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第1章 单片机基础知识1

1.1 单片机概述1

1.1.1 什么是单片机1

1.1.2 单片机与微型计算机的关系1

1.1.3 常用的单片机系列2

1.1.4 单片机的应用5

1.1.5 初识单片机控制系统6

1.1.6 单片机实验板9

1.2 微型计算机系统组成10

1.2.1 计算机的基本结构10

1.2.2 微型计算机的结构10

1.2.3 微型计算机系统13

1.2.4 微型计算机软件13

1.3 微型计算机的运算基础知识15

1.3.1 数制的概念15

1.3.2 与计算机有关的数制15

1.3.3 数制之间的相互转换17

1.3.4 码制的概念18

本章小结22

习题123

第2章 单片机应用系统的开发环境24

2.1 单片机应用系统的开发工具24

2.2 Keil C51高级语言集成开发环境——μVision3 IDE25

2.2.1 Keil μVision3 IDE的主要特性25

2.2.2 μVision3 IDE集成开发环境简介26

2.2.3 μVision3 IDE的使用27

2.3 基于Proteus的单片机系统仿真39

2.3.1 Proteus 7 Professional界面介绍40

2.3.2 电路原理图的绘制42

2.3.3 ProteusVSM与Keil μVision3的联调49

2.4 在系统编程软件ISP50

本章小结52

习题253

第3章 80C51系列单片机的硬件基础54

3.1 8051系列单片机概述54

3.1.1 8051系列单片机硬件资源54

3.1.2 80C51系列单片机的选择依据55

3.2 80C51系列单片机引脚功能57

3.2.1 引脚功能概述57

3.2.2 引脚与内部功能模块的关系61

3.2.3 单片机对外扩展时三总线的构成62

3.3 80C51系列单片机的编程结构62

3.3.1 编程结构的组成62

3.3.2 在Keil μVision中观察寄存器64

3.4 80C51系列单片机的存储器66

3.4.1 半导体存储器类型与结构66

3.4.2 存储器的管理73

3.4.3 80C51单片机的存储器76

3.5 80C51单片机的工作方式89

3.5.1 复位方式89

3.5.2 程序执行方式90

3.5.3 低功耗方式90

3.6 80C51系列单片机的时序92

3.6.1 时钟电路92

3.6.2 时序的基本单位93

3.6.3 80C51系列单片机的典型时序分析94

3.7 80C51单片机最小应用系统95

本章小结96

习题397

第4章 80C51单片机的软件基础98

4.1 80C51单片机的指令系统简介98

4.1.1 指令格式98

4.1.2 指令系统的寻址方式99

4.1.3 指令系统概述102

4.1.4 汇编语言编程举例102

4.2 C51程序设计基础104

4.2.1 C51和标准ANSI C的区别104

4.2.2 C51程序结构分析105

4.2.3 C51的标识符和关键字109

4.2.4 C51的数据结构111

4.2.5 变量的存储种类和存储器类型116

4.2.6 绝对地址的访问121

4.2.7 C51的预处理124

4.2.8 C51的运算符与表达式125

4.3 C51语言的语句131

4.3.1 表达式语句131

4.3.2 复合语句131

4.3.3 空语句132

4.3.4 函数调用语句132

4.3.5 控制语句132

4.4 C51的函数141

4.4.1 函数的一般格式141

4.4.2 中断函数142

4.4.3 C51的库函数143

4.4.4 本征库函数和非本征库函数144

4.4.5 几类重要的库函数145

4.5 C51的程序结构148

4.5.1 顺序结构148

4.5.2 分支结构148

4.5.3 循环结构148

4.5.4 综合举例149

本章小结150

习题4151

第5章 并行口及应用153

5.1 80C51系列单片机内部并行口的结构153

5.1.1 P0口153

5.1.2 P1口154

5.1.3 P2口155

5.1.4 P3口156

5.1.5 P0～P3端口功能总结156

5.2 80C51系列单片机并行口的应用157

5.3 七段数码管显示器接口160

5.3.1 七段数码管简介160

5.3.2 LED显示器工作原理161

本章小结166

习题5166

第6章 中断系统及应用168

6.1 中断概述168

6.1.1 中断的有关概念168

6.1.2 中断技术的应用169

6.1.3 中断系统的功能169

6.2 80C51单片机中断系统170

6.2.1 中断系统的结构170

