單片微型計算機原理及應(yīng)用——C語言版

第1章 微型計算機基礎(chǔ) 1

1.1 微型計算機的定義與工作過程 1

1.1.1 定義 1

1.1.2 馮"para" label-module="para">

1.1.3 工作過程 2

1.2 計算機中的數(shù)制和編碼基礎(chǔ) 3

1.2.1 計算機中的數(shù)制及轉(zhuǎn)換 3

1.2.2 原碼、反碼、補碼 3

1.2.3 定點數(shù)和浮點數(shù) 4

1.2.4 計算機中常用的編碼 5

1.3 微型計算機結(jié)構(gòu) 7

1.3.1 微型計算機硬件結(jié)構(gòu)概述 7

1.3.2 微型計算機軟件概述 8

1.3.3 CPU、存儲器、I/O口、總線 11

1.4 中斷、定時器/計數(shù)器、串行通信、

并行通信的初步認識 17

1.4.1 中斷的初步認識 17

1.4.2 定時器/計數(shù)器的初步認識 18

1.4.3 并行通信與串行通信的初步

認識 18

1.5 CPU與外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸方式 20

1.5.1 無條件傳輸方式 20

1.5.2 程序查詢傳輸方式 20

1.5.3 中斷傳輸方式 21

1.5.4 DMA傳輸方式 21

本章小結(jié) 22

習題 22

第2章 51系列單片機硬件基礎(chǔ) 23

2.1 認識單片機 23

2.1.1 單片機的特點、應(yīng)用、分類、

發(fā)展趨勢 23

2.1.2 常用的單片機產(chǎn)品 27

2.1.3 MCS-51單片機已成為國際經(jīng)典 29

2.1.4 單片機與CPU、ARM、嵌入式

系統(tǒng)的關(guān)系 30

2.1.5 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的軟硬件

環(huán)境 32

2.2 51單片機的總體結(jié)構(gòu) 34

2.2.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 34

2.2.2 外部引腳說明 35

2.2.3 CPU的時序周期 38

2.3 51單片機的存儲器 39

2.3.1 程序存儲器 39

2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器 40

2.3.3 特殊功能寄存器 42

本章小結(jié) 45

習題 45

第3章 51系列單片機軟件編程基礎(chǔ)——

C51語言基礎(chǔ) 46

3.1 C51語言的數(shù)據(jù) 46

3.1.1 數(shù)據(jù)類型 46

3.1.2 常量與變量 46

3.1.3 數(shù)據(jù)存儲類型 49

3.2 C51語言對單片機主要資源的

控制 51

3.2.1 特殊功能寄存器的C51語言

定義 51

3.2.2 絕對地址的訪問 52

3.2.3 位變量的C51語言定義 54

3.3 C51語言的基本運算與流程控制

語句 55

3.3.1 基本運算 55

3.3.2 分支判斷—if、switch語句 56

3.3.3 循環(huán)控制—while、for語句 58

3.3.4 break、continue、return和goto

語句 60

3.4 C51語言的數(shù)組、指針、函數(shù) 61

3.4.1 數(shù)組 61

3.4.2 指針 63

3.4.3 函數(shù) 65

3.5 C51語言的預處理命令及匯編語句

的嵌入 67

3.5.1 文件包含、宏定義、條件編譯 67

3.5.2 C51中匯編語句的嵌入 69

3.6 C51的程序結(jié)構(gòu) 70

3.6.1 C51的程序結(jié)構(gòu) 70

3.6.2 C51編程規(guī)范及注意事項 71

3.6.3 C51的標識符與關(guān)鍵字 72

本章小結(jié) 74

習題 75

第4章 51系列單片機P0～P3口應(yīng)用

基礎(chǔ) 76

4.1 認識51單片機的P0～P3口 76

4.1.1 P1口 76

4.1.2 P3口 77

4.1.3 P0口 77

4.1.4 P2口 79

4.1.5 P0～P3口特點總結(jié) 79

4.2 輸出操作 79

4.2.1 基本輸出操作舉例—字節(jié)輸出

與位輸出 79

4.2.2 擴展輸出操作舉例—流水燈與

霹靂燈 80

4.2.3 擴展輸出操作舉例—8段LED

靜態(tài)與動態(tài)顯示 82

4.3 輸入操作 86

4.3.1 閘刀型開關(guān)輸入信號 87

4.3.2 單個按鈕型開關(guān)輸入信號 88

4.3.3 多個按鈕型開關(guān)輸入信號—鍵盤 90

4.4 實驗與設(shè)計 95

本章小結(jié) 98

習題 98

第5章 51系列單片機中斷系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ) 99

