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第1章 单片机概述 1

1.1 单片机的概念及特点 1

1.1.1 单片机的基本概念 1

1.1.2 单片机的主要特点 2

1.2 单片机的发展历程 3

1.3 单片机的种类与应用 5

1.3.1 单片机的种类 5

1.3.2 单片机的等级 9

1.3.3 单片机的应用 9

1.4 单片机的选型 10

习题 11

第2章 单片机的基本原理 12

2.1 MCS-51系列单片机简介 12

2.1.1 MCS-51系列单片机的特点 12

2.1.2 MCS-51系列单片机的常用芯片简介 13

2.2 MCS-51系列单片机的结构 16

2.2.1 MCS-51系列单片机的内部结构 16

2.2.2 MCS-51系列单片机的CPU 17

2.2.3 MCS-51系列单片机的存储器分布 20

2.2.4 MCS-51系列单片机的输入输出接口 26

2.2.5 MCS-51系列单片机的时钟电路 29

2.2.6 MCS-51系列单片机的复位电路 29

2.3 MCS-51系列单片机的引脚功能 31

2.4 MCS-51系列单片机的时序 33

2.4.1 MCS-51系列单片机的时序单位 33

2.4.2 MCS-51系列单片机典型指令的时序 34

2.5 MCS-51系列单片机的最小系统 36

2.5.1 MCS-51系列单片机的最小系统组成 36

2.5.2 MCS-51系列单片机的节电方式 37

习题 38

第3章 单片机汇编语言程序设计 40

3.1 MCS-51系列单片机的汇编指令格式和寻址方式 40

3.1.1 MCS-51系列单片机的汇编指令格式 40

3.1.2 MCS-51系列单片机的寻址方式 41

3.2 MCS-51系列单片机的指令系统 44

3.2.1 数据传送类指令 45

3.2.2 算术运算类指令 48

3.2.3 逻辑运算类指令 51

3.2.4 控制转移类指令 52

3.2.5 位运算类指令 57

3.3 MCS-51系列单片机汇编程序常用的伪指令 59

3.4 MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 63

3.4.1 数据的寻找与排序的程序 64

3.4.2 数据运算的程序 66

3.4.3 数据的拼拆和转换 69

3.4.4 多分支转移程序 71

3.4.5 子程序设计 74

习题 76

第4章 单片机C语言程序设计 80

4.1 C语言与MCS-51系列单片机 80

4.1.1 C语言与MCS-51系列单片机 80

4.1.2 C51程序的结构 82

4.2 C51的基本数据类型 83

4.3 C51的运算量 85

4.3.1 常量 85

4.3.2 变量 86

4.3.3 变量的存储模式 89

4.3.4 绝对地址的访问 90

4.4 C51的运算符及表达式 92

4.4.1 算术运算符和算术表达式 92

4.4.2 赋值运算符和赋值表达式 93

4.4.3 增量运算符和增量表达式 93

4.4.4 关系运算符和关系表达式 93

4.4.5 逻辑运算符和逻辑表达式 94

4.4.6 复合赋值运算符 95

4.4.7 逗号运算符和逗号表达式 95

4.4.8 条件运算符和条件表达式 95

4.4.9 位运算符和位运算 96

4.4.10 指针与地址运算符 96

4.5 C51的输入与输出 96

4.5.1 格式输出函数printf（） 97

4.5.2 格式输入函数scanf（） 98

4.6 C51程序基本结构与相关语句 98

4.6.1 C51程序的基本结构 98

4.6.2 C51语句 99

4.6.3 if语句 100

4.6.4 switch/case语句 101

4.6.5 while语句 101

4.6.6 do…while语句 102

4.6.7 for语句 103

4.6.8 break和continue语句 103

4.6.9 return语句 104

4.7 C51的函数 104

4.7.1 函数的定义 105

4.7.2 函数的调用与声明 107

4.7.3 函数的嵌套调用和递归调用 108

4.8 C51的构造数据类型 110

4.8.1 数组 110

4.8.2 指针 111

4.8.3 结构体 113

4.8.4 共用体 115

4.8.5 枚举类型 117

4.9 C51程序的编辑和编译 118

习题 118

第5章 MCS-51单片机内部资源及编程 120

5.1 并行输入输出接口 120

5.2 定时／计数器接口 121

5.2.1 定时／计数器的主要特性 121

5.2.2 定时／计数器T0、T1的工作原理 122

5.2.3 定时／计数器的特殊功能寄存器 123

5.2.4 定时／计数器的工作模式 124

5.2.5 定时／计数器的初始化编程及应用 127

5.3 串行接口 134

5.3.1 串行口的主要特性 134

5.3.2 MCS-51系列单片机串行口的工作原理 135

5.3.3 串行口的特殊功能寄存器 136

5.3.4 串行口的工作方式 138

5.3.5 串行口的初始化编程及应用 142

5.4 中断系统 154

5.4.1 MCS-51系列单片机中断系统的特点 154

5.4.2 MCS-51系列单片机的中断源 155

