单片机应用与实践教程

第1章 数制与编码 1

1.1 不同进位计数制及其转换 1

1.1.1 进位计数制 1

1.1.2 数制的转换 2

1.2 计算机中数的表示方法及运算 3

1.2.1 机器数的特点 3

1.2.2 原码、反码和补码 4

1.3 BCD码及ASCII码 5

1.3.1 8421BCD编码 5

1.3.2 ASCII编码 5

1.4 技能实训 7

【实训1】Keil C51的使用方法 7

习题 16

第2章 8051单片机的硬件配置 18

2.1 单片机硬件系统的组成 18

2.1.1 单片机概述 18

2.1.2 微型计算机硬件系统的组成 19

2.1.3 单片微型计算机系统的组成 20

2.2 8051单片机的引脚功能 20

2.2.1 MCS-51系列单片机简介 20

2.2.2 8051单片机的内部组成及信号引脚 21

2.3 8051单片机内部资源分配 25

2.3.1 8051单片机的存储器空间 25

2.3.2 8051单片机片内程序存储器 29

2.4 技能实训 29

【实训2】并行接口特性 29

习题 31

第3章 单片机C语言程序设计基础 33

3.1 单片机C语言程序设计的一般格式 33

3.1.1 单片机C语言程序设计的步骤 33

3.1.2 单片机C语言程序的几个基本概念 33

3.1.3 单片机C语言程序的基本结构 35

3.2 单片机开发C语言程序的数据类型 35

3.2.1 常量和符号常量 36

3.2.2 变量 36

3.3 单片机C语言程序的运算符和表达式 37

3.4 单片机C语言程序的一般语法结构 38

3.4.1 顺序结构 38

3.4.2 分支结构 38

3.4.3 循环结构 40

3.5 8051单片机的C语言程序 41

3.5.1 存储类型及存储区 41

3.5.2 特殊功能寄存器 44

3.5.3 中断标识符 45

3.6 C语言程序在单片机典型系统中的应用 45

3.6.1 8×8 LED点阵显示原理及应用举例 45

3.6.2 大屏幕LED点阵显示屏工作原理及典型应用 48

3.7 技能实训 49

【实训3】Proteus 7 Professional软件入门 49

【实训4】跑马灯 55

习题 58

第4章 存储器系统 60

4.1 8051单片机外部总线的扩展 60

4.1.1 8051单片机的三总线结构 60

4.1.2 典型8位地址总线锁存芯片 61

4.2 存储器概述 62

4.2.1 存储器的分类 62

4.2.2 随机存储器 62

4.2.3 只读存储器 64

4.3 存储器扩展的基本方法 66

4.3.1 存储器扩展需要解决的基本问题 66

4.3.2 单片机存储器的片选技术 67

4.4 技能实训 69

【实训5】单片机存储器的综合扩展 69

【实训6】I2总线串行EEPROM 24C02实训 70

习题 74

第5章 中断技术 75

5.1 中断概述 75

5.1.1 中断的概念 75

5.1.2 中断的功能及特性 76

5.1.3 计算机的中断源 76

5.2 8051单片机的中断系统 77

5.2.1 8051单片机的中断系统的结构 77

5.2.2 中断源和中断控制 78

5.2.3 中断处理过程 80

5.2.4 外部中断源的扩展 81

5.3 技能实训 82

【实训7】多信号彩灯的中断实现 82

【实训8】方波信号发生器的中断实现 84

习题 86

第6章 定时/计数器 88

6.1 8051单片机定时/计数器的构成 88

6.1.1 8051单片机定时/计数器的结构与工作原理 88

6.1.2 定时/计数器的相关寄存器 89

6.2 8051单片机定时/计数器的工作方式及应用 91

6.2.1 定时/计数器的工作方式 91

6.2.2 定时/计数器的应用 94

6.3 技能实训 96

【实训9】自动计数器 96

习题 99

第7章 I/O设备与接口 101

7.1 计算机I/O接口技术概述 101

7.1.1 I/O设备及I/O接口 101

7.1.2 CPU与外围设备之间的数据传送方式 102

7.2 8051单片机并行I/O接口 104

7.2.1 P0口（80H）的结构和功能 104

7.2.2 P1口（90H）的结构和功能 106

7.2.3 P2口（A0H）的结构和功能 106

7.2.4 P3口（B0H）的结构和功能 107

7.3 8051单片机并行I/O接口的应用 109

7.3.1 并行I/O接口的基本输入/输出原理 109

7.3.2 并行I/O接口的驱动能力 110

7.4 8051单片机并行I/O接口的扩展 110

7.4.1 简单I/O接口的扩展 110

7.4.2 通用可编程并行接口8255A的结构 111

7.4.3 8051单片机和8255A的接口方法 116

7.5 8段LED数码显示技术 117

7.5.1 LED数码管工作原理 117

7.5.2 LED数码管的典型应用 118

7.6 键盘接口技术 119

7.6.1 键盘接口技术及原理 119

7.6.2 独立式按键和矩阵式键盘 120

7.7 技能实训 122

【实训10】多个灯的智能控制 122

【实训11】8255A扩展的彩灯控制 124

【实训12】8段LED数码管的显示控制 126

【实训13】LED数码管动态显示的串行驱动 128

【实训14】矩阵式键盘的按键识别 132

习题 135

第8章 串行通信 136

8.1 串行通信的基本概念 136

8.1.1 并行通信和串行通信 136

8.1.2 串行通信的数据传送方向 137

8.1.3 串行通信的工作方式 138

8.1.4 串行通信的波特率 138

8.2 8051单片机的串行接口 139

8.2.1 串行接口的结构 139

8.2.2 串行通信所用的专用寄存器 139

8.2.3 8051单片机串行接口的工作方式 140

8.2.4 8051单片机串行接口的波特率 142

8.2.5 串行通信的标准 144

8.3 技能实训 145

【实训15】串行接口的双机通信应用 145

【实训16】8051单片机与PC的通信 149

习题 152

第9章 A/D及D/A转换接口 154

9.1 D/A转换接口 154

9.1.1 D/A转换器的转换原理及主要性能指标 154

9.1.2 8位D/A转换器DAC0832 155

9.2 A/D转换接口 157

9.2.1 A/D转换器的转换原理及主要性能指标 157

9.2.2 逐次逼近式A/D转换器ADC0809 159

9.2.3 AD1674及其与8051单片机接口技术 161

9.3 串行A/D、D/A转换接口 164

9.4 技能实训 166

【实训17】智能信号发生器 166

【实训18】智能电压表 169

习题 171

第10章 综合实训 173

10.1 SMC1602A LCM应用 173

10.2 LCD12864图形显示 177

10.3 DS18B20温度控制数码管显示 185

10.4 DS1302时钟芯片的应用 191

附录A Proteus 7 Professional中常用元器件名称的中英文对照 201

附录B 图形符号对照表 204

参考文献 205

《单片机应用与实践教程》主要介绍了单片机的硬件结构及工作原理、基于C语言的程序设计、单片机系统扩展技术、中断技术、接口技术、信息转换与传输技术、单片机技术的系统应用等内容。本书以工程实际实训为主线，将8051单片机的传统理论贯穿到实训实操过程中。为便于教学组织，特意引入了单片机硬件仿真软件Proteus 7 Professional作为实训实操的主要载体，可以使单片机的日常教学摆脱硬件条件的束缚而直接在普通的微机室即可进行。
　　本书适合作为高等职业院校机电类专业的教材，也可作为部分中职类相关专业教材或参考书，同时还可作为从事电气类专业工作的工程技术人员的自学或参考书。