单片机原理及应用

第1章 单片机系统的硬件与软件基础 1 1.1 单片机的基本原理 1 1.1.1 单片机的运算基础 1 1.1.2 单片机的基本概念 6 1.1.3 单片机的外部引脚 10 1.2 单片机内部的主要部件 13 1.2.1 中央处理器 14 1.2.2 存储器 15 1.2.3 单片机的其他部件 16 1.2.4 特殊功能寄存器 17 1.2.5 特殊功能寄存器(SFR)的应用 20 1.3 单片机的*小系统 22 1.3.1 晶体振荡电路 22 1.3.2 复位电路 23 1.3.3 节拍、机器周期和指令周期 24 1.3.4 单片机的工作模式 25 思考与练习 26 第2章 单片机指令系统与汇编语言程序设计 27 2.1 指令系统概述 27 2.1.1 指令分类 27 2.1.2 指令格式 27 2.1.3 指令字长与周期 28 2.2 寻址方式 28 2.2.1 直接寻址 28 2.2.2 立即寻址 29 2.2.3 寄存器寻址 29 2.2.4 寄存器间接寻址 30 2.2.5 变址寻址 30 2.2.6 相对寻址 31 2.2.7 位寻址 32 2.3 指令用法简介 32 2.3.1 寄存器及数据说明 32 2.3.2 数据传送类指令 33 2.3.3 算术运算类指令 37 2.3.4 逻辑运算类指令 39 2.3.5 控制转移类指令 41 2.3.6 位操作类指令 43 2.4 指令系统编程应用 44 2.5 汇编语言程序设计知识 50 2.5.1 编程的步骤 51 2.5.2 编程的方法和技巧 52 2.5.3 汇编语言程序的基本结构 53 2.5.4 伪指令 59 思考与练习 61 第3章 单片机C语言程序设计 62 3.1 C语言与51单片机 62 3.1.1 C语言与51单片机概述 62 3.1.2 C51程序结构 62 3.2 数据与运算 63 3.2.1 数据与数据类型 63 3.2.2 常量与变量 64 3.2.3 绝对地址的访问 68 3.2.4 基本运算符和表达式 69 3.2.5 C51的表达式语句和复合语句 71 3.3 C51程序基本结构与控制语句 71 3.3.1 C51程序的基本结构 71 3.3.2 C51程序的控制语句 74 3.4 函数 74 3.4.1 函数的分类 75 3.4.2 函数的定义 75 3.4.3 函数的调用 75 3.4.4 函数值 76 3.4.5 中断函数的定义 76 3.5 C51构造数据类型 78 3.5.1 数组 78 3.5.2 指针 78 3.5.3 结构体和联合体 79 3.5.4 枚举 80 3.6 实例——LED显示 80 思考与练习 81 第4章 单片机系统程序开发与仿真 82 4.1 单片机程序开发与开发平台——Keil C 82 4.1.1 Keil μVision3的工作界面 82 4.1.2 Keil的应用 83 4.1.3 调试程序 88 4.2 单片机的程序下载与硬件仿真 90 4.2.1 单片机的下载接口 91 4.2.2 下载软件 92 4.2.3 下载过程 93 思考与练习 96 第5章 单片机的内部资源及应用 97 5.1 中断系统 97 5.1.1 中断系统的结构 97 5.1.2 中断响应过程 101 5.2 单片机内部定时器应用 104 5.2.1 单片机的定时器/计数器结构 105 5.2.2 定时器的工作方式 106 5.2.3 利用T0中断实现显示时间控制 108 5.3 单片机串行通信 111 5.3.1 串行通信原理 111 5.3.2 单片机的串行接口 112 5.3.3 串行口的工作方式 115 5.3.4 波特率设定 117 5.3.5 串行口应用编程实例 118 5.3.6 单片机与计算机串口通信 121 思考与练习 121 第6章 单片机系统扩展技术 123 6.1 并行总线扩展 123 6.1.1 80C51单片机的外部并行总线 123 6.1.2 地址译码方法 124 6.2 串行总线扩展技术 125 6.2.1 SPI串行总线 125 6.2.2 I2C总线 129 6.2.3 单总线 134 6.2.4 串行E2PROM存储器的扩展 137 6.3 I/O端口扩展 152 6.3.1 I2C总线PCF8574的I/O端口扩展 152 6.3.2 SPI总线MAX7219数码管的I/O端口扩展 157 思考与练习 163 第7章 80C51单片机外围器件及应用实例 164 7.1 串行接口 164 7.1.1 串行通信的方式 164 7.1.2 串行口的工作方式 166 7.2 LED数码显示器的连接与编程 168 7.3 动态扫描显示接口 171 7.4 键盘接口与编程 175 7.4.1 按键开关的抖动问题 175 7.4.2 键盘与单片机的连接 176 7.4.3 中断方式 179 7.5 矩阵式键盘接口技术及编程 179 7.6 DS1302实时时钟芯片及应用实例 181 7.6.1 DS1302外部封装及引脚功能 181 7.6.2 DS1302内部结构及工作原理 182 7.6.3 DS1302命令字节格式 182 7.6.4 数据传输 183 7.6.5 DS1302内部寄存器 184 思考与练习 193 第8章 单片机综合应用 194 8.1 单片机系统设计基本要求和步骤 194 8.1.1 系统设计的基本要求 194 8.1.2 系统设计的步骤 194 8.2 电子表程序设计 195 8.2.1 设计任务 195 8.2.2 系统功能分析 196 8.2.3 实例代码 196 8.3 数字式热敏电阻温度计 201 8.3.1 热敏电阻温度转换原理 201 8.3.2 基本电路 202 8.3.3 程序设计 203 思考与练习 205 附录Ⅰ MCS51单片机指令表 206 附录Ⅱ MedWin仿真软件的使用 209 附录Ⅲ 双龙烧写软件的使用说明 218 参考文献 220