8051单片机C语言程序设计与实例解析

第1章 单片机概述 1

1.1 80C51单片机的发展史 1

1.2 80C51单片机的性能和特点 2

1.3 80C51单片机的分类和选型 3

1.3.1 80C51单片机的分类 3

1.3.2 80C51单片机的选型 4

第2章 硬件结构 6

2.1 80C51的内部总体结构 6

2.2 80C51的引脚封装和描述 8

2.3 存储器配置 11

2.3.1 程序存储器 12

2.3.2 数据存储器 12

2.4 特殊功能寄存器 14

2.5 I/O口 18

2.5.1 P0口 19

2.5.2 P1口 20

2.5.3 P2口 21

2.5.4 P3口 21

2.6 中断 22

2.6.1 中断系统的硬件结构 22

2.6.2 中断控制 23

2.6.3 中断响应协议 25

2.6.4 外部中断触发方式 26

2.6.5 中断响应时间 27

2.6.6 80C51的单步操作 27

2.7 定时器/计数器 28

2.7.1 定时器/计数器T0和T1的基本结构和工作原理 28

2.7.2 定时器/计数器T0和T1的控制 29

2.7.3 定时器/计数器的工作方式 31

2.8 单片机的时钟和复位电路 33

2.8.1 时钟电路 33

2.8.2 时序 34

2.8.3 复位电路 35

2.9 单片机的低功耗模式 37

第3章 指令系统 39

3.1 指令系统的分类和一般说明 39

3.2 数据传送类指令 40

3.3 算术运算类指令 44

3.4 逻辑运算类指令 48

3.5 控制转移类指令 50

3.6 位操作类指令 54

第4章 ISP、IAP技术及应用 56

4.1 ISP和IAP的工作原理 56

4.2 ISP和IAP的优点 57

4.3 并口/串口下载线 57

4.3.1 并口下载线 57

4.3.2 串口下载线 58

4.4 ISP软件的使用 59

4.5 自制80C51仿真器 62

4.5.1 SoftICE软件的介绍 62

4.5.2 SoftICE软件的安装 63

4.5.3 Keil C51联机仿真 65

4.5.4 自制仿真器的特点 66

第5章 Keil C51开发软件的应用 67

5.1 Keil C51简介 67

5.1.1 Keil C51软件的结构 67

5.1.2 Keil软件的安装 68

5.2 ?Vision2集成开发环境 69

5.2.1 ?Vision2 IDE开发平台 69

5.2.2 关于开发环境 70

5.3 创建工程项目 74

5.3.1 启动mVision2并创建一个项目 75

5.3.2 新建一个源文件 75

5.4 编译、链接项目 77

5.5 下载调试项目 78

第6章 并行接口的扩展 82

6.1 单片机系统扩展原理 82

6.1.1 80C51单片机最小应用系统 82

6.1.2 80C51单片机的片外总线结构 82

6.1.3 80C51单片机系统扩展的实现 84

6.1.4 外扩芯片片选和地址分配方法 84

6.2 程序存储器的扩展 88

6.2.1 扩展EPROM存储器 88

6.2.2 扩展E2PROM存储器 91

6.3 数据存储器的扩展 93

6.4 并行I/O口的扩展 96

6.4.1 简单I/O口扩展 97

6.4.2 8255A可编程接口并行I/O扩展 99

6.4.3 8155可编程接口并行I/O扩展 100

第7章 实时时钟和外扩RAM(I2C和SPI总线器件)的应用 103

7.1 I2C总线的原理 103

7.1.1 I2C总线应用概述 103

7.1.2 I2C总线的系统结构 103

7.1.3 I2C总线的信号及时序定义 104

7.1.4 I2C总线的传输过程 104

7.1.5 I2C总线的仲裁 105

7.1.6 I2C总线的保留地址 106

7.1.7 80C51单片机与I2C总线芯片的模拟接口 106

7.2 实时时钟PCF8563 112

7.2.1 PCF8563的特点和功能 112

7.2.2 PCF8563应用实例 113

7.3 SPI总线的原理 117

7.3.1 SPI总线应用概述 117

7.3.2 SPI总线的系统结构 117

7.3.3 SPI总线接口及时序 118

7.3.4 SPI总线的传输过程 119

7.3.5 80C51单片机与SPI总线芯片的模拟接口 120

7.4 非易失性铁电存储器FM25C640 122

7.4.1 FM25C640特点 122

7.4.2 FM25C640的读/写方式 123

7.4.3 FM25C640的应用 124

第8章 键盘和显示接口设计 127

8.1 键盘接口设计 127

8.1.1 键盘工作原理 127

8.1.2 键盘的工作方式 128

8.1.3 键盘按键识别方法 129

8.1.4 键盘按键去抖方法 130

8.1.5 中断方式的键盘扫描电路 131

8.1.6 其他形式键盘接口电路 132

8.2 LED显示接口 132

8.2.1 LED显示器的结构与原理 133

8.2.2 LED显示器的显示方式 134

8.2.3 8155做LED显示器接口实例 136

8.3 键盘/LED专用接口芯片8279 137

8.3.1 8279的内部结构及基本工作原理 138

8.3.2 8279引脚功能 139

8.3.3 8279工作方式 141

8.3.4 8279命令字 141

8.3.5 8279状态字 144

8.3.6 应用举例 144

8.4 键盘/LED专用接口芯片7279A 146

