包邮单片机原理及应用设计

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作者：王丽君王欣欣著

出版社：机械工业出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学

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ISBN：9787111768173
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：16开
页数：280
出版时间：2025-01-01
条形码：9787111768173 ; 978-7-111-76817-3

本书特色

本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。

内容简介

本书详细介绍了美国Atmel公司的AT89S51/AT89S52单片机内部硬件组成及工作原理，重点介绍单片机应用的各种功能实现，包括键盘输入、信息输出、外部中断、定时计数、串行口通信、串行扩展相关应用及单片机控制系统的典型应用等。同时，本书介绍了软件开发工具Keil C51及虚拟仿真工具Proteus的安装、综合调试等，也对基于单片机的C51编程语言进行了说明。书中给出了部分设计案例，可为读者系统学习单片机接口设计实现功能应用提供参考和借鉴。本书为新形态教材，重点内容处以二维码的形式链接了知识点讲解视频，便于学生课前预习和课后复习。　　本书可作为各类工科院校、职业技术学院的电气工程及其自动化、电子信息工程、测控技术与仪器、机电一体化、车辆工程、智能制造等相关专业学生的教材及参考用书，也可供相关技术人员参考。

前言

单片机作为计算机的一个重要分支，具有普通计算机所不具备的一系列优点，其体积小、功能强、可靠性高、价格低、性能稳定，被广泛应用于智能仪器仪表、自动控制、通信系统、家用电器和计算机外围设备等。此外，单片机嵌入式系统还在农业、化工、军事、航空航天等领域得到广泛应用。各大工科院校都将“单片机原理及应用”课程列为重要的专业基础课，为了便于学生系统掌握单片机知识，将其充分应用于课程设计、毕业设计、电子设计大赛等实践环节，编者将长期从事该课程教研活动的经验进行梳理总结形成本书。
　　本书以美国Atmel（爱特梅尔）公司的AT89S51（各种Intel 8051内核单片机*具代表性的机型）为主，详细介绍其硬件结构、工作原理及典型功能应用设计。书中所有设计案例均基于C51编程语言实现，并结合先进虚拟仿真工具Proteus实现综合联调，以直观地展现功能的运行情况。
　　本书从单片机原理到硬件/软件设计、从问题提出到分析解决问题的思路，都进行了详尽说明。本书具有以下特点：1）内容安排合理，精简但针对性强。从初学者角度出发，内容编排循序渐进，主要包含单片机基础知识（硬件结构和存储器分布等）、C51编程语言、软件工具Keil C51和Proteus的使用，以及单片机基本功能及扩展功能的实现。内容结构整体符合学习规律，可读可用性强。　　