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第1章 单片机基础1

1.1单片机的发展与应用1

发展概况1

发展趋势2

应用领域3

1.2单片机的硬件结构3

基本组成4

引脚功能5

核心部件9

存储结构11

控制电路16

1.3单片机的指令系统18

指令概述18

寻址方式21

指令介绍22

第2章 单片机硬件开发工具Protel30

2.1 Protel 99 SE概述30

操作环境30

文件管理31

Protel硬件设计流程33

2.2原理图设计34

基本操作34

设计流程41

2.3 PCB图设计44

基本操作45

设计流程53

2.4本章小结57

第3章 单片机软件开发工具Keil58

3.1 Keil软件包功能简介58

3.2集成工作环境60

工作界面60

菜单命令62

3.3项目开发流程67

工程项目的创建67

项目文件的设置70

软件编译与连接75

软件调试76

3.4软件应用技巧85

添加新器件85

文件管理86

代码优化87

3.5本章小结89

第4章 单片机程序设计语言90

4.1汇编语言程序设计90

汇编语言程序设计步骤90

汇编语言程序结构91

汇编语言程序设计方法94

汇编语言编程规范99

4.2 C语言程序设计101

C51程序结构101

C51基本语法规则103

C51编程技巧123

4.3 C语言与汇编语言的对照123

实例描述123

硬件电路124

程序设计124

汇编语言编写的代码125

C语言编写的代码125

实例小结126

4.4汇编语言与C语言的混合编程127

C51和A51接口所涉及的几个主要问题127

C51程序中嵌入汇编129

C51与汇编函数的相互调用130

4.5本章小结133

第5章 单片机应用系统设计基础134

5.1应用系统研制概述134

5.2总体方案的确定135

可行性调研135

元器件选型136

方案设计136

5.3系统设计137

硬件设计137

软件设计141

5.4系统调试143

硬件调试143

软件调试144

系统联调145

5.5本章小结145

第6章 I／O口应用——电子琴设计146

6.1概述146

6.2实例说明149

6.3硬件电路150

元器件的选择150

硬件电路图151

电路各部分简要分析151

6.4软件流程152

设计思路与流程图152

示例程序153

6.5本章小结157

第7章 定时器／计数器口应用——电子时钟158

7.1概述158

定时器／计数器基本功能和结构158

定时器／计数器的工作方式160

定时器／计数器的初始化162

7.2实例说明163

电子钟的功能介绍163

电子钟设计基本方案164

7.3硬件电路165

7.4软件流程166

主程序流程框图166

键扫描子程序流程框图166

中断服务程序流程框图167

“P.”点显示子程序流程框图168

显示子程序流程框图168

加一子程序流程框图169

电子钟总程序清单169

7.5使用及调试174

操作说明174

电子钟运行结果174

7.6本章小结174

第8章 串口通信应用——人机对话176

8.1概述176

MCS-51串口的结构176

串行通信的方式177

串行通信方向178

串口的控制与状态寄存器178

串口的工作方式179

MCS-51串行通信的波特率选择182

8.2实例说明183

8.3硬件电路183

元器件的选择183

硬件电路图184

电路各部分简要分析184

8.4软件流程184

设计思路与流程图184

示例程序186

运行结果189

8.5本章小结190

第9章 中断应用——光电计数器191

9.1概述191

中断的基本概念191

MCS-51单片机的中断系统结构192

MCS-51单片机的中断源及控制192

外部中断响应时间195

外部中断的触发方式选择195

9.2实例说明196

9.3硬件电路197

9.4软件流程197

设计思路与流程图197

示例程序198

9.5本章小结201

第10章 存储器扩展应用——实现ISP功能202

10.1概述202

外部总线结构202

外部系统扩展的实现203

外扩芯片片选和地址分配方法204

外部程序存储器设计206

外部数据存储器设计206

10.2 ISP简介与实例说明207

ISP简介207

实例说明207

10.3硬件电路207

元器件的选择207

硬件电路图209

10.4软件流程209

设计思路与流程图209

示例程序211

运行结果220

10.5本章小结220

第11章 键盘接口应用——计算器221

11.1概述221

键盘实现方法221

键盘扫描方法222

键盘设计原理223

11.2实例说明225

11.3硬件电路226

矩阵式键盘电路226

LED数字显示电路226

11.4软件流程227

主程序流程图227

按键扫描程序框图228

LED数字显示程序框图228

示例程序229

11.5本章小结235

