从零开始学51单片机

目 录

第1篇 入门与提高

第1章 认识51系列单片机 1

1.1 单片机的发展史 1

1.2 单片机的应用 1

1.3 51单片机的开发环境——

Keil μVision 2

1.4 快速掌握单片机的开发要点 2

1.5 STC89C51RC/RD+系列单片机 3

1.5.1 STC89C51系列单片机选型 4

1.5.2 常见的封装类型 4

1.6 STC89C51RC/RD+系列单片机的

外部引脚 5

1.7 小结 7

1.8 习题 7

第2章 开发环境的搭建 8

2.1 软件开发环境 8

2.1.1 安装Keil C μVision3开发

环境 8

2.1.2 增加对STC型号的支持 9

2.1.3 建立第一个工程 10

2.1.4 开发中经常用到的功能 14

2.2 必要的硬件环境 23

2.2.1 10元DIY单片机最小

系统 23

2.2.2 动手制作一个编程器 25

2.3 STC烧录工具 27

2.4 小结 28

2.5 习题 28

第2篇 51单片机C语言编程

第3章 单片机C语言的基本数据类型 29

3.1 常量与变量 29

3.2 基本数据类型 30

3.2.1 整型 30

3.2.2 长整型 31

3.2.3 字符型 31

3.2.4 位类型 31

3.2.5 浮点数 32

3.2.6 双精度浮点数 33

3.3 小结 33

3.4 习题 33

第4章 运算符与表达式 34

4.1 算术运算符与表达式 34

4.2 关系运算符与表达式 35

4.3 逻辑运算符与表达式 36

4.4 位运算符与表达式 37

4.5 赋值运算符与表达式 38

4.6 小结 39

4.7 习题 39

第5章 流程控制 40

5.1 条件语句if 40

5.1.1 条件语句if的3种表达方式 40

5.1.2 条件语句if嵌套 44

5.2 开关语句switch … case 46

5.2.1 开关语句的语法格式 46

5.2.2 开关语句的执行过程 46

5.2.3 注意事项 48

5.3 循环语句for 48

5.3.1 循环语句for的语法格式 49

5.3.2 循环语句for的执行过程 49

5.3.3 循环语句for嵌套 51

5.4 另一种循环语句while和do…while 52

5.4.1 循环语句while和do…while

的语法格式 52

5.4.2 循环语句while和do…while

的执行过程 53

5.5 无条件跳转语句goto 55

5.6 中断语句break/continue 57

5.6.1 中断语句break 57

5.6.2 中断语句continue 58

5.7 小结 60

5.8 习题 60

第6章 函数 61

6.1 定义函数的一般形式 61

6.2 函数的参数和返回值 62

6.2.1 函数的参数 62

6.2.2 函数的返回值 63

6.3 函数的调用 64

6.3.1 被调函数的声明 64

6.3.2 函数语句调用 65

6.3.3 函数表达式调用 65

6.3.4 作为函数的参数调用 66

6.3.5 函数的嵌套调用 66

6.3.6 函数的递归调用 68

6.4 单片机的特殊函数——中断函数 69

6.5 小结 70

6.6 习题 70

第7章 数组与指针 71

7.1 数组 71

7.1.1 一维数组 71

7.1.2 二维数组与多维数组 73

7.2 指针 75

7.2.1 指针的概念 75

7.2.2 定义和引用指针变量 75

7.2.3 指针和数组 76

7.3 小结 78

7.4 习题 78

第8章 结构体与共用体 79

8.1 结构体 79

8.1.1 什么是结构体 79

8.1.2 定义结构体变量 79

8.1.3 结构体变量的初始化 81

8.1.4 使用结构体 82

8.1.5 指向结构体类型数据的

指针 82

8.1.6 将结构指针变量作为函数的

参数 83

8.2 共用体 84

8.2.1 什么是共用体 84

8.2.2 定义共用体变量 85

8.2.3 使用共用体 86

8.3 小结 87

8.4 习题 87

第3篇 51单片机开发实战

第9章 IO端口编程 88

9.1 STC89C51RC-RD+系列单片机的I/O

端口 88

9.2 I/O端口的工作模式 89

9.2.1 准双向口/弱上拉模式 89

9.2.2 输入/高阻模式 89

9.2.3 输出/开漏模式 90

9.2.4 配置I/O的工作模式 90

9.3 I/O输出实验 91

9.3.1 从点亮一个LED开始 91

9.3.2 闪动的LED 92

9.3.3 点亮更多的LED 93

9.3.4 点亮数码管 96

9.3.5 动态点亮数码管 98

9.3.6 控制3-8译码器 101

9.4 I/O输入实验 104

9.4.1 分离式按键 104

9.4.2 模拟实现计数器 106

9.4.3 矩阵键盘 109

9.5 小结 113

9.6 习题 113

第10章 中断系统和外部中断 114

10.1 中断的基本知识 114

10.1.1 什么是中断 114

10.1.2 使用中断的好处 114

10.2 中断源 114

