单片机原理及接口技术 C51编程 第3版 微课版＝MICROCONTROLLER PRINCIPLE AND INTERFACE TECHNOLOGY (C51 PROGRAMMING)PDF电子书下载

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第1章 单片机概述 1

1.1 什么是单片机 1

1.2 单片机的发展历史 2

1.3 单片机的特点 2

1.4 单片机的应用 3

1.5 单片机的发展趋势 4

1.6 MCS-51系列与AT89S5x系列单片机 5

1.6.1 MCS-51系列单片机 5

1.6.2 8051内核单片机与AT89S5x系列单片机 6

1.7 各种衍生品种的8051单片机 7

1.7.1 STC系列单片机 7

1.7.2 C8051F×××系列单片机 8

1.7.3 ADμC812单片机 8

1.7.4 华邦W77系列、W78系列单片机 9

1.8 PIC系列单片机与AVR系列单片机 9

1.8.1 PIC系列单片机 9

1.8.2 AVR系列单片机 10

1.9 其他嵌入式处理器简介 11

1.9.1 数字信号处理器（DSP） 11

1.9.2 嵌入式微处理器 11

思考题及习题 12

第2章 AT89S51单片机片内硬件结构 14

2.1 AT89S51单片机的片内硬件结构 14

2.2 AT89S51的引脚功能 15

2.2.1 电源及时钟引脚 16

2.2.2 控制引脚 16

2.2.3 并行I/O口引脚 17

2.3 AT89S51的CPU 18

2.3.1 运算器 18

2.3.2 控制器 20

2.4 AT89S51单片机存储器的结构 20

2.4.1 程序存储器空间 21

2.4.2 数据存储器空间 22

2.4.3 特殊功能寄存器 22

2.4.4 位地址空间 25

2.5 AT89S51单片机的并行I/O端口 27

2.5.1 P0口 27

2.5.2 P1口 28

2.5.3 P2口 28

2.5.4 P3口 29

2.6 时钟电路与时序 30

2.6.1 时钟电路设计 30

2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序 31

2.7 复位操作和复位电路 32

2.7.1 复位操作 32

2.7.2 复位电路设计 33

2.8 AT89S51单片机的最小应用系统 33

2.9 看门狗定时器（WDT）的使用 33

2.10 低功耗节电模式 35

2.10.1 空闲模式 35

2.10.2 掉电模式 36

2.11 AT89S52单片机与AT89S51单片机的差异 36

2.11.1 AT89S52单片机与AT89S51单片机片内硬件资源的差别 37

2.11.2 AT89S52的引脚 37

2.11.3 AT89S52单片机的存储器结构 37

思考题及习题 40

第3章 C51编程语言基础 43

3.1 C51编程语言简介 43

3.1.1 C51语言与8051汇编语言的比较 43

3.1.2 C51语言与标准C语言的比较 44

3.2 C51语言程序设计基础 44

3.2.1 C51语言中的数据类型与存储类型 44

3.2.2 C51语言的特殊功能寄存器及位变量定义 49

3.2.3 C51语言的绝对地址访问 51

3.2.4 C51语言的基本运算 53

3.2.5 C51语言的分支结构与循环结构 55

3.2.6 C51语言的数组 62

3.2.7 C51语言的指针 64

3.3 C51语言的函数 65

3.3.1 函数的分类 65

3.3.2 函数的参数与返回值 66

3.3.3 函数的调用 67

3.3.4 中断服务函数 68

3.3.5 变量及存储方式 68

3.3.6 宏定义 69

思考题及习题 69

第4章 开发与仿真工具 71

4.1 Keil C51的使用 71

4.1.1 Keil C51简介 71

4.1.2 基本操作 71

4.1.3 添加用户源程序文件 73

4.1.4 程序的编译与调试 75

4.1.5 项目的设置 77

4.2 Proteus虚拟仿真工具介绍 79

4.2.1 Proteus功能简介 79

4.2.2 Proteus ISIS的虚拟仿真 80

4.2.3 Proteus的各种虚拟仿真调试工具 85

4.2.4 虚拟设计仿真举例 89

思考题及习题 95

第5章 单片机与开关、键盘以及显示器件的接口设计 96

5.1 单片机控制发光二极管显示 96

5.1.1 单片机与发光二极管的连接 96

5.1.2 I/O端口的编程控制 97

5.2 开关状态检测 100

5.2.1 开关检测案例1 100

5.2.2 开关检测案例2 102

5.3 单片机控制LED数码管的显示 103

5.3.1 LED数码管的显示原理 103

5.3.2 LED数码管的静态显示与动态显示 105

5.4 单片机控制LED点阵显示器显示 108

5.4.1 LED点阵显示器的结构与显示原理 108

5.4.2 控制16×16 LED点阵显示器的案例 110

