- 机械工业出版社
- 9787111573791
- 2-5
- 130854
- 45247322-6
- 平装
- 16开
- 2017-09
- 573
- 376
- 工学
- 电气工程
- TP368.1
- 电气工程及其自动化
- 本科
内容简介
本书详细介绍了与单片机有关的基础知识、8051单片机的内部结构、工作原理、C51语言程序设计以及各种常用的接口技术,包括中断系统、定时器/计数器、8255I/O扩展、显示器和键盘接口、数模和模数转换技术。本书将单片机的教学和生动有趣、易于实现的应用实例相结合,每学完一个功能结构单元,均给出一个便于学习者实践的应用实例,每个实例都是一个独立完整的单片机控制系统,实例全部用C语言编写。
目录
目 录
前言
第1 章 单片机基础知识 1
1. 1 单片机概述 1
1. 1. 1 什么是单片机 1
1. 1. 2 单片机与微型计算机的关系 1
1. 1. 3 常用的单片机系列 2
1. 1. 4 单片机的应用 5
1. 1. 5 初识单片机控制系统 6
1. 1. 6 单片机实验板 9
1. 2 微型计算机系统组成 10
1. 2. 1 计算机的基本结构 10
1. 2. 2 微型计算机的结构 10
1. 2. 3 微型计算机系统 13
1. 2. 4 微型计算机软件 13
1. 3 微型计算机的运算基础知识 15
1. 3. 1 数制的概念 15
1. 3. 2 与计算机有关的数制 15
1. 3. 3 数制之间的相互转换 17
1. 3. 4 码制的概念 18
本章小结 22
习题1 23
第2 章 单片机应用系统的开发环境 24
2. 1 单片机应用系统的开发工具 24
2. 2 Keil C51 高级语言集成开发环境———
μVision3 IDE 25
2. 2. 1 Keil μVision3 IDE 的主要
特性 25
2. 2. 2 μVision3 IDE 集成开发环境
简介 26
2. 2. 3 μVision3 IDE 的使用 27
2. 3 基于 Proteus 的单片机系统仿真 39
2. 3. 1 Proteus 7 Professional 界面
介绍 40
2. 3. 2 电路原理图的绘制 42
2. 3. 3 Proteus VSM 与Keil μVision3 的
联调 49
2. 4 在系统编程软件 ISP 50
本章小结 52
习题2 53
第3 章 80C51 系列单片机的硬件
基础 54
3. 1 8051 系列单片机概述 54
3. 1. 1 8051 系列单片机硬件资源 54
3. 1. 2 80C51 系列单片机的选择
依据 55
3. 2 80C51 系列单片机引脚功能 57
3. 2. 1 引脚功能概述 57
3. 2. 2 引脚与内部功能模块的关系 61
3. 2. 3 单片机对外扩展时三总线的
构成 62
3. 3 80C51 系列单片机的编程结构 62
3. 3. 1 编程结构的组成 62
3. 3. 2 在 Keil μVision 中观察寄存器 64
3. 4 80C51 系列单片机的存储器 66
3. 4. 1 半导体存储器类型与结构 66
3. 4. 2 存储器的管理 73
3. 4. 3 80C51 单片机的存储器 76
3. 5 80C51 单片机的工作方式 89
3. 5. 1 复位方式 89
3. 5. 2 程序执行方式 90
3. 5. 3 低功耗方式 90
3. 6 80C51 系列单片机的时序 92
3. 6. 1 时钟电路 92
3. 6. 2 时序的基本单位 93
3. 6. 3 80C51 系列单片机的典型时序
分析 94
3. 7 80C51 单片机最小应用系统 95
本章小结 96
习题3 97
第4 章 80C51 单片机的软件基础 98
4. 1 80C51 单片机的指令系统简介 98
4. 1. 1 指令格式 98
4. 1. 2 指令系统的寻址方式 99
4. 1. 3 指令系统概述 102
4. 1. 4 汇编语言编程举例 102
4. 2 C51 程序设计基础 104
4. 2. 1 C51 和标准 ANSI C 的区别 104
4. 2. 2 C51 程序结构分析 105
4. 2. 3 C51 的标识符和关键字 109
4. 2. 4 C51 的数据结构 111
4. 2. 5 变量的存储种类和存储器
类型 116
4. 2. 6 绝对地址的访问 121
4. 2. 7 C51 的预处理 124
4. 2. 8 C51 的运算符与表达式 125
4. 3 C51 语言的语句 131
4. 3. 1 表达式语句 131
