电子工程师自学宝典 嵌入设计篇

目 录

前言

第1章 单片机入门实战 /

1 1.1 单片机简介 /1

1.1.1 什么是单片机 /1

1.1.2 单片机应用系统的组成及实例说明 /2

1.1.3 单片机的分类 /3

1.2 单片机应用系统开发实战 /4

1.2.1 选择单片机的型号 /4

1.2.2 设计单片机电路原理图 /4

1.2.3 制作单片机电路 /5

1.2.4 用编程软件编写单片机控制程序 /6

1.2.5 计算机、下载器和单片机的连接 /9

1.2.6 用烧录软件将程序写入单片机 /11

1.2.7 单片机电路的通电与测试 /13

第2章 数制与C51语言基础 /15

2.1 数制与数制的转换 /15

2.1.1 十进制数 /15

2.1.2 二进制数 /15

2.1.3 十六进制数 /16

2.1.4 二进制数与十进制数的转换 /17

2.1.5 二进制数与十六进制数的转换 /17

2.1.6 单片机中数的表示及运算 /18

2.2 C51语言基础 /19

2.2.1 常量 /19

2.2.2 变量 /20

2.2.3 运算符 /21

2.2.4 关键字 /23

2.2.5 数组 /24

2.2.6 循环语句 /26

2.2.7 选择语句 /27

第3章 51单片机编程软件的使用 /29

3.1 KeilC51软件的版本及获取 /29

3.2 程序的编写与编译 /29

3.2.1 启动KeilC51软件并新建工程文件 /29

3.2.2 新建源程序文件并与工程进行关联 /31

3.2.3 编写程序 /32

3.2.4 编译程序 /34

第4章 LED的单片机驱动电路与编程 /36

4.1 LED介绍 /36

4.1.1 外形与符号 /36

4.1.2 性质 /36

4.1.3 检测 /37

4.1.4 限流电阻的计算 /37

4.2 单片机点亮单个LED的电路与程序详解 /38

4.3 单片机点亮多个LED的电路与程序详解 /42

4.4 采用PWM方式调节LED亮度的原理与程序详解 /48

第5章 LED数码管的单片机驱动电路与编程 /50

5.1 单片机驱动一位LED数码管的电路与程序详解 /50

5.2 单片机驱动8位LED数码管的电路与程序详解 /54

第6章 中断功能的使用与编程 /60

6.1 中断的基本概念与处理过程 /60

6.2 8051单片机的中断系统结构与控制寄存器 /61

6.3 中断编程举例 /65

第7章 定时器/计数器的使用与编程 /68

7.1 定时器/计数器的定时与计数功能 /68

7.1.1 定时功能 /68

7.1.2 计数功能 /69

7.2 定时器/计数器的结构原理 /69

7.3 定时器/计数器的控制寄存器与四种工作方式 /71

7.4 定时器/计数器的应用与编程 /76

第8章 按键电路与编程 /79

8.1 独立按键输入电路与程序详解 /79

8.2 矩阵键盘输入电路与程序详解 /88

第9章 双色LED点阵的使用与编程 /92

9.1 双色LED点阵的结构原理与检测 /92

9.2 单片机驱动双色点阵的电路与编程 /98

第10章 液晶显示屏的使用与编程 /107

10.1 1602字符型液晶显示屏的硬、软件介绍 /107

10.2 单片机驱动1602液晶显示屏的电路与编程 /113

第11章 步进电动机的使用与编程 /121

11.1 步进电动机与驱动芯片介绍 /121

11.2 单片机驱动步进电动机的电路与编程 /126

第12章 串行通信与编程 /133

12.1 概述 /133

12.2 串行通信接口的结构与原理 /135

12.3 串行通信接口的控制寄存器 /137

12.4 四种工作方式与波特率的设置 /138

12.5 串行通信的应用编程 /142

第13章 I 2 C总线通信与编程 /146

13.1 I 2 C总线介绍 /146

13.2 I 2 C总线存储器24C02 /148

13.3 单片机与24C02的I 2 C总线通信电路与编程 /151

第14章 A/D与D/A转换电路与编程 /160

14.1 A/D与D/A转换原理 /160

14.2 A/D与D/A转换芯片PCF8591 /162

14.3 由PCF8591构成的A/D和D/A转换电路与编程 /164

第15章 51单片机的硬件系统 /171

15.1 8051单片机的引脚功能与内部结构 /171

15.1.1 引脚功能说明 /171

15.1.2 单片机和片外存储器的连接与控制 /173

15.1.3 内部结构说明 /175

15.2 8051单片机I/O接口的结构与工作原理 /177

15.3 8051单片机的存储器 /181

15.3.1 存储器的存储单位与编址 /181

15.3.2 片内外程序存储器的使用与编址 /182

15.3.3 片内外数据存储器的使用与编址 /182

15.3.4 数据存储器的分区 /183

15.3.5 特殊功能寄存器 /185