5.1 中斷系統(tǒng)的再認識 99

5.1.1 中斷的有關(guān)概念 99

5.1.2 中斷處理過程 100

5.2 認識51單片機中斷系統(tǒng) 102

5.2.1 51單片機中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 102

5.2.2 中斷控制寄存器 103

5.2.3 中斷優(yōu)先級與中斷響應(yīng) 104

5.2.4 中斷函數(shù)的結(jié)構(gòu)形式 106

5.3 外部中斷舉例 107

5.3.1 外部中斷源初始化 107

5.3.2 外部中斷示例 108

5.4 實驗與設(shè)計 112

本章小結(jié) 115

習題 115

第6章 51系列單片機的定時器/計數(shù)器

應(yīng)用基礎(chǔ) 116

6.1 可編程的硬件定時器/計數(shù)器的

再認識 116

6.1.1 功能 116

6.1.2 工作原理 116

6.1.3 計數(shù)器初值的計算 117

6.2 認識51單片機的定時器/計數(shù)器 117

6.2.1 定時器/計數(shù)器的的結(jié)構(gòu) 117

6.2.2 定時器/計數(shù)器的控制寄存器 118

6.2.3 定時器/計數(shù)器工作模式 119

6.3 定時器/計數(shù)器的應(yīng)用舉例 122

6.3.1 定時器/計數(shù)器的初始化 122

6.3.2 應(yīng)用舉例 124

6.4 實驗與設(shè)計 131

本章小結(jié) 134

習題 134

第7章 51系列單片機串行口應(yīng)用基礎(chǔ) 135

7.1 串行通信的再認識 135

7.1.1 異步串行通信與同步串行通信 135

7.1.2 波特率 138

7.1.3 串行通信的檢錯與糾錯 139

7.1.4 串行接口芯片UART和

USART 139

7.2 認識51單片機的串行接口 140

7.2.1 串行口的結(jié)構(gòu)原理 140

7.2.2 串行口的應(yīng)用控制 141

7.3 51單片機串行口的工作方式 143

7.3.1 串行口工作方式0 143

7.3.2 串行口工作方式1 147

7.3.3 串行口工作方式2 150

7.3.4 串行口工作方式3 153

7.4 51單片機串行口的應(yīng)用舉例 157

7.4.1 串行口編程基礎(chǔ) 157

7.4.2 串行口應(yīng)用舉例 159

7.5 實驗與設(shè)計 165

本章小結(jié) 167

習題 168

第8章 51系列單片機并行總線接口擴展

技術(shù) 169

8.1 51單片機并行I/O口擴展基礎(chǔ) 169

8.1.1 系統(tǒng)擴展總線結(jié)構(gòu)圖 169

8.1.2 典型的鎖存器芯片74LS273 170

8.1.3 典型的三態(tài)緩沖器74LS244 170

8.1.4 可編程的I/O接口芯片8255A 171

8.2 并行總線的連接 175

8.2.1 數(shù)據(jù)線、控制線的連接 175

8.2.2 譯碼信號的形成—系統(tǒng)擴展的

尋址 176

8.3 并行I/O接口芯片擴展示例 178

8.3.1 利用鎖存器與緩沖器擴展并行

的輸入/輸出口示例 178

8.3.2 利用8255A擴展并行的輸入/

輸出口示例 180

8.3.3 利用8255A作為8段LED

靜態(tài)顯示輸出口的示例 181

8.3.4 利用8255A作為8段LED

動態(tài)顯示輸出口的示例 183

8.4 模擬量接口技術(shù) 185

8.4.1 A/D與D/A轉(zhuǎn)換器概述 185

8.4.2 8位并行D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832

接口示例 192

8.4.3 12位并行D/A轉(zhuǎn)換器DAC1208

接口示例 198

8.4.4 8位并行A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809

接口示例 199

8.5 實驗與設(shè)計 203

本章小結(jié) 206

習題 206

第9章 51系列單片串行總線接口擴展

技術(shù) 208

9.1 I2C總線接口技術(shù) 208

9.1.1 認識I2C總線接口 208

9.1.2 I2C總線典型器件AT24C02

應(yīng)用舉例 210

9.2 SPI總線接口技術(shù) 216

9.2.1 認識SPI總線 216

9.2.2 SPI總線典型器件X25045

應(yīng)用舉例 217

9.3 單總線（1-wire）接口技術(shù) 221

9.3.1 認識單總線（1-wire） 221

9.3.2 單總線典型器件DS18B20

應(yīng)用舉例 222

9.4 典型串行A/D接口芯片TLC2543的

C51編程 228

本章小結(jié) 231

習題 232

第10章 51系列單片機液晶與點陣顯示器