6.2.2 中断响应175

6.2.3 中断请求的撤销175

6.3 中断服务程序的设计176

6.4 中断系统的应用177

本章小结181

习题6181

第7章 定时器／计数器及应用183

7.1 定时／计数技术概述183

7.1.1 软件定时／计数183

7.1.2 数字电路定时／计数183

7.1.3 可编程定时／计数183

7.2 80C51单片机的定时器／计数器184

7.2.1 定时器／计数器的结构184

7.2.2 定时器／计数器的工作原理185

7.2.3 定时器／计数器的工作方式187

7.2.4 定时器／计数器对输入信号的要求191

7.3 定时器／计数器的应用191

本章小结198

习题7198

第8章 串行口及应用199

8.1 串行通信基础知识199

8.1.1 计算机对外通信方式199

8.1.2 串行通信的基本概念200

8.1.3 串行通信接口标准203

8.2 80C51单片机的串行口208

8.2.1 串行口的结构208

8.2.2 串行口的工作方式210

8.3 串行口的应用220

本章小结228

习题8229

第9章 80C51单片机系统扩展技术230

9.1 单片机系统扩展概述230

9.1.1 单片机系统扩展资源分类230

9.1.2 单片机系统扩展结构231

9.2 数据存储器的扩展232

9.2.1 数据存储器芯片232

9.2.2 地址锁存器芯片233

9.2.3 数据存储器扩展电路235

9.2.4 存储器的编址236

9.3 并行I/O接口的扩展239

9.3.1 并行I/O口扩展概述239

9.3.2 简单并行I/O口的扩展240

9.3.3 可编程并行I/O口的扩展242

9.4 键盘接口技术251

9.4.1 按键开关252

9.4.2 键盘工作原理252

9.4.3 独立式键盘253

9.4.4 矩阵式键盘256

9.5 LCD液晶显示器与单片机的接口260

9.5.1 点阵字符型液晶显示模块的组成和基本特点261

9.5.2 点阵字符型液晶显示器LCD1602261

9.5.3 点阵图形液晶显示器LCD12864267

9.6 并行接口日历时钟芯片DS12C887与80C51的接口275

9.6.1 DS12C887主要功能特性275

9.6.2 DS12C887日历时钟芯片的引脚说明275

9.6.3 DS12C887内部RAM和寄存器276

9.6.4 DS12C887与80C51单片机的接口设计280

9.7 I2C总线接口的E2PROM芯片AT24C02与80C51的接口284

9.7.1 串行E2PROM芯片AT24C02概述284

9.7.2 AT24C02芯片的操作285

9.7.3 AT24C02芯片与80C51单片机的接口设计291

本章小结296

习题9298

第10章 80C51单片机的测控接口299

10.1 D/A转换接口技术299

10.1.1 D/A转换器的基本原理与主要技术指标299

10.1.2 DAC0832芯片及其与单片机的接口301

10.2 A/D转换接口技术308

10.2.1 A/D转换器原理与技术指标309

10.2.2 ADC0809芯片及其与单片机的接口310

10.3 串行A/D转换器TLC2543与80C51单片机的接口315

10.3.1 TLC2543的性能及引脚说明315

10.3.2 TLC2543的工作过程316

10.3.3 TLC2543与80C51单片机的接口设计317

10.4 开关量的接口技术322

10.4.1 开关量输入接口323

10.4.2 开关量输出接口323

本章小结326

习题10327

第11章 单片机应用系统的开发与设计329

11.1 单片机应用系统的开发过程329

11.1.1 总体设计329

11.1.2 硬件设计330

11.1.3 软件设计331

11.2 LED点阵显示屏设计332

11.2.1 项目任务332

11.2.2 项目分析332

11.2.3 项目硬件设计333

11.2.4 项目程序设计334

11.2.5 仿真与实验结果337

11.3 使用DS18B20温度传感器设计的温控系统338

11.3.1 项目任务338

11.3.2 项目分析339

11.3.3 DS18B20简介339

11.3.4 项目硬件设计343

11.3.5 项目程序设计344

11.3.6 仿真与实验结果350

11.4 步进电动机控制系统设计351

11.4.1 项目任务351

11.4.2 项目分析351

11.4.3 项目硬件设计351

11.4.4 项目程序设计353

11.4.5 仿真与实验结果355

本章小结356

习题11356

附录357

附录A 80C51单片机指令集357

附录B 实验板资料361

参考文献365