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第1章 51单片机I/O引脚应用实例1

1.1 51单片机I/O引脚模块基础1

1.2 I/O引脚驱动LED2

1.2.1 LED的工作原理2

1.2.2应用实例——LED闪烁和流水灯3

1.3 I/O引脚驱动数码管5

1.3.1单位数码管的工作原理5

1.3.2应用实例——流水数字7

1.3.3多位数码管的工作原理9

1.3.4应用实例——多位数字显示和流水数码管显示10

1.4 I/O引脚驱动继电器13

1.4.1继电器的工作原理13

1.4.2功率驱动器件的工作原理14

1.4.3应用实例——轮流加热显示系统17

1.5 I/O引脚驱动蜂鸣器18

1.5.1蜂鸣器的工作原理19

1.5.2应用实例——定时报警和音乐播放20

1.6 I/O引脚扩展独立按键、键盘和拨码开关23

1.6.1独立按键的工作原理23

1.6.2应用实例——按键指示和按键发声25

1.6.3行列扫描键盘的工作原理28

1.6.4应用实例——计算器键盘29

1.6.5拨码开关的工作原理31

1.6.6应用实例——地址码设定31

1.7 I/O引脚驱动电动机34

1.7.1直流电动机的工作原理34

1.7.2应用实例——按键控制直流电动机35

1.7.3步进电动机的工作原理37

1.7.4应用实例——按键控制步进电动机38

第2章51单片机外部中断应用实例41

2.1 51单片机中断和外部中断模块基础41

2.1.1中断和外部中断的相关控制41

2.1.2中断的处理43

2.1.3编写中断服务函数44

2.2应用实例——外部中断计数45

2.3应用实例——外部电平中断实验47

2.4应用实例——联合中断申请49

第3章51单片机的定时/计数器应用实例52

3.1 51单片机定时/计数器基础52

3.1.1定时/计数器的寄存器52

3.1.2定时/计数器的工作方式53

3.1.3定时/计数器的中断54

3.2 51单片机定时/计数器基础应用54

3.2.1定时器应用实例1—— T0方波发生器54

3.2.2定时器应用实例2—— T1方波发生器56

3.2.3定时器应用实例3—— PWM波形发生器56

3.2.4计数器应用实例1——按键灯控制58

3.2.5计数器应用实例2——按键计数59

3.2.6门控信号应用实例——脉冲宽度测量60

3.3 51单片机定时/计数器综合应用61

3.3.1应用实例——秒表61

3.3.2应用实例——门铃64

3.3.3应用实例——交通灯65

3.3.4应用实例——声光报警69

第4章51单片机的串行模块应用实例72

4.1 51单片机串行模块基础72

4.1.1串行模块的寄存器72

4.1.2串行模块的工作方式73

4.1.3串行模块的中断76

4.2工作方式0应用实例——双机高速通信76

4.3工作方式1应用实例1——单片机和PC通信79

4.4工作方式1应用实例2——用单片机U1控制U2外围LED闪烁80

4.5工作方式1应用实例3——单片机U1和单片机U2双向控制83

4.6工作方式2应用实例——多点温度采集88

第5章51单片机常用C语言库函数应用实例91

5.1 51单片机C语言库函数基础91

5.1.1库文件和头文件分类91

5.1.2库函数实例应用电路92

5.2 ASCII字符分类和转换函数94

5.2.1 isdigit函数应用实例95

5.2.2 toint函数应用实例97

5.2.3 toupper函数应用实例98

5.3内部函数99

5.3.1_ crol_函数应用实例100

5.3.2_nop_函数应用实例101

5.4数学函数102

5.4.1 abs函数应用实例103

5.4.2 floor函数应用实例104

5.4.3 modf函数应用实例104

5.4.4sqrt函数应用实例105

5.5输入/输出函数106

5.5.1putchar函数应用实例107

5.5.2printf函数应用实例108

5.5.3sprintf函数应用实例111

5.6数据类型转换和存储器定位函数113

5.6.1atoi函数应用实例114

5.6.2atof函数应用实例115

5.6.3rand函数应用实例117

5.6.4srand函数应用实例118

5.7字符串操作函数库121

5.7.1memccpy函数应用实例122

5.7.2strlen函数应用实例123

5.7.3strcat函数应用实例124

5.7.4stmcpy函数应用实例126

5.7.5strcmp函数应用实例127