10.3 中断寄存器 115

10.3.1 中断使能寄存器 115

10.3.2 中断优先级寄存器 116

10.3.3 定时器控制寄存器、外部

中断标志 118

10.3.4 串行口控制寄存器 119

10.4 中断优先级 120

10.5 使用外部中断检测按键 120

10.5.1 低电平触发方式 121

10.5.2 下降沿触发方式 123

10.6 使用外部中断设计运动限位装置 124

10.6.1 硬件电路原理图 124

10.6.2 代码实现 125

10.7 小结 127

10.8 习题 127

第11章 定时器/计数器 128

11.1 定时器/计数器介绍 128

11.2 与定时器/计数器的有关的寄存器 128

11.2.1 工作方式寄存器TMOD 128

11.2.2 控制寄存器TCON 129

11.2.3 初值寄存器THx、TLx 129

11.3 定时器的工作模式 130

11.3.1 模式0 130

11.3.2 模式1 130

11.3.3 模式2（8位自动重装

模式） 131

11.3.4 模式3 132

11.4 定时器中断实验 132

11.4.1 定时器秒表实验电路

原理图 132

11.4.2 秒表实验控制流程 133

11.4.3 代码实现 135

11.5 简易电子琴演奏实验 137

11.5.1 电子琴实验的电路

原理图 138

11.5.2 代码实现 138

11.6 小结 141

11.7 习题 141

第12章 USART通用串行口通信 142

12.1 通用串行口介绍 142

12.2 与通用串行口有关的寄存器 142

12.2.1 电源控制寄存器PCON 142

12.2.2 串行口控制寄存器

SCON 143

12.2.3 数据缓存寄存器SBUF 143

12.2.4 中断控制位ES 144

12.3 通用串行口的工作模式 144

12.3.1 模式0，同步移位寄存器

模式 144

12.3.2 模式1，波特率可变的8

位数据异步收发 144

12.3.3 模式2，波特率固定的9

位数据异步收发 144

12.3.4 模式3，波特率可变的9

位数据异步收发 145

12.4 计算波特率 145

12.5 通过串行口和PC通信 145

12.5.1 串行口通信规范 146

12.5.2 串行口实验电路 147

12.5.3 实验控制流程 147

12.5.4 通信协议 149

12.5.5 代码实现 150

12.6 单片机串行口远距离通信 153

12.6.1 RS-485简介 154

12.6.2 485通信的实验电路 155

12.6.3 代码实现 156

12.7 小结 159

12.8 习题 159

第13章 访问内部EEPROM 160

13.1 EEPROM介绍 160

13.2 EEPROM的地址 160

13.3 与EEPROM有关的寄存器 161

13.4 EEPROM的常用操作 162

13.4.1 定义相关寄存器 162

13.4.2 读操作 162

13.4.3 扇区擦除操作 162

13.4.4 写操作 163

13.5 EEPROM应用实例 163

13.6 掉电时保存数据到EEPROM 165

13.6.1 实验电路图 165

13.6.2 代码实现 167

13.7 小结 170

13.8 习题 170

第14章 看门狗WDT 171

14.1 看门狗WDT介绍 171

14.2 看门狗控制寄存器WDT_CONTR 171

14.3 看门狗溢出时间 172

14.4 测试看门狗 172

14.5 小结 174

14.6 习题 174

第4篇 更多功能的单片机

第15章 STC12C5A60S2系列

单片机 175

15.1 STC12C5A60S2系列单片机

介绍 175

15.2 STC12C5A60S2系列单片机外部

引脚 175

15.3 过渡到STC12C5A60S2系列的

要点 179

15.4 小结 180

15.5 习题 180

第16

本书由浅入深、全面、系统地介绍了单片机C51开发技术。本书提供了大量实例，供读者实战演练。另外，作者专门为每一章的内容设置了练习题，用来加深、巩固对每一章知识的理解，有些章节设置了扩展式的练习，留给读者去思考、提高。
本书共分5篇。第1篇介绍单片机的发展史、应用领域、软件开发环境Keil C μVision3的搭建、硬件最小系统的制作、编程器的制作和STC烧录工具的使用；第2篇介绍51单片机C语言编程中常用的数据类型、运算符与表达式、流程控制语句、函数、数组和指针、结构体与共用体等；第3篇介绍51单片机的片内资源，包括单片机的I/O编程、中断系统、定时器/计数器、USART通用串行接口、片内EEPROM和看门狗；第4篇介绍增强型单片机的功能，包括第2通用串行接口USART2、同步外围串行接口SPI、PWM脉宽调制、A/D转换；第5篇设计了一个完整的应用实例，详细介绍了整个系统的开发过程，以提高读者实战水平。
本书涉及面广，从C语言编程知识到硬件电路原理，再到单片机片内功能模块的配置和使用，最后到项目开发，几乎涉及51单片机开发的所有重要知识。本书抛开了单片机复杂的内部资源，弱化了对数量庞大的寄存器的讲解，把重点放在原理设计和功能实现上。