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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CPU17

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系列单片机概述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97

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100

4.6.3 if语句100

4.6.4 switch…case语句101

4.6.5 while语句102

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177

6.1.4 键盘接口190

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197

6.2.3 程序存储器扩展199

6.2.4 单片机对外部存储器的读写时序200

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211

6.4.1 A/D转换原理211

6.4.2 ADC0809芯片的应用213

6.5 D/A转换接口219

6.5.1 D/A转换原理219

6.5.2 DAC0832芯片的应用221

6.6 开关量输入输出接口226

习题227

第7章 MCS-51单片机的通信接口技术228

7.1 RS232接口通信228

7.1.1 RS232基本原理228

7.1.2 单片机与PC的RS232接口通信229

7.2 RS485接口通信234

7.3 IIC总线接口通信234

7.3.1 IIC总线主要特点234

7.3.2 IIC总线工作时序235

7.3.3 IIC总线操作指令格式236

7.3.4 IIC总线EEPROM芯片的应用236

7.4 SPI总线接口通信245

7.4.1 SPI总线工作原理245

7.4.2 SPI总线芯片ADC0832的应用246

7.5 CAN总线接口通信251

7.5.1 CAN通信总线原理251

7.5.2 常用的CAN总线芯片252

7.5.3 CAN总线应用253

7.6 USB总线接口通信254

7.6.1 USB通信总线原理254

7.6.2 常用的USB通信总线芯片255

7.6.3 USB 1.1 通信总线应用256

习题257

第8章 单片机应用系统设计258

8.1 系统设计总体规划258

8.1.1 单片机应用系统设计流程258

8.1.2 硬件系统设计原则260

8.1.3 软件系统设计原则260

8.2 电子密码锁设计260

8.2.1 硬件电路设计261

8.2.2 软件程序设计261

8.3 GPS定位终端设计263

8.3.1 硬件电路设计263

8.3.2 软件程序设计264

8.4 电子日历设计268

8.4.1 硬件电路设计268

8.4.2 软件程序设计271

8.5 温度检测器设计271

8.5.1 硬件电路设计271

8.5.2 软件程序设计275

8.6 电梯内部控制器设计276

8.6.1 硬件电路设计277

8.6.2 软件程序设计278

8.7 直流电机温控调速器279

8.7.1 硬件电路设计280

8.7.2 软件程序设计282

8.8 RFID读卡器设计282

8.8.1 硬件电路设计283

8.8.2 软件程序设计284

8.9 ZigBee物联网结点设计285

8.9.1 ZigBee物联网整体结构285

8.9.2 温湿度结点的硬件电路设计286

8.9.3 软件程序设计288

第9章 嵌入式操作系统应用基础290

9.1 嵌入式操作系统介绍290

9.1.1 嵌入式计算机系统体系结构290

9.1.2 嵌入式操作系统主要功能292

9.1.3 典型的嵌入式操作系统293

9.2 RTX51Tiny操作系统基本功能294

9.2.1 RTX51Tiny特性294

9.2.2 RTX51Tiny的任务管理294

9.2.3 RTX51Tiny的系统函数297

9.2.4 使用RTX51Tiny编程时注意事项299

9.2.5 RTX51Tiny的系统配置300

9.2.6 RTX51Tiny的编程规则302

9.3 RTX51Tiny操作系统应用实例303

9.3.1 多路跑马灯303

9.3.2 矩阵式键盘扫描识别306

9.3.3 秒表308

9.3.4 串口通信311

习题314

第10章 便携式单片机学习板介绍315

10.1 SLG-1型便携式单片机学习板特点315

10.2 原理图设计315

10.2.1 总体设计315

10.2.2 各模块单元设计317

10.3 例程设计322

第11章 单片机应用系统开发工具323

11.1 Keil μ Vision集成开发环境的使用323

11.1.1 工程文件的建立323

11.1.2 在工程中添加程序文件325

11.1.3 编译和连接工程文件，形成目标文件325

11.1.4 调试运行，观察结果326

11.1.5 仿真环境的设置328

11.2 Proteus仿真软件介绍332

11.3 电路设计开发工具Altium Designer介绍337

附录A MCS-51单片机指令表338

A.1 数据传输类指令338

A.2 算术运算类指令339

A.3 逻辑操作类指令340

A.4 位操作类指令341

A.5 控制转移类指令342

附录B C51的库函数343

B.1 专用寄存器头文件regxx.h343

B.2 字符函数库ctype.h343

B.3 一般输入输出函数库stdio.h344

B.4 字符串函数库string.h345

B.5 标准函数库stdlib.h347

B.6 数学函数库math.h348

B.7 预定义宏函数库absacc.h349

B.8 内部函数库intrins.h349

参考文献351