精通51单片机开发技术与应用实例

目 录 Contents

第一篇 51系列单片机基础

第1章 51系列单片机概述 19

1.1 单片机的产生与发展 19

1.2 51系列单片机介绍 20

1.2.1 51系列单片机简介 20

1.2.2 51系列单片机的应用领域 20

1.3 最新51内核单片机介绍 21

1.3.1 Atmel单片机介绍 21

1.3.2 Cypress单片机介绍 21

1.3.3 Infineon单片机介绍 22

1.3.4 Silicon单片机介绍 22

1.3.5 Maxim单片机介绍 22

1.3.6 NXP单片机介绍 23

1.3.7 Winbond单片机介绍 23

1.3.8 Analog Devices单片机介绍 23

1.3.9 TI单片机介绍 24

1.3.10 其他单片机介绍 24

1.4 51系列单片机开发概述 24

1.4.1 分析测控系统 25

1.4.2 单片机选型 25

1.4.3 硬件资源分配 25

1.4.4 程序设计 26

1.4.5 仿真测试 26

1.4.6 实际硬件测试 26

1.5 小结 26

第2章 51系列单片机

基本结构 27

2.1 51系列单片机的内部结构 27

2.1.1 内部结构的主要组成部分 27

2.1.2 单片机结构的类型 28

2.2 51系列单片机的引脚功能 29

2.2.1 51系列单片机的引脚封装 29

2.2.2 51系列单片机引脚功能 29

2.3 中央处理器（CPU） 31

2.3.1 算术逻辑部件（ALU） 31

2.3.2 控制器 31

2.3.3 通用寄存器 31

2.3.4 专用寄存器 32

2.4 存储器结构 33

2.4.1 程序存储器及其扩展 34

2.4.2 数据存储器及其扩展 35

2.5 51系列单片机的复位 38

2.5.1 单片机的复位状态 38

2.5.2 单片机的复位电路 39

2.6 51系列单片机的时钟和时序 40

2.6.1 振荡器和时钟电路 40

2.6.2 CPU的时序 41

2.6.3 指令执行的时序 42

2.6.4 访问外部ROM/RAM的操作时序 43

2.7 51系列单片机的并行I/O口 45

2.7.1 并行I/O口 45

2.7.2 并行I/O口的应用 48

2.7.3 并行I/O口的扩展 48

2.8 系统掉电保护和低功耗设计 50

2.8.1 掉电保护 50

2.8.2 低功耗设计 51

2.9 51系列单片机的最小系统 52

2.10 小结 52

第3章 Keil C51开发工具简介 53

3.1 Keil μVision3简介 53

3.2 μVision3安装 53

3.3 μVision3集成开发环境 54

3.3.1 μVision3项目管理窗口 54

3.3.2 μVision3的菜单栏 55

3.3.3 μVision3的工具栏 59

3.3.4 μVision3的管理配置 61

3.3.5 μVision3的各种常用窗口 64

3.4 小结 66

第二篇 编程篇——汇编语言

第4章 汇编语言程序设计 67

4.1 汇编语言程序概述 67

4.1.1 汇编语言简介 67

4.1.2 汇编语言程序设计步骤 68

4.1.3 汇编语言程序实例 68

4.2 伪指令 68

4.2.1 汇编程序起始伪指令ORG 69

4.2.2 汇编程序结束伪指令END 69

4.2.3 等值伪指令EQU（或=） 69

4.2.4 数据地址赋值伪指令DATA 70

4.2.5 定义字节伪指令DB 70

4.2.6 定义字伪指令DW 70

4.2.7 定义空间伪指令DS 71

4.2.8 位地址符号伪指令BIT 71

4.3 汇编语言程序的格式 71

4.4 源程序的汇编 72

4.5 Keil μVision3中运行汇编语言实例 72

4.5.1 创建项目 72

4.5.2 创建源文件 72

4.5.3 编译项目 74

4.5.4 仿真调试 74

4.6 小结 74

第5章 汇编语言程序结构 75

5.1 顺序结构程序 75

5.2 分支结构程序 76

5.2.1 双分支结构 76

5.2.2 多分支结构 77

5.3 循环结构程序 78

5.3.1 循环程序的结构和组成 78

5.3.2 循环程序示例 79

5.3.3 多重循环程序结构 80

5.4 子程序结构 81

5.4.1 子程序的结构 81

5.4.2 子程序的调用与返回 81

5.4.3 子程序设计实例 82

5.5 查表结构程序 83

5.6 运算类程序 84

5.6.1 8位带符号整数的乘法子

程序 84

