單片機原理及應用

第1章 單晶片基礎知識 
1.1 微型計算機簡述 
1.1.1 微型計算機硬件系統 
1.1.2 微型計算機軟體系統 
1.2 單晶片概述 
1.2.1 單晶片的概念 
1.2.2 單晶片的發展概況 
1.2.3 單晶片的特性 
1.2.4 單晶片的發展趨勢 
1.2.5 單晶片的應用 
1.3 MCS-51單晶片及其兼容單晶片簡介 
1.3.1 MCS-51單晶片 
1.3.2 AT89系列單晶片 
1.3.3 STC系列單晶片 
1.3.4 C8051F系列單晶片 
1.4 計算機中的信息表示 
1.4.1 機器數與機器數的表示形式 
1.4.2 計算機的信息編碼 
本章小結 
思考題與練習題1 
 

第2章 MCS-51單晶片組成 
2.1 MCS-51單晶片的硬件結構 
2.1.1 MCS-51單晶片的內部結構 
2.1.2 MCS-51單晶片的引腳功能 
2.2 MCS-51單晶片的內部記憶體 
2.2.1 內部數據記憶體低128單元 
2.2.2 內部數據記憶體高128單元 
2.2.3 堆棧 
2.2.4 內部程序記憶體 
2.2.5 MCS-51單晶片記憶體的結構 
2.3 MCS-51單晶片I/O口電路及功能 
2.3.1 P0口 
2.3.2 P1口 
2.3.3 P2口 
2.3.4 P3口 
2.3.5 I/O口的讀-修改-寫 作 
2.3.6 I/O口的負載能力及接口要求 
2.4 MCS-51單晶片的時鐘電路與時序 
2.4.1 時鐘電路 
2.4.2 時序定時單位 
2.4.3 典型指令時序 
2.5 MCS-51單晶片的複位方式和複位電路 
2.5.1 複位 
2.5.2 複位電路 
2.6 低功耗 作方式 
2.6.1 HMOS工藝單晶片的掉電保護方式 
2.6.2 CHMOS工藝單晶片的低功耗方式 
2.7 I/O口應用案例及Proteus仿真 
2.7.1 P1口控燈 
2.7.2 P1口循環控燈 
本章小結 
思考題與練習題2 
 

第3章 MCS-51指令系統及彙編語言程式設計 
3.1 指令系統概述 
3.1.1 指令格式 
3.1.2 指令系統的分類 
3.1.3 指令描述符號意義的說明 
3.2 尋址方式 
3.3 MCS-51指令系統 
3.3.1 數據傳送類指令 
3.3.2 算術運算類指令 
3.3.3 邏輯運算及移位類指令 
3.3.4 控制轉移類指令 
3.3.5 位 作類指令 
3.4 彙編語言概述及僞指令 
3.4.1 彙編語言的特點 
3.4.2 彙編語言的語句格式 
3.4.3 彙編語言的僞指令 
3.5 彙編語言程式設計 
3.5.1 順序程式設計 
3.5.2 分支程式設計 
3.5.3 循環程式設計 
3.5.4 子程式設計 
3.6 常用程序的設計 
3.6.1 數制轉換程序 
3.6.2 多字節無符號數的加減運算 
3.6.3 軟體定時程序 
3.6.4 查表程序 
3.6.5 極值查找程序 
3.6.6 數據檢索程序 
3.6.7 數據排序程序 
本章小結 
思考題與練習題3 
 

第4章 單晶片C語言程式設計 
4.1 C51概述 
4.2 C51的基本語法 
4.2.1 C51的標識符和關鍵字 
4.2.2 C51數據類型 
4.2.3 C51數據儲存類型和儲存模式 
4.2.4 常量與變量 
4.2.5 C51運算符、表達式及其規則 
4.2.6 數組 
4.2.7 指針 
4.3 C51對 地址儲存單元的訪問 
4.4 C51流程控制語句 
4.4.1 選擇語句 
4.4.2 循環語句 
4.5 C51函數 
4.5.1 函數的定義和分類 
4.5.2 函數的調用 
4.5.3 C51的庫函數 
4.6 MCS-51單晶片的鍵盤及LED顯示程式設計案例 
本章小結 
思考題與練習題4 
 

第5章 中斷與定時 
5.1 MCS-51單晶片的中斷系統 
5.1.1 概述 
5.1.2 MCS-51單晶片的中斷源 
5.1.3 中斷控制 
5.1.4 中斷處理過程 
5.1.5 中斷請求的撤銷 
5.1.6 中斷程式設計 
5.2 MCS-51單晶片的定時器/計數器 
5.2.1 定時器/計數器的功能 
5.2.2 定時器/計數器的控制寄存器 
5.2.3 方式0 
5.2.4 方式1 
5.2.5 方式2 
5.2.6 方式3 
5.2.7 用定時器/計數器進行外部中斷擴展 
5.3 中斷與定時器/計數器綜合應用舉例 
5.4 數字頻率計設計案例及Proteus仿真 
5.4.1 案例教學的目的、要求和教學方法 
5.4.2 數字頻率計的原理及硬件電路圖 
5.4.3 數字頻率計的軟體程式設計思路 
5.4.4 案例思考題 
本章小結 
思考題與練習題5 
 

