單片機原理與接口技術（C語言版）（第二版)

本書以應用最廣泛的MCS51增強型單片機為對象，系統地講解了單片機結構原理、編程方法、接口及應用。內容包括：MCS51單片機結構原理，指令系統，單片機C語言、軟硬件開發工具，I/O口及應用、中斷系統、定時器、串行口，常用總線接口技術、模擬器件和開關器件接口技術，以及單片機應用系統設計。 本書從教學和初學者的角度講解單片機的基本內容和應用，結構科學，概念清晰、準確，材料數據可靠；以C為主要編程語言，講解、舉例編程均用C語言，並有匯編語言對照；以程序開發軟件Keil C、電路設計模擬運行軟件Proteus為教學、學習和訓練工具，理論與實踐緊密結合。 本書適合於具有C語言基礎的電腦、電子、通信、自動化、電氣、測控技術與儀器等專業的本科學生作為教材，也可以作為各種培訓機構的教材，以及工程技術人員參考和自學使用。

目錄

第1章單片機及其開發工具

1.1單片機的基本概念

1.2單片機的發展歷史

1.3單片機的特點及應用

1.3.1單片機的特點

1.3.2單片機的應用

1.4常見MCS51單片機簡介

1.4.1MCS51系列單片機

1.4.2ATMEL89系列單片機

1.4.3STC系列單片機

1.5單片機程序開發軟件Keil C簡介

1.5.1Keil C集成開發工具簡介

1.5.2Keil C的操作工具

1.5.3Keil C程序開發方法

1.5.4Keil C調試運行方法

1.6單片機系統模擬軟件Proteus簡介

1.6.1Proteus主界面

1.6.2Proteus ISIS的操作工具

1.6.3Proteus ISIS原理圖設計方法

1.6.4Proteus ISIS原理圖設計舉例

1.6.5Proteus ISIS模擬方法

思考題與習題

第2章MCS51單片機結構原理

2.1MCS51單片機內部結構及CPU

2.1.1MCS51單片機結構及特點

2.1.2MCS51單片機內部原理結構

2.1.3MCS51單片機的CPU

2.2MCS51單片機引腳信號

2.2.1MCS51單片機引腳信號及功能

2.2.2MCS51單片機的外部總線結構

2.3MCS51單片機存儲器結構

2.3.1程序存儲器結構

2.3.2片內數據存儲器結構

2.3.3片外數據存儲器結構

2.4MCS51單片機時鐘及CPU時序

2.4.1時鐘電路及時鐘信號

2.4.2CPU時序

2.5MCS51單片機的復位

2.5.1復位狀態

2.5.2復位電路

2.6MCS51單片機低功耗工作方式

2.6.1低功耗結構及控制

2.6.2空閑工作方式

2.6.3掉電工作方式

思考題與習題

第3章MCS51指令系統及匯編程序設計

3.1匯編語言概述

3.1.1指令和機器語言

3.1.2匯編語言

3.1.3匯編語言格式

3.2MCS51單片機尋址方式

3.2.1立即數尋址

3.2.2寄存器尋址

3.2.3直接尋址

3.2.4寄存器間接尋址

3.2.5變址尋址

3.2.6位尋址

3.2.7指令尋址

3.2.8尋址空間及指令中符號註釋

3.3MCS51單片機指令系統

3.3.1數據傳送指令

3.3.2算術運算指令

3.3.3邏輯操作指令

3.3.4控製程序轉移指令

3.3.5位操作指令

3.4MCS51單片機偽指令

3.5匯編語言程序設計

3.5.1簡單程序設計

3.5.2分支程序設計

3.5.3循環程序設計

3.5.4子程序設計

思考題與習題

第4章單片機C語言及程序設計

4.1單片機C語言概述

4.1.1C語言編程的優勢

4.1.2C51與ANSI C的區別

4.1.3C51擴充的關鍵字

4.2C51數據類型及存儲

4.2.1C51的數據類型

4.2.2C51數據的存儲

4.3C51一般變量的定義

4.3.1C51變量的定義格式

4.3.2C51變量的存儲類型

4.3.3C51變量的存儲區

4.3.4C51變量定義舉例

4.3.5C51變量的存儲模式

4.3.6C51變量的絕對定位

4.3.7C51設備變量的概念

4.4C51特殊功能寄存器的定義

4.4.18位特殊功能寄存器的定義

4.4.216位特殊功能寄存器的定義

4.5C51位變量的定義

4.5.1bit型位變量的定義

4.5.2sbit型位變量的定義

4.5.3位操作應用

4.6C51指針與結構體的定義

4.6.1通用指針

4.6.2存儲器專用指針

4.6.3指針變換

4.6.4C51指針應用

4.6.5C51結構體定義

4.7C51函數的定義

4.7.1C51函數定義的一般格式

4.7.2C51中斷函數的定義

4.8C51與匯編語言混合編程

4.8.1在C51函數中嵌入匯編語句

4.8.2C51與匯編語言混合編程規則

4.8.3C51與匯編語言混合編程舉例

思考題與習題

第5章單片機I/O口及應用

5.1單片機I/O口結構原理

5.1.1P1口

5.1.2P2口