5.5 字符型液晶显示器 LCD 1602的显示控制 112

5.5.1 LCD 1602液晶显示模块简介 112

5.5.2 单片机控制字符型LCD 1602显示案例 118

5.6 点阵式液晶显示器LCD 12864的显示控制 122

5.6.1 LCD 12864液晶显示器引脚及显示原理 122

5.6.2 控制命令 124

5.6.3 单片机控制点阵式LCD 12864显示案例 126

5.7 按键式键盘接口设计 130

5.7.1 按键式键盘接口设计应解决的问题 130

5.7.2 独立式键盘的接口设计案例 131

5.7.3 矩阵式键盘的接口设计案例 138

5.7.4 非编码键盘扫描方式的选择 140

5.7.5 单片机与专用键盘/显示器芯片HD7279的接口设计 141

思考题及习题 151

第6章 中断系统的工作原理及应用 153

6.1 AT89S51中断技术概述 153

6.2 AT89S51中断系统结构 153

6.2.1 中断请求源 154

6.2.2 中断请求标志寄存器 154

6.3 中断允许与中断优先级的控制 155

6.3.1 中断允许寄存器IE 156

6.3.2 中断优先级寄存器IP 156

6.4 响应中断请求的条件 157

6.5 外部中断的响应时间 158

6.6 外部中断的触发方式选择 159

6.7 中断请求的撤销 159

6.8 中断函数 160

6.9 中断系统应用举例 161

6.9.1 单一外中断的应用 162

6.9.2 两个外中断的应用 163

6.9.3 中断嵌套的应用 164

6.10 AT89S52与AT89S51 中断系统的差别 166

6.10.1 中断请求源的差别 166

6.10.2 中断请求标志寄存器的差别 167

6.10.3 中断允许寄存器与中断优先级寄存器的差别 167

思考题及习题 169

第7章 定时器/计数器的工作原理及应用 171

7.1 定时器/计数器的结构 171

7.1.1 定时器/计数器工作方式寄存器TMOD 172

7.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON 172

7.2 定时器/计数器的4种工作方式 173

7.2.1 方式0 173

7.2.2 方式1 174

7.2.3 方式2 174

7.2.4 方式3 175

7.3 计数器对外部输入的计数信号的要求 176

7.4 定时器/计数器T0.T1的编程应用 176

7.4.1 P1口控制8只LED 177

7.4.2 计数器的应用 178

7.4.3 控制P1.0产生周期为2ms的方波 179

7.4.4 利用T1控制发出1kHz的音频信号 181

7.4.5 LED数码管秒表的制作 182

7.4.6 测量脉冲宽度——门控位GATEx的应用 185

7.4.7 LCD时钟的设计 187

7.5 AT89S52新增定时器/计数器T2简介 189

7.5.1 T2的特殊功能寄存器T2CON和T2MOD 189

7.5.2 T2的16位自动重装载方式 191

7.5.3 T2的捕捉方式 193

7.5.4 T2的波特率发生器方式及可编程时钟输出 194

思考题及习题 196

第8章 串行口的工作原理及应用 198

8.1 串行通信基础 198

8.1.1 并行通信与串行通信 198

8.1.2 同步通信与异步通信 199

8.1.3 串行通信的传输模式 200

8.1.4 串行通信的错误校验 200

8.2 串行口的结构 201

8.2.1 串行口控制寄存器SCON 201

8.2.2 特殊功能寄存器PCON 202

8.3 串行口的4种工作方式 203

8.3.1 方式0 203

8.3.2 方式1 207

8.3.3 方式2 208

8.3.4 方式3 209

8.4 多机通信 210

8.5 波特率的制定方法 211

8.5.1 波特率的定义 211

8.5.2 定时器T1产生波特率的计算 211

8.6 串行口应用设计案例 213

8.6.1 串行通信标准接口RS232.RS422与RS485简介 213

8.6.2 方式1的应用设计 216

8.6.3 方式2和方式3的应用设计 222

8.6.4 多机通信的应用设计 224

8.6.5 单片机与PC串行通信的设计 230

8.6.6 PC与单片机或与多个单片机的串行通信 234

思考题及习题 235

第9章 单片机系统的并行扩展 237

9.1 系统并行扩展技术 237

9.1.1 系统并行扩展结构 237

9.1.2 地址空间分配 239

9.1.3 外部地址锁存器 241

9.2 外部数据存储器的并行扩展 242

9.2.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片 242

9.2.2 读写片外RAM的操作时序 243

9.2.3 并行扩展数据存储器的设计 244

9.2.4 单片机外扩数据存储器RAM6264的案例设计 246

9.3 片内Flash存储器的编程 247

9.3.1 使用通用编程器的程序写入 248