應(yīng)用示例 233

10.1 51單片機液晶顯示器接口技術(shù) 233

10.1.1 認識LCD顯示器 233

10.1.2 字符型LCD1602液晶顯示

模塊接口技術(shù) 234

10.1.3 點陣式帶漢字庫12864液晶

顯示模塊接口技術(shù) 239

10.2 51單片機點陣LED顯示器接口

技術(shù) 247

10.2.1 認識點陣LED顯示器 247

10.2.2 一個5×7點陣一個字符

顯示 248

10.2.3 兩個8×8點陣字符串顯示 249

本章小結(jié) 251

習題 251

第11章 51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計 252

11.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及設(shè)計

內(nèi)容 252

11.1.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般硬件

組成 252

11.1.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容 254

11.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般設(shè)計

方法 255

11.2.1 確定系統(tǒng)的功能與性能 255

11.2.2 確定系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu) 255

11.2.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)硬件與軟件

設(shè)計 256

11.2.4 資源分配 258

11.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試 259

11.3.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試工具 259

11.3.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的一般調(diào)試

方法 260

11.4 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計實例——

集中供暖小型換熱站控制系統(tǒng)的

設(shè)計 263

11.4.1 系統(tǒng)描述 264

11.4.2 設(shè)計方案 265

11.4.3 硬件電路設(shè)計 265

11.4.4 軟件設(shè)計 269

本章小結(jié) 269

習題 270

附錄A ASCII碼字符表 271

附錄B 單片機應(yīng)用資料的網(wǎng)上查詢方法 272

附錄C Proteus常用分離器件名稱 273

參考文獻 274 2100433B

本書以51系列單片機為硬件基礎(chǔ)，以C語言為軟件編程基礎(chǔ)，系統(tǒng)全面地介紹51系列單片機的基本知識與基本應(yīng)用，主要內(nèi)容包括：微型計算機基礎(chǔ)、51系列單片機硬件基礎(chǔ)，軟件編程基礎(chǔ)—C51語言基礎(chǔ)，P0~P3口、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行口應(yīng)用基礎(chǔ)，并行總線接口擴展技術(shù)，串行總線接口擴展技術(shù)，液晶與點陣顯示器應(yīng)用示例，應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)等。提供大量實例及詳細說明與注釋，硬件設(shè)計實例都經(jīng)過Proteus仿真，每章配有本章小結(jié)、習題、實驗與設(shè)計等，提供配套電子課件、程序代碼、習題參考答案與實驗指導。

《單片機基礎(chǔ)與應(yīng)用（C語言版）》配有Abook數(shù)字課程，該課程包括電子教學PPT課件、微課視頻、復習講解、源代碼文件、習題答案、知識拓展、延伸閱等內(nèi)容。

模塊1單片微型計算機

項目1： 認識單片微型計算機

任務(wù)11： 認識單片機

任務(wù)12： 相關(guān)知識

項目2： 認識單片機應(yīng)用

任務(wù)21： 了解單片機應(yīng)用

任務(wù)22： 相關(guān)知識

項目3： 認識仿真軟件Proteus的使用

任務(wù)31： Proteus ISIS的上機步驟

任務(wù)32： 相關(guān)知識

項目4： 了解Keil C51的使用

任務(wù)41： Keil C51的上機步驟

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻

模塊280C51單片機的結(jié)構(gòu)分析及應(yīng)用

項目5： 認識80C51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)