15.4 STC89C5x系列单片机介绍 /189

15.4.1 STC89C5x单片机的版本、封装形式和引脚 /189 15.4.2 STC89C5x系列单片机的型号命名规则 /192

15.4.3 STC89C5x系列单片机的常用型号的主要参数 /193 15.4.4 STC89C5x系列单片机的I/O接口 /194

15.4.5 STC89C5x系列单片机的程序存储器与数据存储器 /197 15.4.6 STC89C5x系列单片机的特殊功能寄存器 /198

第16章 电路绘图软件基础 /201

16.1 概述 /201

16.2 Protel99SE的组成与设计流程 /202

16.2.1 Protel99SE的组成 /202

16.2.2 使用Protel99SE电路设计的流程 /202

16.3 设计文件的建立与管理 /202

16.3.1 设计数据库文件的建立、关闭与打开 /202

16.3.2 Protel99SE设计界面的介绍 /204

16.3.3 文件管理 /205

16.3.4 系统参数的设置 /207

第17章 电路原理图和图形的绘制 /209

17.1 电路原理图编辑器 /209

17.1.1 电路原理图编辑器界面介绍 /209

17.1.2 图纸大小的设置 /212

17.1.3 图纸的方向、标题栏、边框和颜色的设置 /214 17.1.4 图纸网格的设置 /215

17.1.5 图纸文件信息的设置 /215

17.1.6 光标与网格形状的设置 /216

17.1.7 系统字体的设置 /217

17.2 电路原理图的设计 /217

17.2.1 装载元件库 /218

17.2.2 查找元件 /219

17.2.3 放置元件 /219

17.2.4 元件的编辑 /222

17.2.5 绘制导线和结点 /230

17.2.6 电源符号的放置 /234

17.2.7 输入/输出端口的放置 /235

17.2.8 元件标号的查找、替换与重排 /237

17.3 图形的绘制和文本、图片的编辑 /239

17.3.1 直线的绘制 /239

17.3.2 矩形的绘制 /239

17.3.3 多边形的绘制 /240

17.3.4 椭圆弧线的绘制 /241

17.3.5 椭圆的绘制 /242

17.3.6 扇形的绘制 /243

17.3.7 曲线的绘制 /244

17.3.8 文本的插入与设置 /245

17.3.9 图片的插入与设置 /246

17.4 层次原理图的设计 /247

17.4.1 主电路与子电路 /247

17.4.2 由上向下设计层次原理图 /251

17.4.3 由下向上设计层次原理图 /254

第18章 新元件及其封装的绘制与使用 /255

18.1 元件库编辑器 /255

18.1.1 元件库编辑器的启动 /255

18.1.2 元件库编辑器介绍 /256

18.2 新元件的制作与使用 /257

18.2.1 绘制新元件 /257

18.2.2 修改已有的元件 /260

18.2.3 绘制复合元件 /263

18.2.4 新元件的使用 /265

18.3 元件报表的生成与元件库的管理 /266

18.3.1 元件报表的生成 /266

18.3.2 元件库的管理 /267

18.4 元件封装库编辑器 /270

18.4.1 元件封装库编辑器的启动 /270

18.4.2 元件封装库编辑器介绍 /270

18.5 制作新元件封装 /271

18.5.1 手工制作新元件封装 /271

18.5.2利用向导制作元件封装 /273

18.6 元件封装的管理 /275

18.6.1 查找元件封装 /275

18.6.2 更改元件封装名称 /276

18.6.3 放置元件封装 /276

18.6.4 删除元件封装 /276

18.6.5 编辑元件封装引脚焊盘 /276

第19章 手工设计印制电路板 /278

19.1 印制电路板设计基础 /278

19.1.1 印制电路板的基础知识 /278

19.1.2 PCB的设计过程 /281

19.1.3 PCB设计编辑器 /281

19.1.4 PCB设计前的设置 /283

19.1.5 PCB设计编辑器参数设置 /287

19.2 手工设计印制电路板步骤 /293

19.2.1 放置对象 /293

19.2.2 手工布局 /305

19.2.3 手工布线 /311

第20章 自动设计印制电路板 /314

20.1 基础知识 /314

20.1.1 印制电路板的自动设计流程 /314

20.1.2 利用原理图生成网络表 /314

20.2 自动设计印制电路板步骤 /315

20.2.1 自动规划印制电路板 /315

20.2.2 装载元件封装和网络表 /320

20.2.3 自动布局元件 /324

20.2.4 手工调整布局 /326

20.2.5 自动布线 /326

20.2.6 手工调整布线 /331

20.3 PCB的显示 /337

20.3.1 单层显示模式 /337

20.3.2 三维显示模式 /338