4. 3. 2 复合语句 131
4. 3. 3 空语句 132
4. 3. 4 函数调用语句 132
4. 3. 5 控制语句 132
4. 4 C51 的函数 141
4. 4. 1 函数的一般格式 141
4. 4. 2 中断函数 142
4. 4. 3 C51 的库函数 143
4. 4. 4 本征库函数和非本征库函数 144
4. 4. 5 几类重要的库函数 145
4. 5 C51 的程序结构 148
4. 5. 1 顺序结构 148
4. 5. 2 分支结构 148
4. 5. 3 循环结构 148
4. 5. 4 综合举例 149
本章小结 150
习题4 151
第5 章 并行口及应用 153
5. 1 80C51 系列单片机内部并行口的
结构 153
5. 1. 1 P0 153
5. 1. 2 P1 154
5. 1. 3 P2 155
5. 1. 4 P3 156
5. 1. 5 P0 ~ P3 端口功能总结 156
5. 2 80C51 系列单片机并行口的应用 157
5. 3 七段数码管显示器接口 160
5. 3. 1 七段数码管简介 160
5. 3. 2 LED 显示器工作原理 161
本章小结 166
习题5 166
第6 章 中断系统及应用 168
6. 1 中断概述 168
6. 1. 1 中断的有关概念 168
6. 1. 2 中断技术的应用 169
6. 1. 3 中断系统的功能 169
6. 2 80C51 单片机中断系统 170
6. 2. 1 中断系统的结构 170
6. 2. 2 中断响应 175
6. 2. 3 中断请求的撤销 175
6. 3 中断服务程序的设计 176
6. 4 中断系统的应用 177
本章小结 181
习题6 181
第7 章 定时器/计数器及应用 183
7. 1 定时/计数技术概述 183
7. 1. 1 软件定时/计数 183
7. 1. 2 数字电路定时/计数 183
7. 1. 3 可编程定时/计数 183
7. 2 80C51 单片机的定时器/计数器 184
7. 2. 1 定时器/计数器的结构 184
7. 2. 2 定时器/计数器的工作原理 185
7. 2. 3 定时器/计数器的工作方式 187
7. 2. 4 定时器/ 计数器对输入信号的
要求 191
7. 3 定时器/计数器的应用 191
本章小结 198
习题7 198
第8 章 串行口及应用 199
8. 1 串行通信基础知识 199
8. 1. 1 计算机对外通信方式 199
8. 1. 2 串行通信的基本概念 200
8. 1. 3 串行通信接口标准 203
8. 2 80C51 单片机的串行口 208
8. 2. 1 串行口的结构 208
目 录 .Ⅶ.
8. 2. 2 串行口的工作方式 210
8. 3 串行口的应用 220
本章小结 228
习题8 229
第9 章 80C51 单片机系统扩展技术 230
9. 1 单片机系统扩展概述 230
9. 1. 1 单片机系统扩展资源分类 230
9. 1. 2 单片机系统扩展结构 231
9. 2 数据存储器的扩展 232
9. 2. 1 数据存储器芯片 232
9. 2. 2 地址锁存器芯片 233
9. 2. 3 数据存储器扩展电路 235
9. 2. 4 存储器的编址 236
9. 3 并行 I/ O 接口的扩展 239
9. 3. 1 并行 I/ O 口扩展概述 239
9. 3. 2 简单并行 I/ O 口的扩展 240
9. 3. 3 可编程并行 I/ O 口的扩展 242
9. 4 键盘接口技术 251
9. 4. 1 按键开关 252
9. 4. 2 键盘工作原理 252
9. 4. 3 独立式键盘 253
9. 4. 4 矩阵式键盘 256
9. 5 LCD 液晶显示器与单片机的接口 260
9. 5. 1 点阵字符型液晶显示模块的组成
和基本特点 261
9. 5. 2 点阵字符型液晶显示器
LCD1602 261
9. 5. 3 点阵图形液晶显示器
LCD12864 267
9. 6 并行接口日历时钟芯片DS12C887
与80C51 的接口 275
9. 6. 1 DS12C887 主要功能特性 275
9. 6. 2 DS12C887 日历时钟芯片的引脚
说明 275
9. 6. 3 DS12C887 内部RAM 和
寄存器 276
9. 6. 4 DS12C887 与80C51 单片机的
接口设计 280
9. 7 I2 C 总线接口的E2 PROM 芯片AT24C02
与80C51 的接口 284