5.6.2 8位带符号整数的除法子程序 85

5.7 小结 86

第三篇 编程篇——C51

第6章 单片机C语言程序

设计基础 87

6.1 单片机C语言概述 87

6.1.1 单片机C语言和汇编

语言对比 87

6.1.2 C51语言的主要特点 87

6.2 单片机C语言在Keil μVision3中

应用实例 88

6.2.1 创建项目 88

6.2.2 创建源文件 89

6.2.3 编译项目 89

6.2.4 仿真调试 90

6.3 C51的标识符与关键字 90

6.3.1 标识符 90

6.3.2 关键字 91

6.4 C51的数据类型 92

6.4.1 常量与变量 93

6.4.2 整型数据 94

6.4.3 浮点型数据 95

6.4.4 字符型数据 96

6.4.5 指针型数据 98

6.4.6 无值型数据 99

6.5 C51的变量作用域 99

6.5.1 基本规则 99

6.5.2 自动变量 100

6.5.3 外部变量 101

6.5.4 静态变量 102

6.5.5 寄存器变量 102

6.6 分隔符与const修饰符 103

6.6.1 C51分隔符 103

6.6.2 const修饰符 103

6.7 运算符 104

6.7.1 算术运算符 104

6.7.2 逻辑运算符和关系运算符 106

6.7.3 位运算符 107

6.7.4 特殊运算符 109

6.7.5 运算符优先级和结合性 111

6.8 表达式 113

6.8.1 算术表达式 113

6.8.2 赋值表达式 113

6.8.3 逗号表达式 114

6.8.4 关系和逻辑表达式 115

6.9 小结 116

第7章 数组 117

7.1 数组类型说明 117

7.2 数组元素的表示 118

7.3 数组元素的初始化赋值 118

7.4 一维数组 119

7.4.1 一维数组声明 120

7.4.2 向函数传递一维数组 120

7.4.3 一维字符串数组 120

7.5 二维数组 121

7.5.1 二维数组声明 121

7.5.2 二维数组初始化 122

7.5.3 二维字符串数组 124

7.6 多维数组 124

7.7 小结 125

第8章 指针 126

8.1 地址、指针和指针变量的概念 126

8.2 指针变量的声明 126

8.3 指针变量的赋值 126

8.4 指针变量的引用 128

8.4.1 取地址运算符“＆” 128

8.4.2 取内容运算符“*” 128

8.5 指针变量的运算 129

8.5.1 关系运算 129

8.5.2 算术运算 130

8.6 数组指针 130

8.6.1 指向一维数组的指针 130

8.6.2 指向二维数组的指针 131

8.6.3 指向一个由n个元素组成的

数组指针 133

8.6.4 指针和数组的关系 134

8.7 字符指针 134

8.8 指针数组 135

8.9 小结 136

第9章 结构 137

9.1 结构的定义 137

9.2 结构变量的定义 138

9.2.1 先定义结构，再定义结构变量 138

9.2.2 在定义结构的同时，定义

结构变量 138

9.2.3 直接说明结构变量 138

9.3 结构变量的使用 139

9.4 多重结构变量的赋值 139

9.5 结构变量的初始化 140

9.6 结构数组 141

9.6.1 结构数组的定义 141

9.6.2 结构数组的初始化赋值 142

9.7 结构指针 143

9.8 特殊结构 145

9.8.1 嵌套结构 145

9.8.2 位结构 145

9.9 小结 146

第10章 联合、枚举、类型

说明和位域 147

10.1 联合类型 147

10.1.1 联合和联合变量的定义 147

10.1.2 联合变量成员的引用 148

10.2 结构和联合的区别 150

10.3 枚举类型 150

10.3.1 枚举的定义 151

10.3.2 枚举变量的声明 151

10.3.3 枚举类型变量的赋值 152

10.4 类型说明 153

10.5 位域 154

10.5.1 位域的定义和位域变量的

声明 154

10.5.2 位域变量的使用 155

10.6 小结 156

第11章 C51语言的函数 157

11.1 函数的概念和分类 157

11.1.1 从函数定义角度分类 157

11.1.2 从有无返回值角度分类 158

11.1.3 从数据传送角度分类 158

11.2 函数的定义 158

11.3 函数的参数 160

11.3.1 形参和实参 160

11.3.2 数组作为函数参数 161

11.3.3 多维数组作为函数参数 162