单片机作为计算机的一个重要分支，具有普通计算机所不具备的一系列优点，其体积小、功能强、可靠性高、价格低、性能稳定，被广泛应用于智能仪器仪表、自动控制、通信系统、家用电器和计算机外围设备等。此外，单片机嵌入式系统还在农业、化工、军事、航空航天等领域得到广泛应用。各大工科院校都将“单片机原理及应用”课程列为重要的专业基础课，为了便于学生系统掌握单片机知识，将其充分应用于课程设计、毕业设计、电子设计大赛等实践环节，编者将长期从事该课程教研活动的经验进行梳理总结形成本书。 　　本书以美国Atmel（爱特梅尔）公司的AT89S51（各种Intel 8051内核单片机*具代表性的机型）为主，详细介绍其硬件结构、工作原理及典型功能应用设计。书中所有设计案例均基于C51编程语言实现，并结合先进虚拟仿真工具Proteus实现综合联调，以直观地展现功能的运行情况。 　　本书从单片机原理到硬件/软件设计、从问题提出到分析解决问题的思路，都进行了详尽说明。本书具有以下特点：1）内容安排合理，精简但针对性强。从初学者角度出发，内容编排循序渐进，主要包含单片机基础知识（硬件结构和存储器分布等）、C51编程语言、软件工具Keil C51和Proteus的使用，以及单片机基本功能及扩展功能的实现。内容结构整体符合学习规律，可读可用性强。 　　2）强调实际动手操作。在掌握基本硬件结构和软件编程语言的基础上，借助两个软件工具，将硬件、软件设计与案例设计有机地融为一体，使学生真正从理论出发，设计出能虚拟运行的应用系统，实现综合调试，同时可借助于开发板系统进行实物调试，提升学生的动手能力。 　　本书共10章，包含了AT89S51单片机相关应用技术的基本内容。 　　第1章介绍微型计算机的分类与组成，导出单片机的基本概念及当前流行的不同系列单片机。 　　第2章介绍AT89S51单片机的内部结构、引脚功能、指令时序。 　　第3章介绍单片机的C51语言基础，包括数据类型、存储类型、基本语句、函数等。 　　第4章介绍单片机系统开发与仿真工具Proteus、Keil C51，并通过实例说明综合调试的方法。 　　第5～8章分别介绍单片机的基本功能应用，包含I/O端口、键盘扫描、液晶显示器、外部中断、定时器/计数器、串行通信，从各个功能的工作原理出发，详细分析仿真案例实现全过程。 　　第9、10章介绍单片机的典型应用，如单总线、I2C总线、直流电动机、步进电动机、舵机等。 　　为培养学生的自主学习能力和工程应用能力，本书各章均配有一定数量的思考题和习题，书中实例介绍详尽。为适应信息时代的学生学习习惯，本书在重点内容处以二维码形式链接知识点讲解视频，可以随扫随学。 　　本书由华北水利水电大学王丽君、王欣欣担任主编，顾波担任副主编，刘海朝、赵建林、申杰参与编写。其中王丽君编写第1章，顾波编写第2、4章，刘海朝编写第3、9章，申杰编写第5、6章，王欣欣编写第7、8章，赵建林编写第10章，全书由王欣欣负责统稿。研究生姜仕同、亢业豪、王航、吴宗明等在文稿录入、校对修改、文字编辑、实例程序调试等方面做了大量工作，在此谨向他们致以衷心的感谢! 　　由于编者水平有限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请读者批评指正。 　　编　者