第12章 LED显示接口应用——电子密码锁236

12.1概述236

7段数码管工作原理236

如何驱动7段数码管238

12.2实例说明239

12.3硬件电路240

元器件的选择240

电路原理图240

12.4软件流程242

设计思路与流程图242

示例程序243

12.5本章小结250

第13章 LCD显示接口应用——电子温度计251

13.1概述251

LCD显示的优点251

LCD显示模块分类252

LCD显示工作原理252

13.2实例说明253

13.3硬件电路253

元器件的选择253

电路原理图253

13.4软件流程255

设计思路与流程图255

示例程序258

13.5本章小结268

第14章 A／D接口应用——电压表269

14.1概述269

A／D转换器技术指标269

A／D转换器工作原理270

典型A／D转换器芯片ADC0809271

ADC0809的典型接口方式272

14.2实例说明273

14.3硬件电路274

单片机主控电路274

A／D转换电路274

显示电路275

14.4软件流程276

主程序流程图276

电压采集程序流程图276

数据处理程序流程图277

显示程序流程图278

示例程序278

14.5本章小结282

第15章 D／A接口应用——波形发生器283

15.1概述283

D／A转换器动态指标283

D／A转换器工作原理284

典型D／A转换器芯片DAC0832284

DAC0832的典型接口方式286

15.2实例说明287

15.3硬件电路287

单片机电路288

D／A转换电路288

按键及波形指示电路289

15.4软件流程289

主程序流程图290

锯齿波程序流程图290

三角波程序流程图291

正弦波程序流程图291

方波程序流程图291

示例程序292

15.5本章小结295

第16章 USB接口应用——简易USB键盘296

16.1概述296

USB系统构成297

USB的硬件结构297

USB的软件结构298

16.2实例说明299

16.3硬件电路299

元器件的选择299

电路原理图299

16.4软件流程301

设计思路与流程图301

示例程序303

16.5本章小结318

第17章 I2C接口应用——IC卡读／写器319

17.1概述319

I2C串行总线协议320

I2C串行总线的寻址方式320

17.2实例说明321

17.3硬件电路322

元器件的选择322

电路原理图322

17.4软件流程324

设计思路与流程图324

示例程序327

17.5本章小结335

第18章 SPI总线接口应用——无线呼叫器用接收器336

18.1概述336

SPI串行总线的组成336

SPI串行总线的工作原理337

18.2实例说明338

18.3硬件电路338

元器件的选择338

电路原理图339

18.4软件流程341

设计思路与流程图341

示例程序343

18.5本章小结354

第19章 CAN总线接口应用——电脑打铃系统355

19.1概述355

CAN总线的特点355

CAN总线的信息协议格式356

CAN总线的分层结构358

19.2实例说明359

19.3硬件电路361

单片机电路361

CAN通信接口电路362

时钟功能电路362

键盘及显示电路363

RS-232通信接口电路364

19.4软件流程364

主程序流程框图365

CAN通信程序模块366

单片机程序清单368

19.5本章小结378

第20章 软件抗干扰应用379

20.1概述379

CRC校验的基本原理379

CRC校验码的算法381

20.2实例说明383

20.3硬件电路384

元器件选择384

电路原理图385

20.4软件流程386

设计思路及流程图386

示例程序388

20.5本章小结393

第21章 电厂温度实时监控系统394

21.1引言394

21.2系统设计394

系统组成394

热电阻测量395

温度信号测量方案396

采样数据处理397

数据传输方案397

21.3硬件设计399

21.4软件设计401

软件框图401

数据采集模块软件设计402

队列的软件设计与实现406

数据处理模块软件设计410

通信模块软件设计411

主函数420

21.5系统联调420

21.6本章小结421

第22章 智能玩具小车422

22.1引言422

22.2系统设计422

系统组成423

速度控制系统423

转向控制系统424

检测系统425

语音系统426

显示系统427

遥控系统428

“看门狗”设计429

22.3硬件设计430

直流电机驱动430

转向控制系统430

检测系统硬件设计431

语音系统432

显示系统432

遥控系统432

“看门狗”硬件设计434

22.4软件设计435

软件框图435

电机控制软件436

语音软件438

显示软件440

红外接收软件442

“看门狗”软件设计444

软件抗干扰技术444

22.5本章小结446