第6章 MCS-51單晶片的串行通信 
6.1 串行通信基本常識 
6.1.1 異步串行通信的字符格式 
6.1.2 異步串行通信的傳輸速率 
6.1.3 異步串行通信的訊號形式 
6.1.4 異步串行通信的數據通路方式 
6.2 RS-232C接口標準及其接口芯片 
6.2.1 RS-232C連接器 
6.2.2 RS-232C接口的引腳定義 
6.2.3 RS-232C主要引腳說明 
6.2.4 電氣特性 
6.2.5 RS-232C接口的連接方式 
6.2.6 串行口電路 
6.3 MCS-51單晶片的串行口及控制寄存器 
6.3.1 MCS-51單晶片串行口結構 
6.3.2 串行通信控制寄存器 
6.4 MCS-51單晶片串行通信工作方式 
6.4.1 串行工作方式0 
6.4.2 串行工作方式1 
6.4.3 串行工作方式2 
6.4.4 串行工作方式3 
6.5 多機通信 
6.5.1 多機通信基本原理 
6.5.2 多機通信的程式設計 
6.5.3 簡單應用舉例 
6.6 SPI總線技術 
6.6.1 SPI總線結構 
6.6.2 SPI串行擴展應用實例 
6.7 I2C總線技術 
6.7.1 I2C總線協議 
6.7.2 I2C總線應用舉例 
6.8 PC機與單晶片的通信案例 
6.8.1 案例教學目的和教學要求 
6.8.2 硬件連接電路圖 
6.8.3 PC機的軟體程式設計思路 
6.8.4 單晶片的軟體程式設計思路 
本章小結 
思考題與練習題6 
 

第7章 MCS-51單晶片的並行擴展 
7.1 系統總線及總線構造 
7.1.1 單晶片擴展概述 
7.1.2 單晶片系統總線及其構造 
7.2 記憶體擴展 
7.2.1 程序記憶體擴展 
7.2.2 數據記憶體擴展 
7.3 I/O口擴展 
7.3.1 簡單I/O口擴展 
7.3.2 8255A可程式設計並行I/O口擴展 
7.4 模擬霓虹燈設計案例及Proteus仿真 
7.4.1 案例教學的目的、要求和教學方法 
7.4.2 模擬霓虹燈的硬件電路圖 
7.4.3 模擬霓虹燈的軟體程式設計思路 
7.4.4 案例思考題 
本章小結 
思考題與練習題7 
 

第8章 MCS-51單晶片的接口技術 
8.1 鍵盤接口技術 
8.1.1 按鍵的特性 
8.1.2 獨立式鍵盤接口技術 
8.1.3 行列式鍵盤接口技術 
8.2 LED顯示接口技術 
8.2.1 LED顯示原理 
8.2.2 靜態顯示技術 
8.2.3 動態顯示技術 
8.3 LCD顯示接口技術 
8.3.1 LCD1602液晶顯示模塊簡介 
8.3.2 LCD1602液晶顯示模塊記憶體 
8.3.3 LCD1602液晶顯示模塊指令 
8.3.4 LCD顯示器與單晶片接口 
8.4 單晶片與D/A、A/D轉換器的接口與應用 
8.4.1 典型D/A轉換器芯片DAC0832 
8.4.2 DAC0832與單晶片接口 
8.4.3 典型A/D轉換器芯片ADC0809 
8.4.4 ADC0809與單晶片接口 
8.5 多通道模擬量數據採集系統設計案例及Proteus仿真 
8.5.1 案例教學的目的、要求和教學方法 
8.5.2 多通道模擬量數據採集系統功能與硬件電路圖 
8.5.3 多通道模擬量數據採集系統軟體程式設計思路 
8.5.4 案例思考題 
本章小結 
思考題與練習題8 
 

第9章 C8051F41x單晶片簡介 
9.1 C8051F41x概述 
9.1.1 C8051F410系統內部結構 
9.1.2 C8051F410系統引腳 
9.2 C8051F41x記憶體組織 
9.2.1 程序記憶體 
9.2.2 內部數據記憶體 
9.2.3 片內外部數據記憶體 
9.3 C8051F41x可程式設計的I/O口 
9.3.1 I/O口輸入/輸出 
9.3.2 優先權交叉開關譯碼器 
9.3.3 I/O口初始化 
9.3.4 通用I/O口 
9.4 C8051F41x中斷系統 
9.4.1 C8051F41x中斷系統概述 
9.4.2 中斷寄存器說明 
9.4.3 外部中斷 
9.5 C8051F41x內部定時器/計數器 
9.5.1 概述 
9.5.2 定時器/計數器T0、T1 
9.5.3 定時器/計數器T2、T3 
9.6 可程式設計定時器/計數器陣列（PCA） 
9.6.1 PCA定時器/計數器 
9.6.2 捕捉/比較模塊 
9.6.3 看門狗定時器方式 
9.7 C8051F41x的串行口 
9.7.1 通用串行口UART0 
9.7.2 增強型串行口（SPI0） 
9.7.3 SMBus接口 
9.8 模數轉換器ADC 
9.8.1 12位ADC結構 
9.8.2 ADC工作方式 
9.8.3 可程式設計窗口檢測器 
9.9 數模轉換器DAC 
9.9.1 12位IDAC結構 
9.9.2 IDA0輸出更新 
9.9.3 IDAC輸出字格式 
9.10 複位 
9.11 電源管理方式 
本章小結 
思考題與練習題9 
 

第10章 MCS-51單晶片應用系統 設計與開發 
10.1 單晶片應用系統設計的一般步驟和方法 
10.1.1 單晶片應用系統的性能要求 
10.1.2 設計步驟 
10.1.3 硬件設計 
10.1.4 軟體設計 
10.1.5 系統調試 
10.2 單晶片應用系統的抗幹擾技術 
10.2.1 硬件抗幹擾技術 
10.2.2 軟體抗幹擾技術 
10.3 綜合系統案例及Proteus仿真 
10.3.1 交通訊號燈的設計與實現 
10.3.2 電子密碼鎖的設計與實現 
10.3.3 案例思考題 
本章小結 
思考題與練習題10 

附錄A MCS-51指令一覽表 
附錄B Keil C51軟體的使用 
附錄C 基於Proteus的單晶片系統仿真

 
參考文獻