单片机应用技术

第1章概述1 1.1认识单片机1 1.1.1单片机及其特点1 1.1.2单片机的两种使用方式1 1.1.3单片机的发展概况2 1.1.4学习和使用单片机时应该注意的问题3 1.2基础知识4 1.2.1计算机与数4 1.2.2计算机与码5 1.3AT89系列单片机简介9 思考与练习题10 第2章单片机结构11 2.1AT89S51总体结构11 2.1.1外部结构11 2.1.2内部结构13 2.2AT89S51的存储器配置13 2.2.1半导体存储器的简介13 2.2.2程序存储器15 2.2.3数据存储器15 2.3AT89S51的中央处理单元(CPU)21 2.3.1组成21 2.3.2工作机制21 2.3.3CPU的工作条件22 2.4单片机的几种工作方式23 2.5AT89S51单片机的并行输入/输出端口25 2.5.1端口功能概述25 2.5.2并行口的结构26 2.5.3并行口的操作方法30 2.5.4并行口在实际使用中的一些问题30 2.6*小系统32 2.7用Proteus搭建和仿真单片机控制电路34 2.7.1Proteus简介34 2.7.2搭建和仿真*小系统控制电路34 2.8工程剪辑在单片机*小系统绘制中的应用43 2.9AT89S52的结构及存储器46 思考与练习题48 第3章AT89S51单片机的指令系统49 3.1基本概念49 3.1.1指令49 3.1.2指令系统49 3.1.3助记符指令格式及常用符号49 3.1.4寻址方式50 3.2数据传送类指令53 3.2.1数据传送类指令的分类及片内RAM数据传送指令53 3.2.2片外RAM数据传送指令59 3.2.3从ROM中取数的指令60 3.2.4小结61 3.3算术运算类指令61 3.3.1加法指令62 3.3.2减法指令64 3.3.3乘法指令65 3.3.4除法指令66 3.4逻辑运算与移位类指令67 3.5位操作类指令70 3.6控制转移类指令73 3.6.1无条件转移指令73 3.6.2条件转移指令75 3.6.3子程序调用指令与返回指令78 3.6.4空操作指令79 思考与练习题80 第4章 汇编语言程序设计基础82 4.1程序设计的基本概念82 4.2汇编语言源程序的格式82 4.3伪指令83 4.4汇编语言程序设计85 4.4.1汇编语言程序设计的步骤85 4.4.2举例86 4.5三种结构的程序88 4.5.1顺序结构的程序88 4.5.2分支结构的程序90 4.5.3循环程序92 4.6子程序及其调用94 4.7编制程序的一些技巧95 4.8实用程序举例95 4.8.1冒泡排序法例程95 4.8.2算术运算程序96 4.8.3码型转换99 4.9汇编程序的Proteus仿真101 4.9.1单片机流水灯程序的仿真101 4.9.2单片机数码管程序的仿真105 4.9.3矩阵键盘及显示系统114 思考与练习题120 第5章单片机C51语言程序设计基础122 5.1单片机C51语言基础122 5.2单片机C51语言的基本语法123 5.2.1C51语言的运算量123 5.2.2C51语言的数据类型124 5.2.3C51的存储种类和存储器类型131 5.2.4C51语言的运算符和表达式134 5.3数组143 5.3.1数组的引入143 5.3.2一维数组144 5.3.3二维数组147 5.3.4字符数组148 5.3.5数组的存储空间150 5.4指针150 5.4.1指针的基本概念150 5.4.2指针的定义151 5.4.3指针变量的引用152 5.4.4指针变量的运算154 5.4.5指针变量作为函数的参数155 5.4.6数组的指针155 5.4.7函数型指针156 5.4.8指针数组157 5.5结构体158 5.5.1结构的定义158 5.5.2结构类型变量的引用和初始化160 5.5.3结构类型数组161 5.5.4结构类型指针162 5.6联合体162 5.7枚举164 5.8typedef语句165 5.9C51的存储166 5.9.1C51存储类型与AT89S51单片机存储器166 5.9.2存储模式167 5.10C51流程控制语句169 5.10.1C语言程序的基本结构169 5.10.2选择结构流程控制语句171 5.10.3循环结构流程控制语句175 5.11C51函数183 5.11.1C51程序的结构183 5.11.2函数的分类184 5.11.3函数的说明185 5.11.4函数的参数和函数返回值192 5.11.5函数的调用194 5.12数组、指针与函数调用199 5.12.1数组作为函数的参数199 5.12.2指针作为函数的参数201 5.12.3返回指针类型的函数204 5.13内部函数和外部函数205 5.13.1内部函数205 