單片機原理及應用

目 錄
第1章 單片機概述 1
1．1 單片機的基本概念 1
1．1．1　什么是單片機 1
1．1．2　微控制器（MCU） 2
1．1．3　如何使用單片機 2
1．2 單片機的發(fā)展概況 3
1．2．1　單片機的發(fā)展歷史 3
1．2．2　MCS-51系列單片機的發(fā)展 4
1．2．3　現(xiàn)階段主流單片機系列簡介 5
1．3 單片機的應用特點與應用領域 6
1．3．1　單片機的應用特點 6
1．3．2　單片機的應用領域 6
1．4 單片機的發(fā)展趨勢 7
1．5　如何學好MCS-51系列單片機 9
1．5．1　為什么要學51單片機 9
1．5．2　怎么學51單片機 9
習題 9
第2章 MCS-51單片機的結(jié)構和原理 10
2．1 MCS-51單片機的基本組成 10
2．1．1 MCS-51單片機的基本結(jié)構 10
2．1．2 MCS-51單片機的封裝與信號
引腳 13
2．2 MCS-51單片機的并行I/O端口
結(jié)構 15
2．3 MCS-51系列單片機的存儲器
結(jié)構 18
2．3．1 程序存儲器 18
2．3．2 數(shù)據(jù)存儲器 19
2．4 單片機的時鐘電路與時序 25
2．4．1 時鐘電路 25
2．4．2 時序 26
2．5 MCS-51單片機的工作方式 28
2．5．1 復位 28
2．5．2 程序執(zhí)行方式 30
2．5．3 單步執(zhí)行方式 31
2．5．4 低功耗方式 31
2．5．5 EPROM編程和校驗方式 33
習題 33
第3章 Keil與Proteus軟件的使用 35
3．1 Keil C51軟件的介紹及應用示例 35
3．1．1 Keil C51軟件的安裝及環(huán)境
介紹 35
3．1．2 建立Keil C51工程 36
3．1．3 程序輸入 39
3．1．4 編譯程序 40
3．1．5 程序調(diào)試 42
3．2 Proteus介紹及使用示例 49
3．2．1 Proteus 8原理圖編輯環(huán)境介紹 49
3．2．2 Proteus 8原理圖設計方法及
示例 51
3．2．3　Proteus 8程序仿真示例 58
習題 64
第4章 MCS-51單片機匯編語言指令系統(tǒng)
及其編程 65
4．1 指令格式及其符號說明 65
4．1．1 指令格式 65
4．1．2 常用符號說明 66
4．1．3 指令的字節(jié) 66
4．2 尋址方式 68
4．2．1 立即尋址 68
4．2．2 直接尋址 68
4．2．3 寄存器尋址 69
4．2．4 寄存器間接尋址 69
4．2．5 變址尋址 70
4．2．6 相對尋址 70
4．2．7 位尋址 71
4．3 MCS-51系列單片機指令系統(tǒng) 71
4．3．1 數(shù)據(jù)傳送類指令 71
4．3．2 算術運算類指令 75
4．3．3 邏輯運算及移位類指令 79
4．3．4 控制轉(zhuǎn)移類指令 82
4．3．5 位操作類指令 87
4．4 MCS-51單片機匯編語言程序
設計 89
4．4．1 匯編語言的偽指令 89
4．4．2 匯編語言程序設計 92
習題 111
第5章　單片機C51程序設計基礎 114
5．1　C51數(shù)據(jù)與運算 114
5．1．1　C51的數(shù)據(jù)類型 114
5．1．2　C51數(shù)據(jù)的存儲類型 115
5．1．3 8051特殊功能寄存器的C51
定義 116
5．1．4 8051并行接口及位變量的C51
定義 117
5．2 C51運算符、表達式及其規(guī)則 118
5．2．1 （復合）賦值運算符 118
5．2．2 算術運算符 119
5．2．3 自增和自減運算符 120
5．2．4 關系運算符 121
5．2．5 邏輯運算符 121
5．2．6 位運算符 121
5．2．7 條件運算符 123
5．2．8 指針和地址運算符 123
5．2．9 優(yōu)先級和結(jié)合性 123
5．3 C51流程控制語句 124
5．3．1 C51程序的基本結(jié)構及
流程圖 124
5．3．2 選擇語句 126
5．3．3 循環(huán)語句 128
5．4 C51構造數(shù)據(jù)類型 131