任務(wù)51： 用單片機P1口來點亮LED1~LED8燈

任務(wù)52： 相關(guān)知識

項目6： 認識單片機端口應(yīng)用

任務(wù)61： 用單片機P3.5控制LED5燈亮

任務(wù)62： 相關(guān)知識

*項目7： 用單片機的P1.0控制LED1燈閃爍

*項目8： 將P0.0引腳的狀態(tài)分別送給P1.0、P2.0和P3.0口

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻

模塊3C51程序設(shè)計及應(yīng)用

項目9： 了解單片機C語言

任務(wù)91： 了解C51編程結(jié)構(gòu)

任務(wù)92： 相關(guān)知識

項目10： 認識C51的數(shù)據(jù)類型

任務(wù)101： 用不同數(shù)據(jù)類型控制P2口的8位LED閃爍

任務(wù)102： 相關(guān)知識

項目11： 認識C51的運算符

任務(wù)111： 分別用P2、P3口顯示“加減”運算結(jié)果

任務(wù)112： 用P1口顯示邏輯“與或”運算結(jié)果

任務(wù)113： 分別用P2、P3口顯示位“與或”運算結(jié)果

任務(wù)114： 用P1口顯示“左右移”運算結(jié)果

任務(wù)115： 相關(guān)知識

項目12： 認識C51流程控制語句

任務(wù)121： 用按鍵S控制P1口8只LED顯示狀態(tài)

任務(wù)122： 用for語句實現(xiàn)蜂鳴器發(fā)出1kHz音頻

任務(wù)123： 用while語句實現(xiàn)P1口8只LED顯示狀態(tài)

任務(wù)124： 用do…while語句實現(xiàn)P1口8只LED顯示狀態(tài)

任務(wù)125： 相關(guān)知識

項目13： 認識C51的數(shù)組

任務(wù)131： 用數(shù)組實現(xiàn)P1口8只LED顯示狀態(tài)

任務(wù)132： 相關(guān)知識

項目14： 認識C51的指針

任務(wù)141： 用指針數(shù)組實現(xiàn)P1口8只LED顯示狀態(tài)

任務(wù)142： 用指針數(shù)組實現(xiàn)多狀態(tài)顯示

任務(wù)143： 相關(guān)知識

項目15： 認識C51的函數(shù)

任務(wù)151： 用帶參數(shù)函數(shù)控制8位LED燈閃爍時間

任務(wù)152： 用數(shù)組作為函數(shù)參數(shù)控制8位LED點亮狀態(tài)

任務(wù)153： 用指針作為函數(shù)參數(shù)控制8位LED點亮狀態(tài)

任務(wù)154： 用函數(shù)型指針控制8位LED點亮狀態(tài)

任務(wù)155： 相關(guān)知識

*項目16： 用P2口控制8只LED左循環(huán)流水燈亮

*項目17： 用開關(guān)S控制實現(xiàn)蜂鳴器報警

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻

模塊480C51單片機定時器/計數(shù)器分析及應(yīng)用

項目18： 認識單片機定時器/計數(shù)器

任務(wù)181： 用定時器T0查詢方式控制P3口8位LED閃爍

任務(wù)182： 相關(guān)知識

項目19： 認識定時器/計數(shù)器的工作方式

任務(wù)191： 用定時器T0查詢方式控制P1.0的蜂鳴器發(fā)出1kHz音頻

任務(wù)192： 相關(guān)知識

*項目20： 將T1計數(shù)的結(jié)果送P0口顯示

*項目21： 單片機控制LED燈左循環(huán)亮

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻

模塊580C51單片機中斷系統(tǒng)分析及應(yīng)用

項目22： 認識80C51中斷系統(tǒng)