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前言
第1章　绪论 1
1.1　微型计算机的分类与组成 1
1.1.1　微型计算机系统的基本构成 1
1.1.2　微型计算机系统的分类 2
1.2　单片机概述 4
1.2.1　单片机的概念 4
1.2.2　单片机的发展历史 4
1.2.3　单片机的应用 5
1.2.4　单片机的特点 6
1.2.5　MCS-51系列单片机简介 7
1.2.6　AT89S5x系列单片机简介 7
1.2.7　其他类型的单片机 9
本章小结 10
思考题与习题 10
第2章　AT89S51单片机的硬件
结构 11
2.1　AT89S51单片机的内部结构 11
2.1.1　中央处理器（CPU） 12
2.1.2　存储器 13
2.1.3　总线 21
2.1.4　I/O端口 21
2.2　AT89S51单片机的引脚功能 25
2.3　AT89S51单片机的指令时序 27
2.3.1　AT89S51单片机的典型指令及执行时序 27
2.3.2　外部程序存储器读时序 28
2.3.3　外部数据存储器读时序 29
2.3.4　*小系统 30
本章小结 30
思考题与习题 31
第3章　单片机的C语言程序设计 32
3.1　C51语言程序设计基础 32
3.1.1　C51语言的数据类型与存储
类型 32
3.1.2　常量与变量 38
3.1.3　C51语言的绝对地址访问 41
3.1.4　C51语言的运算符与表达式 43
3.2　C51语言的基本语句 48
3.2.1　表达式语句和复合语句 48
3.2.2　选择语句 49
3.2.3　循环语句 52
3.3　C51语言的数组 57
3.3.1　一维数组 57
3.3.2　二维数组 59
3.3.3　字符型数组 61
3.3.4　数组与存储空间 62
3.3.5　数组的应用 62
3.4　C51语言的指针 63
3.4.1　通用指针 63
3.4.2　存储器指针 64
3.5　C51语言的函数 64
3.5.1　函数的分类 64
3.5.2　函数的定义 66
3.5.3　函数调用 67
3.5.4　函数的返回值 68
本章小结 68
思考题与习题 69
第4章　开发与仿真工具 71
4.1　Proteus集成开发环境 71
4.1.1　Proteus软件介绍 71
4.1.2　Proteus的主要功能 71
4.1.3　Proteus可模拟的元器件和仪器
以及联合仿真 72
4.1.4　Proteus软件的安装 72
4.1.5　Proteus的新建工程介绍 74
4.1.6　主工具栏 76
4.2　Keil C51集成开发环境实例 77
4.2.1　Keil C51集成开发环境安装 77
4.2.2　Keil C51集成开发环境介绍 80
4.2.3　Keil C51使用实例 86
4.3　Proteus应用案例 89
4.3.1　流水灯案例 89
4.3.2　静态数码管案例 93
4.3.3　LED模拟交通灯案例 96
4.3.4　LED步进电动机案例 98
本章小结 100
思考题与习题 100
第5章　单片机I/O端口的应用 102
5.1　输出端口的应用 102
5.1.1　单片机控制LED 102
5.1.2　LED数码管显示器的设计 110
5.1.3　单片机控制蜂鸣器 114
5.2　输入端口的应用 117
5.2.1　单片机输入端口的结构和功能
特点 117
5.2.2　按键的输入电路设计 119
5.2.3　一键多功能信号灯的设计 123
5.3　单片机I/O端口的高级应用 127
5.3.1　LED数码管显示方式和单片机与LED数码管动态显示接口 127
5.3.2　键盘扫描 129
5.3.3　单片机与字符型液晶显示器接口
的设计 133
5.3.4　时钟/日历芯片DS1302 142
5.3.5　设计案例：多功能数字电子
时钟/日历的设计 145
本章小结 154
思考题与习题 155
第6章　单片机中断系统的应用 156
6.1　单片机中断系统概述 156
6.1.1　中断的概念 156
6.1.2　中断源 156
6.1.3　中断的特点 157
6.1.4　中断优先级 158
6.2　51系列单片机的中断系统 161
6.2.1　单片机的外部中断触发方式 161
6.2.2　单片机的中断处理过程 161
6.2.3　单片机的中断请求的撤销 163
6.3　51系列单片机中断系统软件设计
方法 164
6.3.1　中断系统的初始化编程 164
6.3.2　中断服务程序的编写 165
6.4　设计案例：带应急信号处理的交通灯
控制器的设计 169
本章小结 170
思考题与习题 170
第7章　单片机定时器/计数器的
应用 171
7.1　定时器/计数器的结构和工作原理 171
7.1.1　定时器/计数器工作方式
寄存器（TMOD） 172
7.1.2　定时器/计数器控制
寄存器（TCON） 172
7.2　定时器/计数器的4种工作方式 173
7.2.1　方式0 173
7.2.2　方式1 174
7.2.3　方式2 174
7.2.4　方式3 175
7.2.5　初值计算 176
7.3　定时器/计数器的应用案例 176
7.3.1　定时器的应用 177
7.3.2　计数器的应用 181
7.3.3　利用T1控制P1.7发出1kHz的
音频信号 183
7.3.4　LED数码管秒表 185
7.3.5　门控位的应用—测量脉冲
宽度 187
7.4　AT89S52单片机的定时器/计数器
T2 190
7.4.1　T2相关的寄存器 190
7.4.2　T2的工作方式 191
本章小结 195
思考题与习题 196
第8章　单片机串行口的应用 197
8.1　串行通信基础 197
8.1.1　同步通信和异步通信 198
8.1.2　串行通信的传输方式 199
8.1.3　串行通信的错误校验 199
8.1.4　传输速率与传输距离 200
8.2　串行口的结构 200
8.2.1　串行口控制寄存器（SCON） 201
8.2.2　电源控制寄存器（PCON） 203
8.3　串行口的工作方式 203
8.3.1　方式0 203
8.3.2　方式1 206
8.3.3　方式2和方式3 207
8.4　串

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