單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用內(nèi)容簡(jiǎn)介

本教材依據(jù)“單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用”課程教學(xué)大綱，將所要求掌握的基本知識(shí)和基本原理分解到若干個(gè)章節(jié)，主要包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)基本結(jié)構(gòu)、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、單片機(jī)的中斷系統(tǒng)、單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、單片機(jī)的串行口以及單片機(jī)常用接口電路與外設(shè)等。本教材還介紹了單片機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)用到的編程語(yǔ)言（匯編及C51）和開(kāi)發(fā)軟件（Keil 及Proteus）。在各章末，安排了能力訓(xùn)練和知識(shí)測(cè)試兩個(gè)環(huán)節(jié)，以加深讀者對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解與掌握。在第9章介紹了兩個(gè)完整的應(yīng)用案例，這兩個(gè)案例具有一定的綜合性，能為讀者進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)打下基礎(chǔ)。

本教材適合應(yīng)用型本科院校，尤其是二本、三本院校電子、通信、自動(dòng)化、儀器儀表等專(zhuān)業(yè)使用。

第1章 單片機(jī)概論 1

1.1 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法 1

1.1.1 帶符號(hào)數(shù)的表示方法 1

1.1.2 字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 4

1.2 單片機(jī)的基本概念 5

1.2.1 單片機(jī)的主要特點(diǎn) 5

1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史 6

1.3 單片機(jī)的常見(jiàn)應(yīng)用 7

1.4 單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 8

1.5 單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程 9

1.6 單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9

1.6.1 單片機(jī)選型 9

1.6.2 單片機(jī)系統(tǒng)電路原理設(shè)計(jì) 13

1.6.3 單片機(jī)系統(tǒng)電路制板 13

1.7 單片機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13

1.8 Keil C51集成環(huán)境介紹 14

1.8.1 Keil μVision2 IDE 的安裝 15

1.8.2 Keil μVision2 IDE 的界面 15

1.8.3 Keil μVision2 IDE的使用方法 17

1.8.4 仿真環(huán)境的設(shè)置 20

1.8.5 跟蹤調(diào)試程序 21

1.9 單片機(jī)仿真軟件Proteus ISIS 22

1.9.1 Proteus Professional 界面簡(jiǎn)介 24

1.9.2 Proteus ISIS 使用實(shí)例 31

1.10 本課程學(xué)習(xí)目標(biāo) 39

1.11 如何學(xué)習(xí)單片機(jī) 39

能力訓(xùn)練一 Keil軟件的使用 40

知識(shí)測(cè)試一 41

第2章 MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu)與基本原理 43

2.1 MCS51單片機(jī)的外部特征 43

2.2 MCS51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 44

2.2.1 MCS51單片機(jī)的基本組成 44

2.2.2 MCS51系列單片機(jī)的中央處理器 45

2.2.3 MCS51系列單片機(jī)的輸入/輸出接口 47

2.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 51

2.4 MCS51單片機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘與時(shí)序 53

2.5 MCS51單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位電路 55

2.6 MCS51單片機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器 56

2.6.1 程序存儲(chǔ)器 56

2.6.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 59

能力訓(xùn)練二 MCS51單片機(jī)芯片認(rèn)識(shí) 63

知識(shí)測(cè)試二 63

第3章 指令系統(tǒng)及匯編程序設(shè)計(jì) 65

3.1 指令系統(tǒng)的概述 65

3.2 匯編語(yǔ)言指令格式 65

3.3 MCS51單片機(jī)的尋址方式 66

3.3.1 直接尋址方式 66

3.3.2 寄存器尋址方式 67

3.3.3 寄存器間接尋址 67

3.3.4 立即數(shù)尋址方式 68

3.3.5 基址寄存器加變址寄存器的變址尋址 68

3.3.6 位尋址 69

3.3.7 相對(duì)尋址 69

3.4 MCS51系列單片機(jī)指令系統(tǒng) 69

3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令 70

3.4.2 算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令 73

3.4.3 邏輯運(yùn)算類(lèi)指令 76

3.4.4 控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令 78

3.4.5 位操作指令 81

3.5 MCS51單片機(jī)指令表 83

3.6 偽指令 86

3.7 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 88

能力訓(xùn)練三 簡(jiǎn)單的LED燈控制 92

知識(shí)測(cè)試三 94

第4章 MCS51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 97

4.1 中斷的基本概念 97

4.2 MCS51中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 97

4.2.1 中斷源 98

