單片機原理與應用

本書依據高等院校單片機相關課程教學內容的基本要求和實際需要編寫而成。以51系列單片機為主要對象，從系統組成和工程實踐角度出發，詳細介紹了51系列單片機的結構、指令系統、C語言程序設計及彙編語言，並對應用系統設計、開發、調試做了較深入的討論。本書主要內容包括單片機基礎知識、51單片機的基本結構及工作原理、C51程序設計、單片機的I/O口編程、單片機的中斷系統、單片機的定時器/計數器、單片機串列口及應用、單片機與外部設備的匯流排技術、單片機應用系統設計技術、單片機彙編指令系統及編程等11章內容，並結合教學內容給出了相應的實訓實例，以便學生自學。本書可作為高等院校計算機、信息技術、電子、電氣及自動化等專業單片機課程的教材，也可作為工程技術人員的參考書。

第1章單片機基礎知識

1．1微型機概述

1．1．1微處理器和微型計算機

1．1．2微型計算機系統

1．1．3計算機中的數據表示

1．1．4計算機中非數值數據信息的表示

1．2單片機的基本概念及基本結構

1．2．1什麼是單片機

1．2．2單片機的基本結構

1．2．3單片機的標號信息及封裝形式

1．2．4單片機的優點

1．2．5單片機應用系統

1．3單片機系統的組成及單片機的發展和應用

1．3．1單片機系統的組成

1．3．2單片機的產生與發展過程

1．3．3單片機技術的發展方向

1．3．4單片機的應用領域

1．4單片機的分類

1．4．14位單片機

1．4．28位單片機

1．4．316位單片機

1．4．432位單片機

1．4．5模糊單片機

1．5典型單片機產品的基本特性

1．5．1Intel公司的MCS51系列單片機

1．5．2Atmel公司的AT89系列單片機

1．6學習51系列單片機的原因

1．7單片機系統的開發過程

1．8如何學習好單片機

思考與練習

第2章51單片機的硬體結構

2．151單片機引腳定義及功能

2．1．1輸入/輸出類引腳(并行I/O埠)

2．1．2控制信號類引腳

2．1．3單片機I/O埠的負載能力

2．251單片機的內部組成

2．351單片機的CPU結構

2．4單片機最小系統

2．4．1單片機時鐘信號電路

2．4．2單片機複位電路

2．4．3單片機最小系統電路

2．5單片機存儲結構及寄存器

2．5．1AT89S51單片機存儲器的分類及配置

2．5．2單片機的數據存儲器

2．5．3單片機的專用功能寄存器

2．5．4程序存儲器

2．6單片機的工作過程

2．7組裝與焊接單片機最小系統(實訓一)

2．8單片機的編程

思考與練習

第3章C51程序設計

3．1C51程序結構

3．1．1C51程序結構概述

3．1．2C51對標準ANSI C的擴展

3．2C51的數據類型

3．3存儲器類型及存儲區

3．4C51對特殊功能寄存器的定義

3．5Keil C51指針與函數

3．6絕對地址訪問

3．7宏定義與C51中常用的頭文件

3．8C語言的數制與常用運算符

3．9C51的流程式控制制語句

3．10單片機的I/O口編程語句介紹

3．11簡單控制單片機引腳輸出(實訓二)

3．12使用C語言高級語句控制引腳輸出(實訓三)

3．13Keil μVision2集成開發編程環境使用

3．14Keil C51編譯器使用及程序下載(實訓四)

思考與練習

第4章單片機的中斷系統

4．1什麼是中斷

4．251單片機的中斷源

4．351單片機中斷相關控制寄存器

4．4C語言中斷程序的寫法

4．5有外部中斷功能的按鍵系統(實訓五)

4．6單片機中斷編程進階

思考與練習

第5章單片機的定時器/計數器

5．1定時器/計數器結構及功能

5．2定時器/計數器相關的控制寄存器

5．3定時器/計數器的工作模式

5．4C語言對定時器/計數器的編程

5．5定時器/計數器T0作跑馬燈(實訓六)

5．6定時器/計數器的計數方式編程

5．7定時器/計數器的應用進階

5．8使用定時器中斷對紅外線遙控器解碼(實訓七)