11.3.4 指针作为函数参数 163

11.4 函数的返回值 164

11.5 函数调用 164

11.5.1 赋值调用与引用调用 164

11.5.2 递归调用 165

11.5.3 嵌套调用 166

11.6 函数及其变量的作用域 167

11.6.1 函数的作用域 167

11.6.2 函数的变量作用域 168

11.7 main函数 168

11.8 小结 169

第12章 C51语言的常用库

函数详解 170

12.1 字符函数 170

12.1.1 检查英文字母函数 170

12.1.2 检查字母数字函数 171

12.1.3 检查控制字符函数 171

12.1.4 十进制数字检查函数 172

12.1.5 可打印字符检查函数 172

12.1.6 包含空格的可打印字符

检查函数 173

12.1.7 格式字符检查函数 173

12.1.8 小写英文字母检查函数 174

12.1.9 大写英文字母检查函数 175

12.1.10 控制字符检查函数 175

12.1.11 十六进制数字检查函数 176

12.1.12 十六进制数字转换函数 176

12.1.13 大写字符转换函数 177

12.1.14 小写字符转换函数 178

12.1.15 ASCII字符转换函数 178

12.1.16 大写字符宏转换函数 179

12.1.17 小写字符宏转换函数 180

12.2 字符串函数 180

12.2.1 字符查找函数 180

12.2.2 指定长度的字符串比较函数 181

12.2.3 字符串复制函数 182

12.2.4 带终止字符的字符串复制

函数 182

12.2.5 字符串移动函数 183

12.2.6 字符串填充函数 184

12.2.7 字符串追加函数 184

12.2.8 指定长度的字符串追加函数 185

12.2.9 字符串比较函数 185

12.2.10 包含结束符的字符串比较

函数 186

12.2.11 字符串覆盖函数 187

12.2.12 指定长度的字符串覆盖函数 187

12.2.13 获取字符串个数函数 188

12.2.14 搜索字符串函数 189

12.2.15 搜索字符函数 189

12.2.16 返回位置值的字符搜索函数 190

12.2.17 字符包含函数 190

12.2.18 返回位置值的字符包含函数 191

12.2.19 在指定字符集中查找

不包含字符函数 192

12.2.20 在指定字符集中查找包含

字符函数 192

12.2.21 查找第一个包含字符函数 193

12.2.22 查找最后一个包含字符函数 194

12.3 I/O函数 194

12.3.1 字符读入函数 194

12.3.2 字符读入输出函数 195

12.3.3 字符串读入函数 196

12.3.4 字符回送函数 196

12.3.5 字符输出函数 197

12.3.6 格式化输出函数 197

12.3.7 格式化内存缓冲区输出函数 199

12.3.8 字符串输出函数 200

12.3.9 格式化输入函数 200

12.3.10 格式化内存缓冲区输入

函数 202

12.3.11 字符串内存输出函数 203

12.3.12 指向缓冲区的输出函数 204

12.4 数学函数 205

12.4.1 绝对值函数 205

12.4.2 指数函数及对数函数 205

12.4.3 三角函数 206

12.4.4 取整函数 207

12.4.5 浮点型分离函数 208

12.4.6 幂函数 208

12.5 标准函数 209

12.5.1 字符串转换函数 209

12.5.2 带返回指针的字符串转换

函数 210

12.5.3 随机函数 211

12.5.4 数组内存分配函数 212

12.5.5 释放内存函数 212

12.5.6 初始化内存函数 213

12.5.7 内存分配函数 214

12.5.8 调整内存大小函数 214

12.6 内部函数 215

12.6.1 循环左移函数 215

12.6.2 循环右移函数 216

12.6.3 延时函数 217

12.6.4 位测试函数 217

12.7 绝对地址访问函数 218

12.7.1 BYTE型存储空间访问函数 218

12.7.2 WORD型存储空间访问

函数 219

12.7.3 far存储区访问函数 219

12.7.4 far存储区数组访问函数 220

12.8 变量参数表函数 220

12.9 全程跳转函数 221

12.10 计算结构体成员的偏移量函数 222

12.11 小结 223

第13章 C51语句和流程 224

13.1 说明语句 224