4.2.2 中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器 98

4.3 中斷控制 99

4.3.1 中斷允許寄存器 99

4.3.2 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器 100

4.4 中斷響應(yīng) 101

4.4.1 中斷響應(yīng)條件 101

4.4.2 中斷響應(yīng)過(guò)程 102

4.4.3 中斷響應(yīng)時(shí)間 102

4.4.4 撤銷(xiāo)中斷請(qǐng)求 103

4.5 外部中斷源的擴(kuò)展 104

4.6 MCS51中斷系統(tǒng)的應(yīng)用 105

能力訓(xùn)練四 利用中斷控制LED彩燈 108

知識(shí)測(cè)試四 110

第5章 MCS51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 112

5.1 MCS51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及原理 112

5.1.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 112

5.1.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理 112

5.1.3 控制寄存器TCON 113

5.1.4 工作方式控制寄存器TMOD 114

5.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 114

5.2.1 方式0 114

5.2.2 方式1 116

5.2.3 方式2 116

5.2.4 方式3 117

5.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2 118

5.3.1 T2的相關(guān)控制寄存器 118

5.3.2 T2的工作方式 119

5.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 122

能力訓(xùn)練五 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 126

知識(shí)測(cè)試五 128

第6章 MCS51單片機(jī)的串行接口 130

6.1 串行通信概述 130

6.1.1 計(jì)算機(jī)通信的兩種方式 130

6.1.2 串行通信的基本概念 131

6.1.3 串行通信中常用的接口標(biāo)準(zhǔn) 133

6.2 串行口結(jié)構(gòu)及控制 135

6.2.1 MCS51串行口的結(jié)構(gòu) 135

6.2.2 MCS51串行口的控制 136

6.3 串行口工作方式 137

6.3.1 方式0 137

6.3.2 方式1 139

6.3.3 方式2 142

6.3.4 方式3 143

6.3.5 多機(jī)通信方式 143

6.3.6 串行口初始化編程步驟 144

6.4 串行口應(yīng)用舉例 144

6.4.1 單片機(jī)與PC的串行通信設(shè)計(jì) 144

6.4.2 單片機(jī)串口的其他應(yīng)用 146

能力訓(xùn)練六 雙機(jī)通信仿真 149

知識(shí)測(cè)試六 151

第7章 單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展與接口技術(shù) 153

7.1 MCS51系列單片機(jī)I/O口擴(kuò)展 153

7.1.1 簡(jiǎn)單I/O接口擴(kuò)展 154

7.1.2 基于可編程芯片8255A的擴(kuò)展 155

7.2 MCS51單片機(jī)與鍵盤(pán)的接口 162

7.2.1 鍵盤(pán)的工作原理 162

7.2.2 獨(dú)立式鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口 162

7.2.3 矩陣式鍵盤(pán)與單片機(jī)的接口 164

7.3 MCS51單片機(jī)與LED顯示器的接口 166

7.3.1 LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 166

7.3.2 LED數(shù)碼管的顯示方式 169

7.3.3 LED顯示器與單片機(jī)的接口 170

7.4 A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)展 173

7.4.1 A/D轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)展 173

7.4.2 D/A轉(zhuǎn)換器擴(kuò)展 177

能力訓(xùn)練七 8255A擴(kuò)展I/O口 182

知識(shí)測(cè)試七 183

第8章 單片機(jī)C語(yǔ)言及程序設(shè)計(jì) 185

8.1 單片機(jī)C語(yǔ)言概述 185

8.2 C51的程序結(jié)構(gòu) 186

8.3 C51的常量 188

8.4 C51的變量 189

8.5 C51的指針 195

8.6 C51的數(shù)組 196

8.7 C51的結(jié)構(gòu) 198

8.6 C51的運(yùn)算符及表達(dá)式 202

8.7 C51的輸入/輸出 206

8.8 C51的函數(shù) 208

8.9 C51程序舉例 213

能力訓(xùn)練八 LED動(dòng)態(tài)顯示 223

知識(shí)測(cè)試八 224

第9章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 226

9.1 基于單片機(jī)的數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì) 226

9.1.1 單片機(jī)數(shù)字顯示溫度計(jì)的原理 226

9.1.2 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 226

9.1.3 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 232

9.2 單片機(jī)紅外報(bào)警器設(shè)計(jì) 242

9.2.1 紅外報(bào)警器工作原理 242

9.2.2 報(bào)警器硬件電路設(shè)計(jì) 243

9.2.3 軟件設(shè)計(jì) 248

參考文獻(xiàn) 253 2100433B

• 課程資源

《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》配套建設(shè)有“單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用”數(shù)字課程，數(shù)字課程內(nèi)容與紙質(zhì)教材對(duì)應(yīng)，包括演示文稿、電子教案 。

《單片機(jī)技術(shù)及應(yīng)用》分為5個(gè)項(xiàng)目，共計(jì)24個(gè)任務(wù)。主要包括單片機(jī)應(yīng)用準(zhǔn)備、單片機(jī)LED照明燈和警示燈、單片機(jī)LED廣告燈和交通燈、單片機(jī)數(shù)碼管顯示器、單片機(jī)數(shù)字電壓表等內(nèi)容 。