5．952系列單片機的T2定時器應用

5．9．1T2定時器的結構與寄存器

5．9．2T2定時器的編程

思考與練習

第6章51單片機串列介面

6.1串列通信基礎知識

6.1.1非同步通信

6.1.2同步通信

6.1.3串列通信的傳輸方向

6.1.4傳輸速率

6.2串列口及其有關的寄存器

6.2.1串列數據緩衝寄存器

6.2.2串列口控制寄存器

6.2.3電源控制寄存器

6.3串列介面的工作方式

6.4通信波特率的設定

6.5串列通信的編程

6.6串口方式0編程實例（實訓八）

6.7串口方式1編程實例（實訓九）

6.7.1實訓題目1

6.7.2實訓題目2

6.8工程中串列通信的幾種介面標準

6.8.1RS232C介面

6.8.2RS422A介面

6.8.3RS485介面

6.8.4傳輸距離與傳輸率的關係

6.9單片機與計算機的RS232C口通信（實訓十）

6.9.1計算機的串列通信介面RS232C

6.9.2單片機與計算機通信的電路

6.9.3VB對計算機串口的編程

思考與練習

第7章單片機介面技術

7.1鍵盤介面技術

7.1.1鍵盤工作原理

7.1.2獨立式按鍵

7.1.3矩陣式鍵盤

7.2單片機引腳信號的讀出（實訓十一）

7.3顯示介面技術

7.3.1LED數碼管介面技術

7.3.2LED大屏幕顯示器

7.4LED數碼管顯示技術（實訓十二）

7.5液晶顯示器介面技術

7.5.1LCD顯示器的分類

7.5.2典型液晶顯示模塊介紹

7.5.3AT89S51單片機與LCD的介面及軟體編程

7.6鍵盤與顯示器的綜合使用

7.6.1利用串列口實現的鍵盤/顯示器介面

7.6.2利用8255和8155擴展實現的鍵盤/顯示器介面

7.7根據液晶的時序圖進行編程（實訓十三）

7.8根據說明書對12864漢字液晶進行編程

7.8.112864漢字液晶的說明書

7.8.2根據說明書對12864漢字液晶進行編程

思考與練習

第8章A/D、D/A轉換器的介面技術

8.1A/D轉換器的介面技術

8.1.1A/D轉換器介面技術概述

8.1.2ADC0809與AT89S51的介面及應用

8.2D/A轉換器的介面技術

8.2.1D/A轉換器介面技術概述

8.2.2DAC0832的介面及應用

8.3使用ADC0832接收模擬量數據（實訓十四）

8.4使用TLV5618輸出模擬量數據（實訓十五）

思考與練習

第9章單片機與外部設備的匯流排技術

9.1I2C匯流排介面

9.2單片機讀寫AT24C0X的程序（實訓十六）

9.3SPI介面

9.4Microwire介面

9.5單片機讀寫E2PROM晶元93C66（實訓十七）

9.61Wire介面

9.7DS18B20的編程（實訓十八）

9.8USB介面

9.8.1USBtoRS232轉換晶元CP2102和PL2303

9.8.2單片機系統的USB介面設計實例

思考與練習

第10章單片機應用系統設計技術

10.1單片機應用系統設計的基本原則

10.2單片機應用系統設計的一般過程

10.2.1確定任務

10.2.2總體設計

10.2.3硬體設計

10.2.4軟體設計

10.2.5單片機應用系統的調試

10.2.6程序固化

10.3模塊化軟體設計

10.3.1模塊化結構的基本組成

10.3.2各模塊數據緩衝區的建立

10.3.3模塊化程序設計方法

10.3.4系統監控程序設計

10.4單片機開發系統

10.4.1單片機開發系統的類型和組成

10.4.2單片機開發系統的功能

10.5單片機應用系統設計舉例

10.5.1單片機系統與感測器

10.5.2光電隔離技術

10.5.3單片機驅動低壓電器

10.5.4單片機的看門狗電路

10.5.5單片機的低功耗工作方式

10.5.6單片機控制系統設計實例

10.6單片機應用系統的抗干擾技術

10.6.1干擾及其危害

10.6.2硬體抗干擾措施

10.6.3軟體抗干擾措施

思考與練習

第11章單片機彙編指令系統及編程

11.1單片機彙編指令系統概述

11.2彙編語言的偽指令

11.351單片機的定址方式

11.4常用指令系統及應用舉例

11.4.1指令的符號說明

11.4.2數據傳送類指令

11.4.3算術運算類指令

11.4.4邏輯運算類指令

11.4.5位操作類指令

11.4.6控制轉移類指令

11.5彙編語言程序設計舉例

11.5.1計算機程序設計語言概述

11.5.2彙編語言程序設計的步驟

11.5.3彙編語言程序設計

11.6在C語言代碼中加入彙編指令

11.6.1在C語言代碼中加入彙編指令的方法

11.6.2C語言函數的參數與彙編寄存器的對應關係

11.6.3編譯時提示asm/endasm出錯的解決方法

11.6.4編譯時出現“?C_START”等相關警告的處理

思考與練習

附錄A單片機的軟體模擬模擬調試

參考文獻