单片机原理及应用

第1章 单片机基础知识

1.1 初识单片机

1.1.1 什么是单片机

1.1.2 单片机的分类

1.1.3 单片机的应用领域

1.1.4 单片机的发展趋势

1.2 单片机中的数制与编码

1.2.1 单片机中的数制

1.2.2 数制间的转换

1.2.3 信息编码

1.3 数字电路入门

1.3.1 逻辑门电路

1.3.2 传送门电路

1.3.3 译码器

1.3.4 触发器

1.3.5 寄存器和锁存器

1.4 如何学好单片机

1.4.1 了解单片机应用系统开发流程

1.4.2 单片机学习方法探讨

思考与练习

第2章 MCS-51单片机入门

2.1 MCS-51单片机的基本结构

2.1.1 MCS-51单片机特点

2.1.2 MCS-51单片机的外部引脚及功能

2.1.3 8051单片机的内部结构

2.1.4 MCS-51单片机的CPU构成

2.2 MCS-51单片机的存储器

2.2.1 程序存储器

2.2.2 数据存储器

2.3 MCS-51单片机的并行I／O口及其控制方法

2.3.1 I／O端口的结构分析

2.3.2 I／O口控制实例

2.4 MCS-51单片机的时钟电路与时序

2.4.1 单片机时钟电路

2.4.2 时钟、状态、机器和指令周期

2.4.3 典型指令执行时序

2.5 MCS-51单片机的复位

思考与练习

第3章 单片机C语言程序设计基础

3.1 基础数据知识

3.1.1 标识符和关键字

3.1.2 C51数据类型

3.1.3 常量与变量

3.1.4 数组与指针

3.1.5 结构与联合

3.2 运算符和表达式

3.2.1 赋值运算符与赋值表达式

3.2.2 算术运算符与算术表达式

3.2.3 关系运算符与关系表达式

3.2.4 逻辑运算符与逻辑表达式

3.2.5 位运算符

3.2.6 复合赋值运算符

3.2.7 逗号运算符

3.2.8 条件运算符

3.2.9 指针和地址运算符

3.2.10 sizeof运算符

3.2.11 强制类型转换运算符

3.3 流程控制语句

3.3.1 条件选择语句

3.3.2 循环语句

3.3.3 开关语句

3.3.4 其他常用函数语句

3.4 函数

3.4.1 函数定义

3.4.2 函数的调用

3.4.3 C51常用头文件

思考与练习

第4章 中断系统及应用

4.1 中断基础知识

4.1.1 什么是中断

4.1.2 为什么要引入中断机制

4.1.3 中断的优先级与嵌套

4.2 MCS-51的中断结构与控制

4.2.1 MCS-51的中断源及中断结构

4.2.2 MCS-51的中断处理过程

4.2.3 C51中断函数的定义

4.3 中断应用实例

思考与练习

第5章 定时器／计数器及应用

5.1 定时器／计数器结构和工作原理

5.1.1 定时器／计数器结构

5.1.2 定时器／计数器的工作原理

5.2 定时器／计数器相关寄存器

5.2.1 模式控制寄存器TMOD

5.2.2 控制寄存器TCON

5.3 定时器／计数器的四种工作方式及应用

5.3.1 工作方式0及应用

5.3.2 工作方式1及应用

5.3.3 工作方式2及应用

5.3.4 工作方式3及应用

5.4 定时器／计数器综合应用实例

思考与练习

第6章 串行接口技术及应用

6.1 串行通信概述

6.1.1 串行通信方式

6.1.2 串行通信的制式

6.1.3 串行通信的波特率

6.2 MCS-51串行接口结构和工作原理

6.2.1 串行口的结构

6.2.2 串行口的工作原理

6.2.3 串行口的控制寄存器

6.2.4 串行口的波特率设定

6.3 串行口工作方式

6.3.1 方式0

6.3.2 方式1

6.3.3 方式2和方式3

6.4 单片机通信技术

6.4.1 RS-232C串行通讯协议和MAX232芯片

6.4.2 单片机双机通信

6.4.3 单片机多机通信技术

6.4.4 单片机与PC机的串行通信

思考与练习

第7章 单片机系统扩展

7.1 单片机最小应用系统及外部扩展总线

7.1.1 8051／8751最小应用系统

7.1.2 8031最小应用系统

7.1.3 MCS-51系列单片机的外部扩展总线

7.2 单片机存储器扩展

7.2.1 存储器扩展方法

7.2.2 程序存储器扩展

7.2.3 数据存储器扩展

7.2.4 新型存储器简介

7.3 单片机并行I／O口扩展

