单片机原理及应用(基于C51+Proteus仿真)

第1章 单片机概述 1 1.1 单片机的定义 1 1.2 单片机的特点及应用 1 1.3 单片机的发展历史 2 1.4 MCS-51系列单片机及其主要类型 3 1.5 单片机的发展趋势 4 第2章 AT89S51单片机的结构和 原理 5 2.1 AT89S51单片机的结构 5 2.1.1 AT89S51单片机的内部结构 5 2.1.2 AT89S51单片机外部引脚及功能 7 2.2 AT89S51单片机的存储器 9 2.2.1 程序存储器 9 2.2.2 数据存储器 10 2.2.3 特殊功能寄存器(SFR) 11 2.3 AT89S51单片机的并行I/O口 14 2.3.1 P0口 14 2.3.2 P1口 15 2.3.3 P2口 16 2.3.4 P3口 16 2.4 AT89S51单片机的工作方式 18 2.4.1 复位工作方式 18 2.4.2 程序执行方式 19 2.4.3 节电方式 19 2.5 AT89S51单片机时钟电路及工作时序 20 2.5.1 AT89S51单片机的时钟电路 20 2.5.2 AT89S51单片机的时序 21 本章小结 22 习题 23 第3章 C51编程基础及单片机仿真 开发工具简介 24 3.1 C51数据类型及基本运算 24 3.1.1 C51数据类型 24 3.1.2 变量及其存储模式 25 3.1.3 运算符与表达式 26 3.1.4 C51语言的特殊功能寄存器及 位变量定义 33 3.1.5 C51语言的绝对地址访问 35 3.2 C51程序基本语句 37 3.2.1 选择语句 37 3.2.2 循环语句 39 3.2.3 goto语句 41 3.2.4 返回语句 43 3.3 C51函数 43 3.3.1 函数的定义 43 3.3.2 函数的调用 45 3.3.3 中断服务函数 46 3.3.4 函数变量的存储方式 48 3.4 Keil C51开发软件 50 3.4.1 Keil集成开发环境 51 3.4.2 创建项目实例 52 3.5 Proteus软件 59 3.5.1 Proteus 概述 59 3.5.2 Proteus ISIS设计实例 61 本章小结 64 习题 64 第4章 AT89S51单片机I/O端口的 基本应用 66 4.1 单片机端口控制发光二极管 66 4.1.1 单片机与发光二极管的连接方式 66 4.1.2 单片机控制发光二极管应用实例及 Proteus仿真 67 4.2 单片机端口控制LED数码管 70 4.2.1 七段数码管概述 70 4.2.2 单片机控制单个数码管应用实例及 Proteus仿真 72 4.2.3 单片机控制多个数码管应用实例及 Proteus仿真 73 4.3 单片机端口控制LED点阵 79 4.3.1 LED点阵模块概述 79 4.3.2 单片机控制点阵显示应用实例及 Proteus仿真 81 4.4 单片机端口控制LCD显示器 85 4.4.1 LCD 1602液晶显示模块简介 85 4.4.2 单片机控制LCD显示应用实例及 Proteus仿真 91 4.5 单片机与键盘接口 95 4.5.1 按键式键盘的原理及与单片机的 接口方式 95 4.5.2 单片机与键盘接口应用实例及 Proteus仿真 98 本章小结 105 习题 105 第5章 AT89S51单片机的 中断系统 107 5.1 中断概述 107 5.1.1 CPU与外部设备的信息交换方式 107 5.1.2 中断的概念 108 5.2 AT89S51单片机的中断源 110 5.3 AT89S51单片机的中断控制 111 5.4 AT89S51单片机中断应用 115 5.4.1 中断请求的撤除 115 5.4.2 中断函数应用实例及 Proteus仿真 116 本章小结 121 习题 121 第6章 AT89S51单片机的 定时器/计数器 123 6.1 定时器/计数的基本概念 123 6.2 定时器/计数器的结构及控制 124 6.2.1 定时器/计数器内部结构 124 6.2.2 定时器/计数器控制 125 6.2.3 定时器/计数器的工作方式 126 6.3 定时器/计数器的编程及应用 128 6.3.1 定时器/计数器初值的计算 128 6.3.2 定时器/计数器应用实例及 Proteus仿真 128 本章小结 136 习题 136 第7章 AT89S51单片机的串行口 137 7.1 串行通信概述 137 7.1.1 基本通信方式及特点 137 7.1.2 串行通信的数据传送方式 137 7.1.3 串行通信的波特率 138 7.2 AT89S51单片机串行口 139 7.2.1 串行口的结构 139 7.2.2 串行口的控制寄存器 140 7.2.3 串行口的工作方式 141 7.3 串行口的应用实例及Proteus仿真 144 本章小结 146 习题 146 第8 章 单片机并行扩展技术 147 8.1 并行扩展技术概述 147 8.1.1 单片机系统扩展的原理 147 8.1.2 单片机系统扩展的方法 148 8.1.3 地址锁存器和地址译码器 150 8.2 存储器扩展 153 8.2.1 存储器扩展的原则 153 8.2.2 Flash存储器的扩展 154 8.2.3 静态数据存储器SRAM的扩展 155 8.3 并行I/O端口扩展 157 8.3.1 并行I/O端口的简单扩展 158 8.3.2 可编程并行I/O端口芯片扩展 159 8.4 并行扩展实例及Proteus仿真 164 本章小结 167 习题 168 第9章 单片机串行扩展技术 169 9.1 SPI串行总线技术 169 9.1.1 SPI总线概述 169 9.1.2 SPI总线应用实例及Proteus仿真 170 9.2 串行I2C总线接口技术 174 9.2.1 I2C串行总线接口基本结构 174 9.2.2 I2C总线的信号时序及模拟 178 9.2.3 I2C应用实例及Proteus仿真 180 9.3 串行单总线(One-Wire)技术 187 9.3.1 单总线的工作原理 187 9.3.2 单总线(One-Wire)应用实例及 Proteus仿真 189 本章小结 196 习题 196 第10章 AT89S51单片机外围 接口技术 197 10.1 模拟信号输入 197 10.1.1 模拟/数字转换器件概述 197 10.1.2 并行A/D转换器ADC0809和单片 机的接口设计及Proteus仿真 198 10.1.3 串行A/D转换器TLC2543和单片 机的接口设计及Proteus仿真 203 10.2 模拟信号输出 209 10.2.1 数字/模拟转换概述 209 10.2.2 并行D/A转换器 DAC0832的 接口设计及Proteus仿真 210 10.2.3 串行D/A转换器TLC5615的 接口设计及Proteus仿真 218 本章小结 221 习题 222 第11章 单片机应用系统设计 223 11.1 单片机应用系统概述 223 11.1.1 单片机应用系统的结构 223 11.1.2 单片机应用系统设计的 基本要求与特点 224 11.2 单片机应用系统设计过程 226 11.2.1 总体方案设计 226 11.2.2 硬件设计 227 11.2.3 软件设计 229 11.2.4 系统调试 231 11.3 单片机应用系统的可靠性设计 233 11.3.1 元器件的选择与使用 233 11.3.2 抗干扰措施 234 11.3.3 硬件系统可靠性措施 235 11.3.4 软件系统可靠性措施 235 11.4 单片机应用系统举例 236 11.4.1 模拟电话拨号器设计 236 11.4.2 简易计算器设计 241 11.4.3 篮球计分器设计 249 11.4.4 简易音符发生器设计 257 本章小结 262 习题 262 参考文献 263