詳解 133
9.1.8 兩個按鍵控制多位數(shù)字增、減并用8位數(shù)碼管顯示的程序詳解 135
9.1.9 按鍵長按與短按產生不同控制效果的程序詳解 137
9.1.10 8個獨立按鍵控制LED和LED數(shù)碼管顯示的程序詳解 139
9.2 矩陣鍵盤輸入電路與程序詳解 141
9.2.1 單片機16鍵矩陣鍵盤和8位數(shù)碼管的電路 141
9.2.2 矩陣鍵盤行列掃描方式輸入及顯示的程序詳解 143
9.2.3 采用中斷方式的矩陣鍵盤行列掃描輸入的電路及程序詳解 146
9.2.4 矩陣鍵盤密碼鎖的程序詳解 150
第10章 點陣和液晶顯示屏的使用及編程 155
10.1 雙色LED點陣的使用及編程 155
10.1.1 雙色LED點陣的基礎知識 155
10.1.2 單片機配合74HC595芯片驅動雙色LED點陣的電路 162
10.1.3 雙色點陣顯示一種顏色字符的程序詳解 163
10.1.4 雙色點陣交替顯示兩種顏色字符的程序詳解 166
10.1.5 字符“0”～“9”移入和移出雙色點陣的程序詳解 168
10.2 1602字符型液晶顯示屏的使用及編程 171
10.2.1 1602字符型液晶顯示屏的基礎介紹 171
10.2.2 單片機驅動1602字符型液晶顯示屏的電路 176
10.2.3 1602字符型液晶顯示屏靜態(tài)顯示字符的程序詳解 177
10.2.4 1602字符型液晶顯示屏逐個顯示字符的程序詳解 179
10.2.5 1602字符型液晶顯示屏字符滾動顯示的程序詳解 180
10.2.6 矩陣鍵盤輸入與1602字符型液晶顯示屏顯示的電路及程序詳解 181
第11章 步進電動機的使用及編程 186
11.1 步進電動機與驅動芯片介紹 186
11.1.1 步進電動機 186
11.1.2 驅動芯片 189
11.1.3 五線四相步進電動機 191
11.2 單片機驅動步進電動機的電路及編程 192
11.2.1 單片機驅動步進電動機的電路 192
11.2.2 用單四拍方式驅動步進電動機正轉的程序詳解 193
11.2.3 用雙四拍方式驅動步進電動機自動正反轉的程序詳解 194
11.2.4 用外部中斷控制步進電動機正反轉的程序詳解 195
11.2.5 用按鍵控制步進電動機啟動、加速、減速、停止的程序詳解 197
第12章 串行通信的使用及編程 202
12.1 串行通信的基礎知識 202
12.1.1 并行通信和串行通信 202
12.1.2 串行通信的兩種方式 202
12.1.3 串行通信的數(shù)據(jù)傳送方向 204
12.2 串行通信口的結構與原理 205
12.2.1 串行通信口的結構 205
12.2.2 串行通信口的工作原理 206
12.3 串行通信口的控制寄存器 206
12.3.1 串行控制寄存器 206
12.3.2 電源控制寄存器 207
12.4 4種工作方式與波特率 208
12.4.1 方式0 208
12.4.2 方式1 209
12.4.3 方式2 210
12.4.4 方式3 210
12.4.5 波特率 210
12.5 串行通信的應用編程 212
12.5.1 利用方式0實現(xiàn)產品計數(shù)顯示的電路及編程 212
12.5.2 利用方式1實現(xiàn)雙機通信的電路及編程 214
第13章 I2C總線通信的使用及編程 217
13.1 I2C總線的基礎知識 217
13.1.1 I2C總線的通信協(xié)議 217
13.1.2 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送格式 218
13.2 I2C總線存儲器24C02 219
13.2.1 外形與引腳功能 219
13.2.2 器件地址 220
13.2.3 讀/寫操作 220
13.3 單片機與24C02的I2C總線通信電路及編程 223
13.3.1 模擬I2C總線通信的程序詳解 223
13.3.2 利用I2C總線從24C02讀寫一個數(shù)據(jù)的電路及程序詳解 226
13.3.3 利用I2C總線從24C02讀寫多個數(shù)據(jù)的電路及程序詳解 228
13.3.4 利用24C02存儲按鍵操作信息的電路及程序詳解 229
第14章 A/D（模/數(shù)）與D/A（數(shù)/模）轉換電路及編程 233
14.1 A/D與D/A1