7.3.1 MCS-51内部并行I／O口及其作用

7.3.2 简单的I／O口扩展

7.3.3 可编程的并行I／O接口芯片扩展

7.3.4 同时扩展外部RAM与外部I／O

思考与练习

第8章 单片机接口控制技术

8.1 I／O接口的概念

8.1.1 接口的分类

8.1.2 接口的功能

8.1.3 接口的控制方式

8.2 按键检测与控制

8.2.1 按键抖动问题产生的原因及解决方法

8.2.2 按键检测电路及应用

8.2.3 矩阵式键盘与I／O接口应用

8.3 数码管显示控制

8.3.1 LED数码管结构与工作原理

8.3.2 LED数码管字型编码

8.3.3 LED数码管静态显示

8.3.4 LED数码管动态显示

8.4 A／D与D／A转换控制

8.4.1 A／D与D／A转换原理

8.4.2 常用A／D转换器件及应用

8.4.3 常用D／A转换器件及应用

思考与练习

第9章 单片机电机控制技术

9.1 直流电机

9.1.1 什么是直流电机

9.1.2 直流电机的单向控制

9.1.3 直流电机的双向控制

9.2 步进电机

9.2.1 步进电机的分类

9.2.2 步进电机工作基本原理

9.2.3 步进电机驱动方式

9.2.4 单片机控制步进电机应用实例

思考与练习

第10章 液晶显示控制技术

10.1 1602字符型液晶显示模块

10.1.1 1602控制模块基本结构及指令集

10.1.2 1602液晶与单片机的接口

10.1.3 1602液晶显示通用驱动程序

10.1.4 1602液晶显示模块应用

10.2 带汉字字库的图形液晶显示模块

10.2.1 ST7920 LCD基本结构

10.2.2 ST7920的常用指令

10.2.3 ST7920的应用

10.3 TFT彩色图形液晶显示模块应用简介

10.3.1 IL19325液晶模块与单片机的接口

10.3.2 IL19325液晶模块显示图象程序

10.4 基于DDS信号发生器的液晶显示

10.4.1 DDS技术概述

10.4.2 AD9850芯片介绍

10.4.3 系统电路原理图

10.4.4 控制程序设计及实现

思考与练习

第11章 I2C总线接口技术

11.1 I2C总线概述

11.1.1 I2C总线组成

11.1.2 I2C总线时序

11.2 I2C总线的模拟

11.3 I2C总线应用

11.3.1 I2C器件PCF8563的概述

11.3.2 I2C器件PCF8563的应用

思考与练习

第12章 单总线与SPI总线技术

12.1 单总线及其应用

12.1.1 单总线概述

12.1.2 单总线器件DS18820

12.1.3 应用实例：8051单片机与DS18820构成的测温系统

12.2 SPI总线及应用

12.2.1 SPI总线概述

12.2.2 SPI总线工作方式

12.2.3 SPI器件ADC0832的应用

思考与练习

附录

附表A MCS-51指令表（汇编语言）

附表B ASCII码表

随着人们对智能化产品需求的提高，单片机的应用范围越来越广泛，前景越来越广阔。学好单片机是今后从事硬件及嵌入式系统开发的基础。 张才华、余威明主编的《全国职业教育“十二五”精品教材：单片机原理及应用（C语言版）》以Intel公司生产的MCS-51系列单片机为例，系统讲解了单片机的结构及原理。全书共分十二章，内容包括数字电路基础知识、单片机硬件结构、C语言程序设计基础、中断应用、定时／计数器应用、串行接口应用、系统扩展、接口控制技术、电机控制技术、液晶显示控制技术、I2C总线技术、单总线和SPI 总线技术。 《全国职业教育“十二五”精品教材：单片机原理及应用（C语言版）》结构新颖、条理清晰、叙述简洁，可作为应用性、技能型人才培养的电子、电气、自动化、机电一体化等专业的教材，也町作为从事单片机开发的工程技术人员的参考用书。

应用系统的开发需要团队合作，程序不再是一个人独自编写，而是由一个团队进行协作式编写，如一部分人负责总体架构、一部分人负责接口编程、一部分人负责器件功能编程。C语言由于其本身的特点，是团队协作式开发中非常好的语言工具。目前，单片机集成开发系统普遍支持C语言程序的调试，例如8051系列单片机开发工具Keil。 张才华、余威明主编的《全国职业教育“十二五”精品教材：单片机原理及应用（C语言版）》以Intel公司生产的MCS-51系列单片机为例，以C51语言为工具，系统讲解了单片机的结构、原理及应用。