5.7.6strstr函数应用实例128

5.8编译常见报警错误及解决方法应用实例130

5.8.1变量未被使用警告（Warning280）131

5.8.2函数未被声明警告（WarningC206）131

5.8.3头文件无法打开错误（ErrorC318）132

5.8.4函数名称重复定义错误（ErrorC237）133

5.8.5函数未被调用警告133

5.8.6函数未定义警告（WarningC206）134

5.8.7内存空间溢出错误警告135

5.8.8函数重入警告135

5.8.9常见Keil编译错误136

第6章51单片机内部资源高阶应用实例140

6.1扩展外部中断应用实例140

6.1.1应用实例——使用定时/计数器来扩展外部中断140

6.1.2应用实例——使用串行模块来扩展外部中断142

6.2使用I/O口进行串行通信应用实例143

6.3串行通信波特率自适应应用实例147

6.4使用软件扩展多级中断应用实例150

6.5可控PWM输出应用实例153

6.6高速串行通信应用实例156

6.6.1波特率固定高速串行通信应用实例156

6.6.2波特率可变高速串行通信应用实例157

6.7 51单片机内部资源综合应用实例——投票系统158

6.7.1系统设计158

6.7.2应用代码设计163

第7章RTX51实时多任务操作系统应用实例180

7.1RTX51基础180

7.1.1RTX51占用的资源181

7.1.2RTX51的实现机制182

7.1.3应用实例——一个RTX51上的最简单应用182

7.2RTX51的工作原理183

7.2.1时间片管理原理183

7.2.2任务管理原理184

7.2.3事件管理原理184

7.2.4任务调度管理185

7.2.5堆栈管理186

7.3RTX51的配置186

7.3.1RTX51的基础配置186

7.3.2RTX51的库文件配置188

7.3.3RTX51的优化配置188

7.4RXT51的库函数188

7.4.1isr_send_signal函数189

7.4.2isr_set_ready函数189

7.4.3os_clear_signal函数189

7.4.4os_create_task函数190

7.4.5os_delete_task函数190

7.4.6os_reset_interval函数191

7.4.7os_running_task_id函数191

7.4.8os_send_signal函数192

7.4.9os_set_ready函数192

7.4.10os_switch_task函数193

7.4.11os_wait函数193

7.5RTX5l的使用方法194

7.5.1建立用户项目194

7.5.2修改RTX51配置195

7.5.3编写用户代码195

7.5.4RTX5l的编译196

7.5.5RTX51的调试196

7.6应用实例——基于RTX51的交通灯197

第8章51单片机的外部资源扩展方法207

8.1数据-地址总线扩展方法207

8.2串行模块扩展方法209

8.3 I2C总线扩展方法209

8.3.1 I2C总线扩展原理210

8.3.2应用实例——使用I/O端口来模拟I2c总线212

8.4SPI总线扩展方法217

8.4.1SPI总线扩展原理217

8.4.2应用实例——使用I/O端口来模拟SPI总线219

8.5 1-wire（单线）总线扩展方法220

8.5.1 1-wire总线扩展原理220

8.5.2应用实例——使用I/O端口来模拟1-wire总线222

第9章51单片机的I/O引脚扩展应用224

9.1使用74系列芯片来扩展I/O引脚224

9.1.1应用实例——使用74273来扩展输出引脚224

9.1.2应用实例——使用74244来扩展输入引脚227

9.1.3应用实例——使用74138来扩展输出引脚230

9.2使用串行口来扩展I/O引脚232

9.2.1使用串行口来扩展输出I/O引脚232

9.2.2使用串行口来扩展输入I/O引脚234

9.3使用I/O引脚扩展I/O引脚237

9.4使用NEC8255扩展I/O引脚240

9.4.1NEC8255芯片介绍240

9.4.2NEC8255的典型扩展方法242

9.4.3应用实例——8位8段数码管驱动243

9.4.4应用实例——4x8行列扫描键盘245

第10章51单片机人机交互通道扩展248

10.1使用MAX7219扩展多位数码管248

10.1.1MAX7219介绍248

10.1.2MAX7219的数据格式249

10.1.3MAX7219的寄存器249