8.4.1 7279A的主要特性 146

8.4.2 7279A引脚功能 146

8.4.3 7279A的控制指令 147

8.4.4 7279A串行接口的时序图 149

8.4.5 7279A应用举例 150

8.5 LCD显示接口 151

8.5.1 OCM4X8C液晶显示模块概述 151

8.5.2 OCM4X8C液晶显示模块的引脚功能 152

8.5.3 OCM4X8C液晶显示模块的　硬件接口 152

8.5.4 OCM4X8C液晶显示模块的指令系统 155

8.5.5 OCM4X8C液晶显示模块的显示示例 158

第9章 A/D和D/A接口设计 161

9.1 A/D接口设计 161

9.1.1 常用A/D转换器的原理 161

9.1.2 双积分型A/D转换器MC14433 164

9.1.3 逐次逼近型A/D转换器ADC0809 168

9.1.4 ∑-Δ调制型A/D转换器CS5532 171

9.1.5 A/D转换器的主要技术指标 176

9.2 D/A转换器接口设计 177

9.2.1 D/A转换器的原理 177

9.2.2 并行接口D/A转换器　芯片DAC0832 178

9.2.3 串行接口D/A转换器芯片TLC5617 181

9.2.4 D/A转换器的主要参数 184

9.3 电压/电流转换电路 185

9.3.1 利用分立元件组成的电压/电流转换电路 185

9.3.2 AD694电压/电流转换电路 186

第10章 串行口通信 188

10.1 数据通信的基本概念 188

10.1.1 串行通信的传送方式 188

10.1.2 串行通信的同步技术 189

10.2 串行口的结构和功能 191

10.3 串行口控制寄存器 192

10.3.1 串行口数据缓冲器SBUF 192

10.3.2 串行口控制寄存器SCON 192

10.3.3 串行口电源控制寄存器PCON 193

10.4 串行口的工作方式 194

10.4.1 方式0 194

10.4.2 方式1 195

10.4.3 方式2和方式3 196

10.4.4 常用波特率表 196

10.5 串行通信总线标准 197

10.5.1 RS-232C总线标准与应用 197

10.5.2 RS-485总线标准 199

10.6 Modbus标准通信协议和　软件编程 201

10.6.1 Modbus通信协议简介 201

10.6.2 Modbus协议传送模式 203

10.6.3 Modbus协议功能码定义 204

10.6.4 80C51单片机的RTU模式编程 205

第11章 80C51的应用案例 219

11.1 80C51常用的一些子程序函数 219

11.1.1 char单字节HEX数转换BCD码函数 219

11.1.2 int双字节HEX数转换BCD码函数 220

11.1.3 long四字节HEX数转换BCD码函数 221

11.1.4 ftod浮点数转换BCD码函数 222

11.1.5 计算万年历函数 227

11.2 频率测量 229

11.2.1 频率测量概述 229

11.2.2 频率测量原理 229

11.2.3 系统硬件构成 229

11.2.4 软件流程图 230

11.2.5 频率测量源程序 231

11.3 红外遥控(SM3XX6)技术 237

11.3.1 红外遥控技术概述 237

11.3.2 红外遥控系统的构成和　工作原理 238

11.3.3 使用M50462AP电视遥控器控制的红外遥控继电器开关 241

11.3.4 其他类型遥控器的解码 247

11.4 DS18B20温度测量 250

11.4.1 DS18B20的性能特点 250

11.4.2 DS18B20的内部结构及其各存储器结构 250

11.4.3 DS18B20测温值的计算及其测温原理 251

11.4.4 DS18B20与单片机的典型接口 252

11.4.5 DS18B20测温系统的软件编写 253

第12章 单片机嵌入式编程 263

12.1 关于嵌入式系统 263

12.1.1 嵌入式系统的定义 263

12.1.2 嵌入式系统的构成 264

12.1.3 嵌入式系统的特点 265

12.1.4 单片机实时操作系统 265

12.2 C/OS-II操作系统 266

12.2.1 C/OS-II操作系统的原理 267

12.2.2 C/OS-II操作系统的特点 277

12.2.3 C/OS-II操作系统的80C51的移植 278

12.2.4 　C/OS-II用户应用系统编写 280

12.3 RTX51操作系统 281

12.3.1 RTX51操作系统的概述 281

12.3.2 RTX51的任务结构和状态 282

12.3.3 RTX51的功能函数 284

12.3.4 RTX51 Tiny程序的编写和应用 286

12.4 Small RTOS操作系统 295

12.4.1 Small RTOS的概述 295

12.4.2 Small RTOS的运行条件 295

12.4.3 Small RTOS 51的应用 296

第13章 单片机抗干扰技术 304

13.1 单片机的常见干扰现象及其来源 304

13.1.1 单片机的常见干扰现象 304

13.1.2 干扰的来源 304

13.2 干扰的耦合方式 306

13.3 单片机抗干扰的原则 307

13.4 单片机抗干扰的措施 308

13.4.1 单片机系统的硬件抗干扰技术 308

13.4.2 单片机系统的软件抗干扰技术 316

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