5.4.3 MCS-51系列单片机的中断控制寄存器 157

5.4.4 中断系统的应用 159

习题 162

第6章 MCS-51单片机的外部接口技术 165

6.1 人机接口 165

6.1.1 数码管显示接口 165

6.1.2 字符点阵式LCD显示接口 170

6.1.3 图形点阵式LCD显示接口 178

6.1.4 键盘接口 191

6.2 存储器扩展 196

6.2.1 单片机系统总线 196

6.2.2 数据存储器扩展 198

6.2.3 程序存储器扩展 200

6.2.4 单片机对外部存储器的读写时序 201

6.3 输入输出口扩展 202

6.3.1 简单I/O接口扩展 202

6.3.2 可编程并行I/O接口扩展 203

6.4 A/D转换接口 208

6.4.1 A/D转换原理 208

6.4.2 ADC0809芯片的应用 210

6.5 D/A转换接口 215

6.5.1 D/A转换原理 215

6.5.2 DAC0832芯片的应用 216

6.6 开关量输入输出接口 221

习题 223

第7章 MCS-51单片机的通信接口技术 224

7.1 RS232接口通信 224

7.1.1 RS232基本原理 224

7.1.2 单片机与PC的RS232接口通信 225

7.2 RS485接口通信 230

7.3 IIC总线接口通信 230

7.3.1 IIC总线主要特点 230

7.3.2 IIC总线工作时序 231

7.3.3 IIC总线操作指令格式 232

7.3.4 IIC总线E2PROM芯片的应用 232

7.4 SPI总线接口通信 241

7.4.1 SPI总线工作原理 241

7.4.2 SPI总线芯片ADC0832的应用 242

7.5 CAN总线接口通信 247

7.5.1 CAN通信总线原理 248

7.5.2 常用的CAN总线芯片 248

7.5.3 CAN总线应用 249

7.6 USB总线接口通信 250

7.6.1 USB通信总线原理 250

7.6.2 常用的USB通信总线芯片 251

7.6.3 USB 1.1通信总线应用 252

习题 253

第8章 单片机应用系统设计 254

8.1 系统设计总体规划 254

8.1.1 单片机应用系统设计流程 254

8.1.2 硬件系统设计原则 254

8.1.3 软件系统设计原则 256

8.2 电子密码锁设计 256

8.2.1 硬件电路设计 256

8.2.2 软件程序设计 256

8.3 GPS定位终端设计 258

8.3.1 硬件电路设计 258

8.3.2 软件程序设计 259

8.4 电子日历 263

8.4.1 硬件电路设计 263

8.4.2 软件程序设计 266

8.5 温度检测器设计 266

8.5.1 硬件电路设计 266

8.5.2 软件程序设计 270

8.6 电梯内部控制器设计 271

8.6.1 硬件电路设计 271

8.6.2 软件程序设计 273

8.7 直流电机温控调速器 274

8.7.1 硬件电路设计 274

8.7.2 软件程序设计 276

第9章 嵌入式操作系统应用基础 277

9.1 嵌入式操作系统介绍 277

9.1.1 嵌入式计算机系统体系结构 277

9.1.2 嵌入式操作系统主要功能 279

9.1.3 典型的嵌入式操作系统 280

9.2 RTX51 TINY操作系统基本功能 281

9.2.1 RTX51 TINY特性 281

9.2.2 RTX51 TINY的任务管理 281

9.2.3 RTX51 TINY的系统函数 284

9.2.4 使用RTX51 TINY编程时注意事项 286

9.2.5 RTX51 TINY的系统配置 287

9.2.6 RTX51 TINY的编程规则 289

9.3 RTX51 TINY操作系统应用实例 290

9.3.1 多路跑马灯 290

9.3.2 矩阵键盘扫描识别 293

9.3.3 秒表 295

9.3.4 串口通信 298

习题 301

第10章 便携式单片机学习板介绍 302

10.1 SLG-1型便携式单片机学习板特点 302

10.2 原理图设计 302

10.2.1 总体设计 302

10.2.2 各模块单元设计 304

10.3 例程设计 309

第11章 单片机应用系统开发工具 310

11.1 Keil μ Vision集成开发环境的使用 310

11.1.1 工程文件的建立 310

11.1.2 在工程中添加程序文件 312

11.1.3 编译和连接工程文件，形成目标文件 312

11.1.4 调试运行，观察结果 313

11.1.5 仿真环境的设置 315

11.2 Proteus仿真软件介绍 319

附录A MCS-51单片机指令表 323

A.1 数据传输类指令 323

A.2 算术运算类指令 324

A.3 逻辑操作类指令 325

A.4 位操作类指令 326

A.5 控制转移类指令 327

附录B C51的库函数 328

B.1 专用寄存器头文件REGXXX.H 328

B.2 字符函数库CTYPE.H 328

B.3 一般输入输出函数库STDIO.H 329

B.4 字符串函数库STRING.H 330

B.5 标准函数库STDLIB.H 332

B.6 数学函数库MAT H.H 333

B.7 预定义宏函数库ABSACC.H 334

B.8 内部函数库INTRINS.H 334

参考文献 336