5.13.2外部函数206 5.14C51库函数介绍206 5.14.1intrans.h206 5.14.2absacc.h208 5.15C51预处理器209 5.15.1包含文件伪指令209 5.15.2伪指令宏210 5.16#error伪指令214 5.17开发C51程序214 5.17.1C51程序的基本概念214 5.17.2C51程序的常用名词215 5.17.3C51开发流程216 5.18流水灯的单片机仿真217 5.18.1流水灯电路原理217 5.18.2电路原理图绘制217 5.18.3C代码添加及编译218 5.18.4仿真222 5.19LCD1602的仿真222 5.19.1电路原理222 5.19.2原理图绘制和代码添加225 5.19.3编译和调试226 5.19.4仿真230 5.20TLC5165 D/A转换的仿真232 5.20.1电路原理图232 5.20.2电路原理图绘制及代码添加234 5.20.3编译和调试235 5.20.4仿真237 5.21矩阵键盘及显示系统239 5.22Keil编译配置241 5.22.1编译器的下载及安装241 5.22.2编译器的配置242 思考与练习题245 第6章中断系统248 6.1从数据传送方式理解中断的基本概念248 6.1.1数据传送方式及中断的概念248 6.1.2中断过程描述249 6.1.3中断系统的基本功能249 6.2AT89S51的中断系统249 6.2.1中断源及中断请求信号的传递249 6.2.2中断源及其服务程序入口地址251 6.2.3中断系统的操作251 6.2.4中断处理过程255 6.3AT89S52中断系统及操作257 6.4中断服务程序的编写例程258 6.4.1汇编语言编写中断服务程序258 6.4.2C51语言编写中断服务程序263 6.4.3AT89S52编程的注意事项265 思考与练习题266 第7章定时/计数器268 7.1AT89S51定时/计数器的结构和工作原理268 7.2AT89S51定时/计数器的工作方式271 7.2.1工作方式0271 7.2.2工作方式1276 7.2.3工作方式2284 7.2.4工作方式3287 7.2.5综合应用288 7.3AT89S52定时/计数器简述292 7.3.1与定时/计数器T2相关的寄存器292 7.3.2定时/计数器T2的工作方式294 7.3.3定时/计数器T2的工作模式294 7.4AT89S52中的看门狗定时器298 7.4.1WDT的结构及工作工作原理298 7.4.2WDT的几种运行情况298 思考与练习题299 第8章数据通信和串行口300 8.1数据通信的概念300 8.1.1通信协议300 8.1.2通信的分类300 8.1.3串行通信的两种基本方式301 8.1.4串行通信中数据的传送方向302 8.2AT89S51单片机串行口的结构与工作原理302 8.3串行口的操作303 8.4串行口工作方式305 8.4.1工作方式0306 8.4.2工作方式1309 8.4.3工作方式2和工作方式3315 8.5AT89S52的波特率设置323 8.6多机通信简介324 8.7单片机与计算机的通信326 8.8串行口的应用总结331 8.8.1帧格式和波特率的设置331 8.8.2编程331 思考与练习题333 第9章混合编程334 9.1简介334 9.2在C51语言程序中嵌入汇编语言程序段334 9.2.1程序格式334 9.2.2编译335 9.3C51语言程序调用汇编语言程序336 9.3.1无参数传递时的调用336 9.3.2有参数传递时的调用338 9.4在C51语言程序中使用汇编语言编写中断服务程序345 9.4.1中断服务程序的格式345 9.4.2举例345 9.5汇编语言程序调用C51语言程序348 9.5.1格式348 9.5.2例题348 9.6小结349 思考与练习题349 第10章C8051F020/1/2/3单片机简介350 10.1CIP51TM CPU352 10.1.1与8051完全兼容352 10.1.2速度提高352 10.1.3增加的功能353 10.2片内存储器354 10.3JTAG调试和边界扫描355 10.4可编程数字I/O口和交叉开关356 10.5可编程计数器阵列357 10.6串行端口357 10.7位模/数转换器一358 10.8位模/数转换器二359 10.9比较器和D/AC359 附录AASCII码表361 附录BAT89S51、AT89S52的《数据手册》网址362 附录CC51编译器使用错误提示363 C.1致命错误363 C.2语法及语义错误365 C.2.1错误格式365 C.2.2错误信息及可能发生的原因365 参考文献376