单片机原理与应用实例仿真-(第3版)

第1章　单片机基础知识………………………………………………………… 1
1．1　单片机的应用与发展……………………………………………………… 1
1．1．1　单片机的简单应用………………………………………………… 1
1．1．2　单片机的发展历史………………………………………………… 3
1．2　单片机的分类……………………………………………………………… 6
1．3　AT89C52单片机简介……………………………………………………… 7
1．3．1　AT89C52单片机的引脚功能……………………………………… 8
1．3．2　AT89C52单片机的内部结构……………………………………… 9第1章　单片机基础知识………………………………………………………… 1 1．1　单片机的应用与发展……………………………………………………… 1 1．1．1　单片机的简单应用………………………………………………… 1 1．1．2　单片机的发展历史………………………………………………… 3 1．2　单片机的分类……………………………………………………………… 6 1．3　AT89C52单片机简介……………………………………………………… 7 1．3．1　AT89C52单片机的引脚功能……………………………………… 8 1．3．2　AT89C52单片机的内部结构……………………………………… 9 1．3．3　AT89C52单片机的I/O接口部分和特殊功能部分…………… 16 1．4　AT89C52单片机的时钟与复位电路…………………………………… 17 1．4．1　复位操作和复位电路……………………………………………… 17 1．4．2　振荡电路和时钟…………………………………………………… 19 1．4．3　AT89C52单片机的机器周期…………………………………… 20 1．5　AT89C52单片机的低功耗工作方式…………………………………… 21 1．6　常用的名词术语和二进制编码…………………………………………… 23 1．7　指令程序和指令执行……………………………………………………… 27 本章小结…………………………………………………………………… 27 思考题与习题……………………………………………………………… 28 第2章　指令系统及汇编语言程序设计…………………………………… 29 2．1　寻址方式…………………………………………………………………… 29 2．2　指令系统…………………………………………………………………… 34 2．2．1　数据传送指令……………………………………………………… 34 2．2．2　算术运算指令……………………………………………………… 37 2．2．3　逻辑运算指令……………………………………………………… 39 2．2．4　位(布尔)操作类指令……………………………………………… 41 2．2．5　控制转移类指令…………………………………………………… 42 2．3　汇编语言指令格式及汇编语言程序设计基础…………………………… 46 2．3．1　汇编语言执行指令格式…………………………………………… 46 2．3．2　汇编伪指令………………………………………………………… 47 2　　单片机原理与应用实例仿真(第3版) 2．3．3　汇编语言的特点…………………………………………………… 49 2．3．4　汇编语言程序设计的步骤………………………………………… 49 本章小结…………………………………………………………………… 49 思考题与习题……………………………………………………………… 49 第3章　单片机的C语言程序设计…………………………………………… 51 3．1　C51的程序结构…………………………………………………………… 51 3．2　数据类型、存储类型及存储模式………………………………………… 53 3．2．1　数据类型…………………………………………………………… 53 3．2．2　常量和变量………………………………………………………… 54 3．2．3　C51的存储类型及存储模式……………………………………… 55 3．2．4　特殊功能寄存器、并行接口及位变量的定义…………………… 58 3．3　运算符、函数及程序流程控制…………………………………………… 61 3．3．1　C51的运算符……………………………………………………… 61 3．3．2　C51的函数………………………………………………………… 62 3．3．3　C51的流程控制语句……………………………………………… 65 3．4　C51的构造数据类型……………………………………………………… 68 3．4．1　数　组……………………………………………………………… 68 3．4．2　结　构……………………………………………………………… 69 3．4．3　联　合……………………………………………………………… 70 3．4．4　枚　举……………………………………………………………… 71 3．4．5　指　针……………………………………………………………… 71 3．5　C51实例分析及混合编程………………………………………………… 74 3．5．1　C51实例分析……………………………………………………… 74 3．5．2　混合编程…………………………………………………………… 75 3．6　KeilC51简介……………………………………………………………… 78 3．6．1　项目文件的建立、设置与目标文件的获得……………………… 78 3．6．2　程序的调试………………………………………………………… 81 本章小结…………………………………………………………………… 85 思考题与习题……………………………………………………………… 85 第4章　单片机的I/O 口及Proteus简介…………………………………… 87 4．