10.1.4应用实例——用MAX7219驱动8位数码管253

10.2使用CH452扩展数码管和按键255

10.2.1CH452芯片介绍255

10.2.2CH452的应用电路260

10.2.3应用实例——用CH452驱动4位数码管和4x4行列键盘264

10.3使用1602液晶来显示数字和字符268

10.3.11602字符液晶介绍269

10.3.21602字符液晶的应用电路和应用流程271

10.3.3应用实例——1602字符液晶循环显示字符272

10.4使用12864液晶来显示汉字和图形275

10.4.112864液晶模块介绍276

10.4.212864液晶模块的操作流程278

10.4.3应用实例——12864液晶模块的库函数279

10.4.4应用实例——12864液晶显示汉字和图形284

第11章51单片机数据采集和输出通道扩展287

11.1A/D数据采集通道扩展287

11.1.1A/D数据采集通道工作原理287

11.1.2ADC0809并行A/D芯片扩展290

11.1.3TLC2543串行多通道A/D芯片扩展293

11.1.4ADS1100高精度A/D芯片扩展301

11.2D/A数据输出通道扩展306

11.2.1D/A芯片的分类和特点307

11.2.2DAC0832并行D/A芯片扩展308

11.2.3MAX517串行D/A芯片扩展314

11.3DS18B20温度芯片扩展317

11.3.1DS18B20温度传感器介绍318

11.3.2应用实例——串口温度采集系统322

11.4PCF8563时钟芯片扩展324

11.4.1PCF8563时钟芯片介绍325

11.4.2应用实例——初始化PCF8563时钟328

11.4.3应用实例——读PCF8563时钟信息330

11.4.4应用实例——设置PCF8563的报警信息330

11.4.5应用实例——PCF8563的秒中断输出332

11.4.6应用实例——PCF8563的秒时钟信号输出333

第12章51单片机的存储器扩展应用339

12.1ROM存储器和RAM存储器扩展339

12.1.1ROM存储器扩展339

12.1.2RAM存储器扩展341

12.1.3应用实例——6264的数据读/写344

12.2E2PROM存储器扩展346

12.2.1AT24系列E2PROM介绍346

12.2.2AT24系列E2PROM的操作348

12.2.3应用实例——AT24C04的字节写350

12.2.4应用实例——AT24C04的连续读351

12.2.5应用实例——用AT24C04存放音乐数据352

12.3SLE4442接触式加密IC存储卡扩展354

12.3.1SLE4442卡基础354

12.3.2SLE4442卡的工作模式356

12.3.3SLE4442卡的命令357

12.3.4应用实例——SLE4442卡的库函数358

12.3.5应用实例——基于SLE4442的简易电子房卡364

12.4U盘存储器扩展366

12.4.1CH376基础366

12.4.2CH376的命令368

12.4.3CH376的硬件接口371

12.4.4CH376的应用电路374

12.4.5CH376的U盘扩展应用375

12.4.6应用实例——CH376的库函数376

12.4.7应用实例——使用CH376建立文件并写入数据386

第13章51单片机通信通道扩展389

13.1RS-232-C协议通信扩展389

13.2RS-422/485协议通信扩展391

13.3双口RAM通信扩展395

13.3.1IDT7132双口RAM介绍395

13.3.2应用实例——使用IDT7132进行双单片机通信397

13.4无线数据通信扩展400

13.4.1 PTR8000无线模块介绍400

13.4.2 PTR8000无线模块的应用电路405

13.4.3 51单片机扩展PTR8000无线模块的软件工作流程406

13.4.4应用实例——无线按键指示系统终端408

第14章51单片机应用系统综合设计414

14.1 51单片机应用系统设计基础414

14.1.1 51单片机应用系统设计流程414

14.1.2 51单片机应用系统设计原则415

14.2 51单片机应用系统——太阳能电池监控模块416

14.2.1系统需求分析416

14.2.2系统设计416

14.2.3系统应用代码设计423

14.3 51单片机应用系统——手持倾角仪436

14.3.1系统需求分析436

14.3.2系统设计436

14.3.3系统应用代码设计442