5.1.3P3口

5.1.4P0口

5.1.5埠負載能力和接口要求

5.2I/O口輸出——數碼管及顯示控制

5.2.1數碼管顯示器結構原理

5.2.2數碼管顯示方式

5.2.3數碼管顯示控制

5.3I/O口輸入——鍵盤及按鍵識別

5.3.1鍵盤分類及按鍵識別

5.3.2獨立式鍵盤及按鍵識別

5.3.3行列式鍵盤及按鍵識別

5.3.4中斷方式掃描鍵盤

5.3.5鍵盤應用舉例

5.4液晶顯示器及控制

5.4.1LM016L引腳信號

5.4.2LM016L操作指令

5.4.3LM016L存儲器

5.4.4LM016L基本操作函數

5.4.5LM016L應用編程

思考題與習題

第6章單片機中斷系統

6.1中斷系統概述

6.1.1中斷的基本概念

6.1.2中斷的功能

6.2中斷系統結構與原理

6.2.1中斷系統結構

6.2.2中斷系統原理

6.2.3外部中斷觸發方式

6.2.4中斷請求標志

6.3中斷系統控制

6.3.1中斷允許控制

6.3.2中斷優先級控制

6.4中斷響應與處理

6.4.1中斷響應

6.4.2中斷處理

6.5外部中斷應用舉例

6.5.1中斷應用程序結構

6.5.2應用舉例

思考題與習題

第7章單片機定時器/計數器

7.1單片機定時器/計數器的結構

7.2定時器/計數器T0、T1

7.2.1T0、T1的特殊功能寄存器

7.2.2T0、T1的工作模式

7.2.3T0、T1的使用方法

7.3定時器/計數器T2

7.3.1T2的特殊功能寄存器

7.3.2T2的工作方式

7.4定時器應用舉例

思考題與習題

第8章單片機串行口

8.1串行通信基礎知識

8.1.1數據通信

8.1.2異步通信和同步通信

8.1.3波特率

8.1.4通信方向

8.1.5串行通信接口種類

8.2串行口結構及控制

8.2.1單片機串行口結構

8.2.2串行口特殊功能寄存器

8.2.3波特率設計

8.3串行口工作方式

8.3.1串行口方式0

8.3.2串行口方式1

8.3.3串行口方式2和方式3

8.4串行口接口技術

8.4.1RS232接口

8.4.2RS422/485接口

8.4.3與USB接口

8.5串行口的C51操作函數

8.5.1串行口輸出函數

8.5.2串行口輸入函數

8.6串行口應用舉例

8.6.1串行口方式0應用

8.6.2串行口方式1、方式3應用

思考題與習題

第9章單片機常用總線接口技術

9.1接口的基本概念

9.1.1單片機應用系統構成

9.1.2接口的概念

9.1.3接口的基本功能

9.1.4接口的結構

9.1.5埠及其編址

9.2並行總線操作時序及存儲器接口

9.2.1單片機並行總線結構

9.2.2單片機並行總線操作時序

9.2.3單片機與並行數據存儲器的接口

9.3單片機與並行總線設備的接口

9.3.18255A內部結構

9.3.28255A引腳信號

9.3.38255A的控制字

9.3.48255A的工作方式

9.3.58255A應用舉例

9.4IIC總線及應用接口

9.4.1IIC總線特點

9.4.2IIC總線時序

9.4.3IIC總線操作函數

9.4.4IIC總線應用

9.5SPI總線及應用接口

9.5.1SPI總線特點

9.5.2SPI總線時序

9.5.3SPI總線操作函數

9.5.4SPI總線應用

思考題與習題

第10章單片機與模擬、開關器件接口技術

10.1D/A轉換器及接口技術

10.1.1D/A轉換器的主要參數

10.1.2D/A轉換器TLC5615及接口技術

10.1.3D/A轉換器DAC124S085及接口技術

10.2A/D轉換器及接口技術

10.2.1A/D轉換器的主要參數

10.2.2A/D轉換器ADC0834及接口技術

10.2.3A/D轉換器TLC2543及接口技術

10.2.4單片機片內A/D轉換器及應用

10.3開關信號器件及接口技術

10.3.1光電耦合器件及接口技術

10.3.2繼電器接口技術

10.3.3直流電機控制接口技術

10.3.4步進電機控制接口技術

思考題與習題

第11章單片機應用系統設計

11.1簡易計算器設計

11.1.1數碼管與鍵盤接口芯片BC7277簡介

11.1.2系統電路設計

11.1.3系統功能設計

11.1.4系統程序設計

11.2萬年歷設計

11.2.1時鐘芯片DS1302簡介

11.2.2系統電路設計

11.2.3系統功能設計

11.2.4系統程序設計

11.3環境檢測系統設計

11.3.1溫濕度傳感器DHT11簡介

11.3.2光照度傳感器BH1750簡介

11.3.3系統電路設計

11.3.4系統程序設計

課程設計參考題目

附錄AMCS51指令表

附錄BC51庫函數

B.1一般I/O函數

B.2內部函數

B.3絕對地址訪問函數

附錄CC語言運算符特性表

附錄D標準ASCII碼表

參考文獻