單片機原理及其應用（第2版）

本書選用80C51單片機作為樣本，介紹了單片機的電路和功能結構、工作原理，以及單片機的應用開發。80C51單片機功能強價格低、應用廣泛、資料豐富、易於使用，是初學單片機的讀者從入門到提高極為適合的一款芯片。 本書共分為17章，內容包括對單片機的初步認識、單片機電路結構和功能、C51語言及開發工具的使用、各埠功能及其應用舉例等。書中提供的很多應用實例，如人機交互、中斷、定時器、串行通信、A/D轉換與D/A轉換、電機控制等，對於應用項目開發有一定的參考價值。本書第16章與第17章對於有一定基礎的讀者進行實際應用項目開發具有很好的引導作用。 本書採用任務驅動式編程思路，除介紹通常的硬件模擬工具之外，還介紹了在Proteus虛擬模擬環境下搭建硬件電路和運行調試程序的方法，為讀者快速掌握單片機應用技術提供了很好的幫助。 本書可作為大學本科、專科和中等專業學校單片機課程的教材，也可作為從事嵌入式產品開發的工程技術人員的自學用書。

目錄

第1章單片機概述

1.1初識單片機

1.2單片機介紹

1.2.1單片機基本概念

1.2.2單片機性能指標

1.2.3單片機分類

1.3單片機發展歷程和發展趨勢

1.3.1單片機發展歷程

1.3.2單片機發展趨勢

1.4單片機應用系統開發過程

第2章幾種常用單片機介紹

2.151系列單片機

2.1.1MCS51系列

2.1.2AT89C5x和AT89S5x單片機

2.1.3STC系列單片機

2.2AVR系列單片機

2.3PIC系列單片機

2.4MSP430系列單片機

2.5其他類型微控制器

2.5.1數字信號處理器

2.5.2ARM系列微控制器

第3章80C51單片機電路結構及功能

3.180C51 單片機的片內硬件結構

3.280C51單片機的引腳介紹

3.2.1引腳的封裝方式

3.2.2引腳的功能介紹

3.380C51單片機的最小應用系統

3.3.1時鐘電路

3.3.2時序

3.3.3復位電路

3.480C51單片機的低功耗節電模式

3.4.1空閑模式

3.4.2掉電模式

第4章C和C51語言基礎

4.1C51語言簡介

4.1.1不同單片機平臺上C語言的差異

4.1.2C51語言與51單片機匯編語言比較

4.1.3C51語言與標準C語言幾點區別

4.2C語言程序設計基礎

4.2.1C語言標識符與關鍵字

4.2.2C語言數據類型

4.2.3C語言運算符與表達式

4.2.4C語言程序結構

4.2.5C語言數組

4.2.6C語言函數

4.2.7C語言指針

4.3C51擴展功能及應用舉例

4.3.1C51數據類型與存儲類型

4.3.2C51語言的絕對地址訪問

4.3.3C51中斷服務函數

第5章開發與模擬工具

5.1Keil C51開發環境介紹

5.1.1Keil C51的簡介

5.1.2建立工程

5.1.3添加用戶源程序文件

5.1.4編譯、調試程序

5.1.5設置工程參數

5.2集成開發工具Proteus 7 Professional簡介

5.2.1Proteus基本功能

5.2.2Proteus基本用法

5.2.3Proteus ISIS的編輯環境設置

5.2.4Proteus ISIS的系統運行環境設置

5.2.5單片機系統的電路設計與虛擬模擬

5.2.6加載目標代碼文件、設置時鐘頻率及模擬運行

5.3STCISP軟件簡介

5.3.1CH340驅動安裝

5.3.2STCISP安裝

5.3.3常見問題

第6章80C51單片機的存儲器

6.1存儲器概述

6.1.1存儲器的分類

6.1.2存儲器地址表示

6.2程序存儲器

6.3數據存儲器

6.3.1片內數據存儲器結構

6.3.2片外數據存儲器

6.3.3存儲器的讀寫操作

6.4特殊功能寄存器

6.4.1特殊功能寄存器地址分佈及尋址

6.4.2特殊功能寄存器功能與作用

6.4.3特殊功能寄存器讀寫操作

第7章80C51單片機的埠

7.1P0口

7.1.1P0口電路結構

7.1.2P0口工作原理

7.2P1口

7.2.1P1口電路結構

7.2.2P1口工作原理

7.3P2口

7.3.1P2口電路結構

7.3.2P2口工作原理

7.4P3口

7.4.1P3口電路結構

7.4.2P3口工作原理

7.5埠功能應用舉例

第8章單片機應用中的人機交互

8.1多位數碼管顯示

8.1.1LED數碼管動態顯示

8.1.2LED數碼管靜態顯示

8.2矩陣鍵盤

8.2.1鍵盤及其分類

8.2.2矩陣按鍵掃描

8.3LED點陣顯示屏