9. 7. 1 串行E2 PROM 芯片AT24C02
概述 284
9. 7. 2 AT24C02 芯片的操作 285
9. 7. 3 AT24C02 芯片与80C51 单片机的
接口设计 291
本章小结 296
习题9 298
第10 章 80C51 单片机的测控接口 299
10. 1 D/ A 转换接口技术 299
10. 1. 1 D/ A 转换器的基本原理与主要技术
指标 299
10. 1. 2 DAC0832 芯片及其与单片机的
接口 301
10. 2 A/ D 转换接口技术 308
10. 2. 1 A/ D转换器原理与技术指标 309
10. 2. 2 ADC0809 芯片及其与单片机的
接口 310
10. 3 串行A/ D 转换器TLC2543 与80C51
单片机的接口 315
10. 3. 1 TLC2543 的性能及引脚说明 315
10. 3. 2 TLC2543 的工作过程 316
10. 3. 3 TLC2543 与80C51 单片机的
接口设计 317
10. 4 开关量的接口技术 322
10. 4. 1 开关量输入接口 323
10. 4. 2 开关量输出接口 323
本章小结 326
习题10 327
第11 章 单片机应用系统的开发与
设计 329
11. 1 单片机应用系统的开发过程 329
11. 1. 1 总体设计 329
11. 1. 2 硬件设计 330
11. 1. 3 软件设计 331
11. 2 LED 点阵显示屏设计 332
11. 2. 1 项目任务 332
11. 2. 2 项目分析 332
11. 2. 3 项目硬件设计 333
11. 2. 4 项目程序设计 334
11. 2. 5 仿真与实验结果 337
11. 3 使用DS18B20 温度传感器设计的
温控系统 338
11. 3. 1 项目任务 338
.Ⅷ. 单片机原理及应用 第2 版
11. 3. 2 项目分析 339
11. 3. 3 DS18B20 简介 339
11. 3. 4 项目硬件设计 343
11. 3. 5 项目程序设计 344
11. 3. 6 仿真与实验结果 350
11. 4 步进电动机控制系统设计 351
11. 4. 1 项目任务 351
11. 4. 2 项目分析 351
11. 4. 3 项目硬件设计 351
11. 4. 4 项目程序设计 353
11. 4. 5 仿真与实验结果 355
本章小结 356
习题11 356
附录 357
附录 A 80C51 单片机指令集 357
附录 B 实验板资料 361
参考文献 365
前言
第1 章 单片机基础知识 1
1. 1 单片机概述 1
1. 1. 1 什么是单片机 1
1. 1. 2 单片机与微型计算机的关系 1
1. 1. 3 常用的单片机系列 2
1. 1. 4 单片机的应用 5
1. 1. 5 初识单片机控制系统 6
1. 1. 6 单片机实验板 9
1. 2 微型计算机系统组成 10
1. 2. 1 计算机的基本结构 10
1. 2. 2 微型计算机的结构 10
1. 2. 3 微型计算机系统 13
1. 2. 4 微型计算机软件 13
1. 3 微型计算机的运算基础知识 15
1. 3. 1 数制的概念 15
1. 3. 2 与计算机有关的数制 15
1. 3. 3 数制之间的相互转换 17
1. 3. 4 码制的概念 18
本章小结 22
习题1 23
第2 章 单片机应用系统的开发环境 24
2. 1 单片机应用系统的开发工具 24
2. 2 Keil C51 高级语言集成开发环境———
μVision3 IDE 25
2. 2. 1 Keil μVision3 IDE 的主要
特性 25
2. 2. 2 μVision3 IDE 集成开发环境
简介 26
2. 2. 3 μVision3 IDE 的使用 27
2. 3 基于 Proteus 的单片机系统仿真 39
2. 3. 1 Proteus 7 Professional 界面
介绍 40
2. 3. 2 电路原理图的绘制 42
2. 3. 3 Proteus VSM 与Keil μVision3 的
联调 49
2. 4 在系统编程软件 ISP 50
本章小结 52
习题2 53
第3 章 80C51 系列单片机的硬件
基础 54
3. 1 8051 系列单片机概述 54
3. 1. 1 8051 系列单片机硬件资源 54
3. 1. 2 80C51 系列单片机的选择
依据 55
3. 2 80C51 系列单片机引脚功能 57
3. 2. 1 引脚功能概述 57