任務(wù)221： 用定時器T1中斷方式控制P3口8位LED閃爍

任務(wù)222： 相關(guān)知識

項目23： 認識80C51中斷控制器

任務(wù)231： 用外中斷INT1控制P2口8個LED亮滅

任務(wù)232： 外部中斷INT0控制LED燈左循環(huán)亮

任務(wù)233： 相關(guān)知識

*項目24： 用外中斷INT1測量負跳變信號累計數(shù)，并將結(jié)果送P2口顯示

*項目25： 用外中斷INT0測量外部負脈沖寬度，并將結(jié)果送P1口顯示

*項目26： 基于AT89S52單片機交通燈控制器的設(shè)計

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻

模塊680C51單片機串行通信技術(shù)分析及應(yīng)用

項目27： 認識80C51串行通信

任務(wù)271： 方式0控制流水燈循環(huán)點亮

任務(wù)272： 相關(guān)知識

項目28： 認識80C51串口的通信方式

任務(wù)281： 單片機U1與單片機U2進行通信

任務(wù)282： 相關(guān)知識

*項目29： 單片機向PC發(fā)送數(shù)據(jù)

*項目30： PC向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)，并用LED顯示出來

*項目31： 串口驅(qū)動數(shù)碼管

*項目32： 單片機與單片機雙機通信

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻

模塊780C51單片機接口技術(shù)分析及應(yīng)用

項目33： 認識矩陣式鍵盤

任務(wù)331： 獨立式按鍵S控制LED0的亮滅狀態(tài)

任務(wù)332： 軟件消抖的獨立式按鍵S控制LED0的亮滅狀態(tài)

任務(wù)333： 獨立式按鍵S組控制8位LED燈

任務(wù)334： 用數(shù)碼管顯示矩陣鍵盤的按鍵值

任務(wù)335： 相關(guān)知識

項目34： 認識LED數(shù)碼管顯示器

任務(wù)341： 用LED數(shù)碼管循環(huán)顯示數(shù)字0~9

任務(wù)342： 用數(shù)碼管顯示按鍵次數(shù)

任務(wù)343： 用LED數(shù)碼管動態(tài)顯示“123456”

任務(wù)344： 相關(guān)知識

項目35： 認識液晶顯示器LCD

任務(wù)351： 用LCD顯示字符‘ABCD’

任務(wù)352： 用LCD循環(huán)右移顯示“China Dream”

任務(wù)353： 相關(guān)知識

項目36： 認識A/D轉(zhuǎn)換器

任務(wù)361： 5V直流數(shù)字電壓表設(shè)計

任務(wù)362： 相關(guān)知識

項目37： 認識D/A轉(zhuǎn)換器

任務(wù)371： DAC0832鋸齒波發(fā)生器

任務(wù)372： 相關(guān)知識

*項目38： 步進電動機正反轉(zhuǎn)控制

*項目39： 電子密碼鎖

*項目40： 數(shù)碼秒表設(shè)計

*項目41： 液晶時鐘顯示器

*項目42： 基于手機—藍牙—單片機控制LED燈亮滅

模塊小結(jié)

課后練習題

參考文獻2100433B

全書共9章，涵蓋了單片機應(yīng)用的基本內(nèi)容，第1章介紹單片機概念及其開發(fā)環(huán)境Keil uVision軟件的使用；第2章介紹單片機硬件系統(tǒng)，包括時鐘電路、復位電路、存儲器結(jié)構(gòu)、并行1/O端口結(jié)構(gòu)等；第3章以單片機作為學習平臺，介紹C51程序設(shè)計的基本語法、語句和應(yīng)用方法；第4章介紹單片機定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用方法；第5章從中斷概念入手，介紹單片機中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用方法第6章介紹常用人機交互接口技術(shù)，包括數(shù)碼管、LCD和點陣LED顯示、鍵盤輸入接口設(shè)計技術(shù)等；第7章以并行通信和串行通信比較為切入點，介紹單片機串行口結(jié)構(gòu)，以及單片機雙機通信技術(shù)、單片機與計算機通信技術(shù)等；第8章介紹新型C接口A/D、D/A轉(zhuǎn)換器件PCF8591與單片機的接口技術(shù)，并對串行擴展技術(shù)IC系統(tǒng)接口技術(shù)進行介紹；第9章給出5個綜合應(yīng)用實例。