1　P0~P3端口的结构与功能……………………………………………… 87 4．1．1　P0端口的结构与功能…………………………………………… 87 4．1．2　P1端口的结构与功能…………………………………………… 88 4．1．3　P2端口的结构与功能…………………………………………… 89 4．1．4　P3端口的结构与功能…………………………………………… 90 4．2　Proteus简介……………………………………………………………… 91 4．2．1　ProteusISIS的工作界面………………………………………… 92 4．2．2　ProteusISIS的基本操作………………………………………… 92 4．2．3　ProteusISIS的原理图绘制和仿真……………………………… 96 4．2．4　Proteus与KeilC相结合的设计和仿真………………………… 98 4．3　I/O口应用实例与仿真………………………………………………… 105 4．3．1　LED与数码管简介……………………………………………… 105 4．3．2　LED点阵显示屏………………………………………………… 107 4．3．3　简易键盘的设计………………………………………………… 109 4．3．4　I/O口的实例仿真……………………………………………… 111 本章小结…………………………………………………………………… 125 思考题与习题……………………………………………………………… 125 第5章　单片机的中断系统与实例仿真…………………………………… 126 5．1　中断系统结构…………………………………………………………… 126 5．1．1　中断概述………………………………………………………… 126 5．1．2　中断系统结构与中断控制……………………………………… 127 5．2　中断的实现过程………………………………………………………… 132 5．2．1　中断采样………………………………………………………… 133 5．2．2　中断查询………………………………………………………… 133 5．2．3　中断响应………………………………………………………… 133 5．2．4　中断服务………………………………………………………… 135 5．2．5　中断返回………………………………………………………… 136 5．2．6　中断请求的撤销………………………………………………… 137 5．3　中断系统实例与仿真…………………………………………………… 138 本章小结…………………………………………………………………… 148 思考题与习题……………………………………………………………… 149 第6章　定时/计数器原理及实例仿真……………………………………… 150 6．1　定时/计数器0和1结构和工作原理…………………………………… 150 6．1．1　定时/计数器0和1……………………………………………… 150 6．1．2　与定时/计数器0和定时/计数器1相关的特殊功能寄存器…………………………………………………………………… 151 6．1．3　定时/计数器0和定时/计数器1的工作模式………………… 153 6．2　定时/计数器2(T/C2)的结构和工作原理…………………………… 155 4　　单片机原理与应用实例仿真(第3版) 6．2．1　与定时/计数器2相关的特殊功能寄存器……………………… 155 6．2．2　定时/计数器2的工作模式……………………………………… 156 6．3　仿真实例………………………………………………………………… 160 6．3．1　定时器工作方式实例…………………………………………… 160 6．3．2　计数器工作方式实例…………………………………………… 166 6．3．3　捕捉模式实例…………………………………………………… 168 6．3．4　定时/计数器复杂应用实例……………………………………… 174 6．4　看门狗定时器…………………………………………………………… 178 6．4．1　看门狗简介……………………………………………………… 178 6．4．2　看门狗的工作原理……………………………………………… 179 6．4．3　看门狗的使用…………………………………………………… 179 6．4．4　高级看门狗……………………………………………………… 180 本章小结…………………………………………………………………… 180 思考题与习题……………………………………………………………… 181 第7章　单片机的串行通信与实例仿真…………………………………… 182 7．1　串行通信概述…………………………………………………………… 182 7．2　串行接口结构与工作原理……………………………………………… 184 7．2．1　AT89C52单片机的串行接口结构……………………………… 184 7．2．2　AT89C52单片机的串行通信过程……………………………… 185 7．3　串行接口的控制寄存器与工作方式…………………………………… 185 7．3．1　串行接口的控制寄存器………………………………………… 185 7．3．2　串行口的工作方式……………………………………………… 188 7．3．3　波特率的确定…………………………………………………… 191 7．3．4　定时/计数器T2产生波特率…………………………………… 192 7．4　串行接口的实例与仿真………………………………………………… 193 7．5　单片机多机通信………………………………………………………… 200 7．