9.3.2 使用下载线的ISP编程 248

9.4 E2 PROM的并行扩展 249

9.4.1 并行E2 PROM芯片简介 249

9.4.2 AT89S51单片机扩展E2PROM 2864A的设计 250

9.5 AT89S51扩展并行I/O芯片82C55的设计 251

9.5.1 I/O接口扩展概述 251

9.5.2 并行I/O芯片82C55简介 252

9.5.3 82C55的3种工作方式 255

9.5.4 AT89S51单片机与82C55的接口设计 259

9.6 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口 261

9.7 用AT89S51单片机的串行口扩展并行输入/输出口 262

9.7.1 用74LS165扩展并行输入口 262

9.7.2 用74LS164扩展并行输出口 263

思考题及习题 264

第10章 AT89S51单片机系统的串行扩展 266

10.1 单总线串行扩展 266

10.1.1 单总线扩展的典型应用——DS 18B20的温度测量系统 266

10.1.2 设计案例：单总线DS 18B20温度测量系统 269

10.2 SPI总线串行扩展 272

10.3 I2C总线的串行扩展 273

10.3.1 I2C总线系统的基本结构 273

10.3.2 I2C总线的数据传送规定 274

10.3.3 AT89S51的I2C总线扩展系统 277

10.3.4 I2C总线数据传送的模拟 278

10.3.5 利用I2C总线扩展E2PROMAT24C02的IC卡设计 281

思考题及习题 288

第11章 AT89S51单片机与DAC、ADC的接口 289

11.1 单片机扩展DAC概述 289

11.2 单片机扩展并行8位DAC0832的设计 290

11.2.1 DAC0832简介 290

11.2.2 案例设计：单片机扩展DAC0832的程控电压源 291

11.2.3 案例设计：波形发生器的制作 293

11.3 单片机扩展串行10位DAC——TLC5615 297

11.3.1 串行DAC——TLC5615简介 297

11.3.2 案例设计：单片机扩展串行DAC——TLC5615的设计 299

11.4 单片机扩展ADC概述 301

11.5 单片机并行扩展8位A/D转换器ADC0809 302

11.5.1 案例设计：单片机控制ADC0809进行A/D转换 303

11.5.2 案例设计：两路输入的数字电压表的设计 305

11.6 单片机扩展串行8位A/D转换器TLC549 308

11.6.1 TLC549的特性及工作原理 308

11.6.2 案例设计：单片机扩展TLC549的设计 309

11.7 单片机扩展12位串行ADC——TLC2543的设计 311

11.7.1 TLC2543的特性及工作原理 311

11.7.2 案例设计：单片机扩展TLC2543的设计 313

思考题及习题 316

第12章 单片机的各种应用设计 318

12.1 单片机控制步进电机的设计 318

12.2 单片机控制直流电机的设计 320

12.3 频率计的制作 322

12.4 电话机拨号的模拟 325

12.5 8位竞赛抢答器的设计 330

12.6 基于时钟/日历芯片DS1302的电子钟的设计 335

思考题及习题 341

第13章 单片机应用系统抗干扰与可靠性设计 342

13.1 干扰的来源 342

13.2 供电系统干扰及其抗干扰措施 343

13.2.1 电源干扰来源、种类和危害 343

13.2.2 供电系统的抗干扰设计 343

13.3 过程通道干扰的抑制措施——隔离 344

13.3.1 光电耦合隔离的基本配置 344

13.3.2 光电隔离的实现 345

13.4 空间干扰及抗干扰措施 346

13.4.1 接地技术 346

13.4.2 屏蔽技术 348

13.5 反电势干扰的抑制 349

13.6 印制电路板的抗干扰设计 349

13.6.1 地线与电源线设计 350

13.6.2 去耦电容的配置 350

13.6.3 印制电路板的布线的抗干扰设计 351

13.7 软件抗干扰措施 351

13.7.1 软件抗干扰的一般方法 351

13.7.2 软件滤波 352

13.7.3 开关量输入/输出软件抗干扰设计 353

思考题及习题 354

第14章 单片机应用系统的设计与调试 355

14.1 单片机应用系统的设计步骤 355

14.2 单片机应用系统设计 356

14.2.1 硬件设计应考虑的问题 356

14.2.2 典型的单片机应用系统 357

14.2.3 系统设计中的总线驱动 358

14.2.4 软件设计考虑的问题 359

14.3 单片机应用系统的仿真开发与调试 360

思考题及习题 363

附录A 基础实验题目 364

附录B 课程设计题目 370

附录C 头文件"LCD1602.h"清单 377

附录D 头文件"|DS1302.h"清单 379

参考文献 384

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