3. 2. 2 引脚与内部功能模块的关系 61
3. 2. 3 单片机对外扩展时三总线的
构成 62
3. 3 80C51 系列单片机的编程结构 62
3. 3. 1 编程结构的组成 62
3. 3. 2 在 Keil μVision 中观察寄存器 64
3. 4 80C51 系列单片机的存储器 66
3. 4. 1 半导体存储器类型与结构 66
3. 4. 2 存储器的管理 73
3. 4. 3 80C51 单片机的存储器 76
3. 5 80C51 单片机的工作方式 89
3. 5. 1 复位方式 89
3. 5. 2 程序执行方式 90
3. 5. 3 低功耗方式 90
3. 6 80C51 系列单片机的时序 92
3. 6. 1 时钟电路 92
3. 6. 2 时序的基本单位 93
3. 6. 3 80C51 系列单片机的典型时序
分析 94
3. 7 80C51 单片机最小应用系统 95
本章小结 96
习题3 97
第4 章 80C51 单片机的软件基础 98
4. 1 80C51 单片机的指令系统简介 98
4. 1. 1 指令格式 98
4. 1. 2 指令系统的寻址方式 99
4. 1. 3 指令系统概述 102
4. 1. 4 汇编语言编程举例 102
4. 2 C51 程序设计基础 104
4. 2. 1 C51 和标准 ANSI C 的区别 104
4. 2. 2 C51 程序结构分析 105
4. 2. 3 C51 的标识符和关键字 109
4. 2. 4 C51 的数据结构 111
4. 2. 5 变量的存储种类和存储器
类型 116
4. 2. 6 绝对地址的访问 121
4. 2. 7 C51 的预处理 124
4. 2. 8 C51 的运算符与表达式 125
4. 3 C51 语言的语句 131
4. 3. 1 表达式语句 131
4. 3. 2 复合语句 131
4. 3. 3 空语句 132
4. 3. 4 函数调用语句 132
4. 3. 5 控制语句 132
4. 4 C51 的函数 141
4. 4. 1 函数的一般格式 141
4. 4. 2 中断函数 142
4. 4. 3 C51 的库函数 143
4. 4. 4 本征库函数和非本征库函数 144
4. 4. 5 几类重要的库函数 145
4. 5 C51 的程序结构 148
4. 5. 1 顺序结构 148
4. 5. 2 分支结构 148
4. 5. 3 循环结构 148
4. 5. 4 综合举例 149
本章小结 150
习题4 151
第5 章 并行口及应用 153
5. 1 80C51 系列单片机内部并行口的
结构 153
5. 1. 1 P0 153
5. 1. 2 P1 154
5. 1. 3 P2 155
5. 1. 4 P3 156
5. 1. 5 P0 ~ P3 端口功能总结 156
5. 2 80C51 系列单片机并行口的应用 157
5. 3 七段数码管显示器接口 160
5. 3. 1 七段数码管简介 160
5. 3. 2 LED 显示器工作原理 161
本章小结 166
习题5 166
第6 章 中断系统及应用 168
6. 1 中断概述 168
6. 1. 1 中断的有关概念 168
6. 1. 2 中断技术的应用 169
6. 1. 3 中断系统的功能 169
6. 2 80C51 单片机中断系统 170
6. 2. 1 中断系统的结构 170
6. 2. 2 中断响应 175
6. 2. 3 中断请求的撤销 175
6. 3 中断服务程序的设计 176
6. 4 中断系统的应用 177
本章小结 181
习题6 181
第7 章 定时器/计数器及应用 183
7. 1 定时/计数技术概述 183
7. 1. 1 软件定时/计数 183
7. 1. 2 数字电路定时/计数 183
7. 1. 3 可编程定时/计数 183
7. 2 80C51 单片机的定时器/计数器 184
7. 2. 1 定时器/计数器的结构 184
7. 2. 2 定时器/计数器的工作原理 185
7. 2. 3 定时器/计数器的工作方式 187
7. 2. 4 定时器/ 计数器对输入信号的
要求 191
7. 3 定时器/计数器的应用 191
本章小结 198
习题7 198
第8 章 串行口及应用 199
8. 1 串行通信基础知识 199
8. 1. 1 计算机对外通信方式 199
8. 1. 2 串行通信的基本概念 200
8. 1. 3 串行通信接口标准 203
8. 2 80C51 单片机的串行口 208
8. 2. 1 串行口的结构 208
目 录 .Ⅶ.