6　单片机与PC机串行口通信…………………………………………… 207 7．6．1　RS232C接口…………………………………………………… 207 7．6．2　RS485接口……………………………………………………… 212 7．6．3　Proteus实现的PC机与单片机的串行通信仿真……………… 216 7．6．4　单片机与计算机的串行通信技术……………………………… 221 本章小结…………………………………………………………………… 232 思考题与习题……………………………………………………………… 232 第8章　单片机扩展技术与实例仿真……………………………………… 234 8．1　存储器的扩展实例与仿真……………………………………………… 234 8．1．1　数据存储器的扩展……………………………………………… 234 8．1．2　程序存储器的扩展……………………………………………… 239 8．2　I/O接口的扩展实例与仿真…………………………………………… 243 8．2．1　可编程接口芯片8255A ………………………………………… 243 8．2．2　8255A 的应用及仿真…………………………………………… 249 8．3　D/A、A/D接口应用实例与仿真……………………………………… 252 8．3．1　D/A 转换器……………………………………………………… 252 8．3．2　A/D转换器……………………………………………………… 260 本章小结…………………………………………………………………… 267 习题与思考题……………………………………………………………… 267 第9章　单片机高级应用实例………………………………………………… 269 9．1　Mifare射频卡读/写器的设计………………………………………… 269 9．1．1　Mifare卡的内部结构…………………………………………… 270 9．1．2　Mifare卡读/写器主要模块的设计…………………………… 272 9．1．3　Mifare卡操作流程……………………………………………… 277 9．1．4　FM1702SL密钥的设计与冲突检测措施……………………… 278 9．1．5　Mifare卡读/写软件设计……………………………………… 280 9．2　基于nRF905的无线传输系统设计…………………………………… 287 9．2．1　nRF905简介…………………………………………………… 288 9．2．2　nRF905电路原理图…………………………………………… 292 9．2．3　nRF905固件程序设计………………………………………… 294 本章小结…………………………………………………………………… 301 思考题与习题……………………………………………………………… 301 第10章　程序烧录与样机开发……………………………………………… 302 10．1　项目开发流程…………………………………………………………… 302 10．1．1　项目开发概述…………………………………………………… 302 10．1．2　需求分析………………………………………………………… 302 10．1．3　系统总体设计…………………………………………………… 305 10．2　硬件电路设计与焊接…………………………………………………… 306 10．2．1　准备工作………………………………………………………… 306 10．2．2　*小系统硬件电路焊接………………………………………… 308 6　　单片机原理与应用实例仿真(第3版) 10．2．3　电路板焊接效果检查…………………………………………… 309 10．3　软件开发………………………………………………………………… 310 10．3．1　软件开发过程…………………………………………………… 311 10．3．2　构建软件项目…………………………………………………… 312 10．3．3　μVision5软件调试…………………………………………… 316 10．4　程序存储器编程………………………………………………………… 321 10．4．1　程序存储器编程方法…………………………………………… 321 10．4．2　在线编程原理…………………………………………………… 322 10．4．3　STC系列单片机的程序下载………………………………… 324 10．5　综合调试………………………………………………………………… 326 10．6　综合实例———掉电不丢失日历时钟…………………………………… 327 10．6．1　系统功能要求…………………………………………………… 327 10．6．2　功能分析及主要元器件确定…………………………………… 327 10．6．3　主要元器件性能介绍…………………………………………… 328 10．6．4　硬件设计………………………………………………………… 334 10．6．5　软件设计………………………………………………………… 335 本章小结…………………………………………………………………… 337 思考题与习题……………………………………………………………… 337 附录A　主要单片机生产商网址及相关信息网址……………………… 338 附录B　常用数码对应关系表………………………………………………… 339 附录C　ProteusVSM 元件库和常用元器件说明………………………… 340 附录D　C语言的关键字……………………………………………………… 343 附录E　C51的库函数………………………………………………………… 345 附录F　MCS 51指令表……………………………………………………… 356 参考文献…………………………………………………………………………… 360 信息