5．4．1 數(shù)組 131
5．4．2 指針 133
5．4．3 結(jié)構體 135
5．4．4 共用體 138
5．4．5 枚舉 140
5．5 函數(shù) 141
5．5．1 函數(shù)的定義 142
5．5．2 函數(shù)的調(diào)用 143
5．5．3　函數(shù)的嵌套調(diào)用與遞歸調(diào)用 144
5．5．4 中斷服務函數(shù) 145
5．5．5 指向函數(shù)的指針變量 146
5．5．6 局部變量和全局變量 147
5．6 C51的庫函數(shù) 149
5．6．1 輸入/輸出流函數(shù)庫STDIO．H 150
5．6．2 字符串函數(shù)庫STRING．H 150
5．6．3 標準函數(shù)庫STDLIB．H及其他
頭文件 151
5．7 C51模塊化程序設計 152
5．7．1 基本概念 152
5．7．2 模塊化程序開發(fā)過程 153
習題 153
第6章 單片機內(nèi)部資源及編程 155
6．1 中斷系統(tǒng) 155
6．1．1 中斷概述 155
6．1．2 中斷源 156
6．1．3 中斷控制 157
6．1．4 中斷響應過程 160
6．1．5 中斷請求的撤除 162
6．1．6 中斷程序設計 162
6．1．7 外部中斷源的擴展 165
6．2 定時器/計數(shù)器 167
6．2．1 定時器/計數(shù)器的結(jié)構及工作
原理 168
6．2．2 定時器/計數(shù)器的控制 169
6．2．3 定時器/計數(shù)器的工作方式 170
6．2．4 定時器/計數(shù)器的初始化 173
6．2．5 定時器/計數(shù)器應用舉例 174
6．3 串行通信口 182
6．3．1 數(shù)據(jù)通信概述 182
6．3．2 單片機的串行通信接口 188
6．3．3 串行通信的工作方式及波特率
設置 190
6．3．4 串行口應用舉例 193
習題 203
第7章 單片機的功能擴展 205
7．1 顯示器及其接口 205
7．1．1 LED顯示器 205
7．1．2 液晶顯示器 209
7．2 鍵盤的輸入及接口 211
7．2．1 鍵盤概要 211
7．2．2 鍵盤程序設計 212
7．3 D/A轉(zhuǎn)換器的接口與應用 218
7．3．1 DAC的轉(zhuǎn)換原理及分類 218
7．3．2 并行接口DAC 220
7．3．3 串行接口DAC 225
7．4 A/D轉(zhuǎn)換器的接口與應用 227
7．4．1 ADC的轉(zhuǎn)換原理及分類 227
7．4．2 并行接口ADC 228
7．4．3 串行接口ADC 231
習題 234
第8章 單片機系統(tǒng)的擴展 235
8．1 MCS-51單片機最小應用系統(tǒng) 235
8．1．1 MCS-51單片機最小應用系統(tǒng)的
構成 235
8．1．2 系統(tǒng)擴展的內(nèi)容與方法 236
8．2 存儲器的擴展 237
8．2．1 程序存儲器的擴展 237
8．2．2 數(shù)據(jù)存儲器的擴展 238
8．2．3 存儲器綜合擴展 239
8．2．4 閃速存儲器及其擴展 240
8．3 輸入與輸出口的擴展 241
8．3．1 簡單的并行I/O接口擴展 242
8．3．2 用8255擴展并行I/O接口 243
8．4 串行口的擴展 248
8．4．1 I2C總線及其接口芯片 248
8．4．2 SPI及其芯片 250
8．4．3 單總線及其接口芯片 252
8．4．4 Microwire串行總線及其接口
芯片 256
習題 258
第9章 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)與設計 259
9．1 單片機應用系統(tǒng)的設計 259
9．1．1 總體設計 259
9．1．2 硬件設計 259
9．1．3 軟件設計 259
9．1．4 下載調(diào)試 260
9．2 單片機應用系統(tǒng)舉例 260
9．2．1 步進電動機的驅(qū)動 260
9．2．2 超聲波測距 263
9．2．3 LED點陣屏顯示系統(tǒng) 268
習題 274
參考文獻 275