8. 2. 2 串行口的工作方式 210
8. 3 串行口的应用 220
本章小结 228
习题8 229
第9 章 80C51 单片机系统扩展技术 230
9. 1 单片机系统扩展概述 230
9. 1. 1 单片机系统扩展资源分类 230
9. 1. 2 单片机系统扩展结构 231
9. 2 数据存储器的扩展 232
9. 2. 1 数据存储器芯片 232
9. 2. 2 地址锁存器芯片 233
9. 2. 3 数据存储器扩展电路 235
9. 2. 4 存储器的编址 236
9. 3 并行 I/ O 接口的扩展 239
9. 3. 1 并行 I/ O 口扩展概述 239
9. 3. 2 简单并行 I/ O 口的扩展 240
9. 3. 3 可编程并行 I/ O 口的扩展 242
9. 4 键盘接口技术 251
9. 4. 1 按键开关 252
9. 4. 2 键盘工作原理 252
9. 4. 3 独立式键盘 253
9. 4. 4 矩阵式键盘 256
9. 5 LCD 液晶显示器与单片机的接口 260
9. 5. 1 点阵字符型液晶显示模块的组成
和基本特点 261
9. 5. 2 点阵字符型液晶显示器
LCD1602 261
9. 5. 3 点阵图形液晶显示器
LCD12864 267
9. 6 并行接口日历时钟芯片DS12C887
与80C51 的接口 275
9. 6. 1 DS12C887 主要功能特性 275
9. 6. 2 DS12C887 日历时钟芯片的引脚
说明 275
9. 6. 3 DS12C887 内部RAM 和
寄存器 276
9. 6. 4 DS12C887 与80C51 单片机的
接口设计 280
9. 7 I2 C 总线接口的E2 PROM 芯片AT24C02
与80C51 的接口 284
9. 7. 1 串行E2 PROM 芯片AT24C02
概述 284
9. 7. 2 AT24C02 芯片的操作 285
9. 7. 3 AT24C02 芯片与80C51 单片机的
接口设计 291
本章小结 296
习题9 298
第10 章 80C51 单片机的测控接口 299
10. 1 D/ A 转换接口技术 299
10. 1. 1 D/ A 转换器的基本原理与主要技术
指标 299
10. 1. 2 DAC0832 芯片及其与单片机的
接口 301
10. 2 A/ D 转换接口技术 308
10. 2. 1 A/ D转换器原理与技术指标 309
10. 2. 2 ADC0809 芯片及其与单片机的
接口 310
10. 3 串行A/ D 转换器TLC2543 与80C51
单片机的接口 315
10. 3. 1 TLC2543 的性能及引脚说明 315
10. 3. 2 TLC2543 的工作过程 316
10. 3. 3 TLC2543 与80C51 单片机的
接口设计 317
10. 4 开关量的接口技术 322
10. 4. 1 开关量输入接口 323
10. 4. 2 开关量输出接口 323
本章小结 326
习题10 327
第11 章 单片机应用系统的开发与
设计 329
11. 1 单片机应用系统的开发过程 329
11. 1. 1 总体设计 329
11. 1. 2 硬件设计 330
11. 1. 3 软件设计 331
11. 2 LED 点阵显示屏设计 332
11. 2. 1 项目任务 332
11. 2. 2 项目分析 332
11. 2. 3 项目硬件设计 333
11. 2. 4 项目程序设计 334
11. 2. 5 仿真与实验结果 337
11. 3 使用DS18B20 温度传感器设计的
温控系统 338
11. 3. 1 项目任务 338
.Ⅷ. 单片机原理及应用 第2 版
11. 3. 2 项目分析 339
11. 3. 3 DS18B20 简介 339
11. 3. 4 项目硬件设计 343
11. 3. 5 项目程序设计 344
11. 3. 6 仿真与实验结果 350
11. 4 步进电动机控制系统设计 351
11. 4. 1 项目任务 351
11. 4. 2 项目分析 351
11. 4. 3 项目硬件设计 351
11. 4. 4 项目程序设计 353
11. 4. 5 仿真与实验结果 355
本章小结 356
习题11 356
附录 357
附录 A 80C51 单片机指令集 357
附录 B 实验板资料 361
参考文献 365