8.4字符型LCD液晶顯示器

8.4.1液晶顯示器的特點

8.4.2LCD1602字符點陣液晶顯示器

8.4.3LCD1602液晶顯示模塊應用設計實例

第9章80C51單片機的中斷

9.1中斷概述

9.280C51單片機的中斷系統結構

9.2.1中斷源

9.2.2中斷相關寄存器

9.3中斷響應

9.3.1中斷響應條件

9.3.2中斷響應過程

9.3.3中斷響應時間

9.3.4中斷請求的撤銷

9.4中斷程序的設計

9.4.1中斷函數

9.4.2中斷應用實例

第10章80C51單片機的定時/計數器

10.1定時/計數器工作原理

10.1.1定時/計數器結構

10.1.2定時/計數器工作原理

10.1.3定時/計數器功能

10.2定時/計數器相關寄存器

10.2.1定時/計數器工作方式寄存器TMOD

10.2.2定時/計數器控制寄存器TCON

10.3定時/計數器工作方式

10.3.1定時/計數器工作方式0

10.3.2定時/計數器工作方式1

10.3.3定時/計數器工作方式2

10.3.4定時/計數器工作方式3

10.4定時/計數器應用實例

10.4.1定時/計數器初始化配置

10.4.2間隔定時器

10.4.3定時器控制蜂鳴器

10.4.4外部事件計數

10.4.5LED數碼管秒錶

10.4.6測量脈沖寬度

10.4.7LCD液晶時鐘的設計

第11章80C51單片機的串行通信

11.1串行通信基礎

11.1.1串行通信與並行通信

11.1.2同步通信與異步通信

11.1.3串行通信的傳輸模式

11.1.4串行通信的校驗

11.1.5串行通信協議

11.2串行口的結構

11.3串行口特殊功能寄存器

11.3.1串行口控制寄存器SCON

11.3.2電源控制寄存器PCON

11.4串行口工作方式

11.4.1串行口工作方式0

11.4.2串行口工作方式1

11.4.3串行口工作方式2和工作方式3

11.5波特率的設定與計算

11.6串行口應用實例

11.6.1串行口工作方式0應用設計

11.6.2串行口工作方式1應用設計

11.6.3串行口工作方式2和工作方式3應用設計

第12章80C51單片機的串行擴展

12.1單總線串行擴展

12.1.1單總線溫度傳感器DS18B20簡介

12.1.2DS18B20工作時序

12.1.3DS18B20命令字

12.1.480C51單片機單總線擴展應用

12.2SPI總線串行擴展

12.3I2C總線串行擴展

12.3.1I2C總線概述

12.3.2I2C總線協議

12.3.380C51單片機的I2C總線設計

12.3.480C51單片機I2C總線擴展應用

第13章A/D轉換和D/A轉換

13.1A/D轉換

13.1.1A/D轉換電路的硬件組成及工作原理

13.1.2A/D轉換器的性能指標

13.1.3XPT2046芯片介紹

13.1.4A/D轉換器的應用設計

13.2D/A轉換

13.2.1D/A轉換的硬件組成及工作原理

13.2.2D/A轉換的性能指標

13.2.3DAC0832的內部結構

13.2.4DAC0832與80C51單片機接口

13.2.5PWM輸出實現D/A轉換

第14章80C51單片機的電機控制

14.1單片機控制直流電機的應用

14.1.1認識直流電機

14.1.2ULN2003 驅動芯片介紹

14.1.3單片機控制直流電機的應用舉例

14.2步進電機實驗

14.2.1認識步進電機

14.2.2步進電機工作原理

14.2.3步距角的計算方法

14.2.4步進電機技術指標

14.2.5單片機控制步進電機的應用舉例

第15章綜合案例——電子萬年歷設計

15.1DS1302 時鐘芯片介紹

15.1.1DS1302基礎

15.1.2DS1302使用

15.2硬件設計

15.3軟件設計

第16章單片機應用項目的設計與開發過程

16.1單片機應用項目的設計開發過程

16.2單片機應用系統設計

16.2.1硬件設計應考慮的問題

16.2.2典型的單片機應用系統

16.2.3軟件設計考慮的問題

16.2.4單片機應用系統的軟件調試

16.2.5單片機應用系統的模擬開發與調試

第17章低功耗設計

17.1低功耗設計的硬件基礎

17.1.1選用低功耗的單片機

17.1.2選用多振盪源、多工作頻率可在線改變的單片機

17.1.3選用低功耗外圍器件

17.1.4選用漏電流低的外圍驅動器件

17.1.5上拉電阻的重要作用

17.2低功耗設計的軟件基礎

17.3低功耗設計的算法基礎

參考文獻