13.2 表达式语句 224

13.3 复合语句 225

13.4 循环语句 226

13.4.1 while语句 226

13.4.2 do-while语句 226

13.4.3 for语句 227

13.5 条件语句 228

13.5.1 单分支结构 228

13.5.2 双分支结构 228

13.5.3 阶梯式if-else-if结构 229

13.6 开关语句 231

13.7 跳转语句 232

13.7.1 goto语句 232

13.7.2 break语句 232

13.7.3 continue 语句 233

13.8 函数调用语句 233

13.9 空语句 234

13.10 返回语句 235

13.11 C51语言的流程控制结构 235

13.12 小结 236

第14章 预处理及用户

配置文件 237

14.1 预处理命令概述 237

14.2 宏定义指令 237

14.2.1 #define命令 237

14.2.2 #undef命令 239

14.3 文件包含指令 240

14.4 条件编译指令 241

14.4.1 #if、#else、#endif命令 241

14.4.2 #elif命令 241

14.4.3 #ifdef、#ifndef命令 242

14.5 其他编译指令 243

14.5.1 #line命令 243

14.5.2 #error 243

14.5.3 #pragma 244

14.6 C51语言编译器的控制指令 245

14.6.1 源文件控制类 245

14.6.2 目标文件（Object）控制类 245

14.6.3 列表文件（Listing）控制类 245

14.7 C51语言的用户配置文件 245

14.7.1 C51语言启动代码文件 245

14.7.2 C51语言启动代码分析 249

14.7.3 变量初始化文件 250

14.7.4 基本I/O函数文件 251

14.7.5 分组配置文件 251

14.8 小结 251

第15章 C51语言的存储结构 252

15.1 存储器结构 252

15.1.1 51系列单片机的存储区域 252

15.1.2 片内数据存储器（RAM）的

结构 252

15.2 存储类型 253

15.2.1 data存储类型 253

15.2.2 bdata存储类型 253

15.2.3 idata存储类型 254

15.2.4 pdata存储类型 254

15.2.5 xdata存储类型 254

15.2.6 code存储类型 254

15.3 扩展数据类型 255

15.3.1 sfr和sfr16 255

15.3.2 sbit 255

15.3.3 bit型变量 256

15.4 存储模式 256

15.4.1 Small模式 256

15.4.2 Compact模式 256

15.4.3 Large模式 257

15.4.4 存储模式的选择 257

15.5 C51语言的存储器指针 257

15.5.1 一般指针 257

15.5.2 存储器指针 258

15.5.3 指针存储类型与指针所指向的

数据的存储类型的关系 258

15.6 动态内存分配 259

15.6.1 C51语言的动态分配函数 259

15.6.2 malloc和calloc函数 260

15.7 小结 260

第四篇 51系列单片机编程指南篇

第16章 51系列单片机的

指令系统 261

16.1 指令系统简介 261

16.1.1 指令格式 261

16.1.2 指令符号 262

16.2 寻址方式 263

16.2.1 立即寻址 263

16.2.2 直接寻址 264

16.2.3 寄存器寻址 265

16.2.4 寄存器间接寻址 266

16.2.5 变址寻址 267

16.2.6 相对寻址 268

16.2.7 位寻址 270

16.3 数据传送指令 271

16.3.1 内部RAM数据传送指令 271

16.3.2 外部RAM数据传送指令 274

16.3.3 程序存储器数据传送指令 275

16.3.4 数据交换指令 277

16.3.5 堆栈操作指令 278

16.4 算术运算指令 279

16.4.1 加法指令 279

16.4.2 带进位的加法指令 280

16.4.3 带借位的减法指令 282

16.4.4 加1指令 283

16.4.5 减1指令 284

16.4.6 乘除法指令 285

16.4.7 十进制调整指令 286

16.5 逻辑运算及移位指令 287

16.5.1 逻辑与指令 288

16.5.2 逻辑或指令 289

16.5.3 逻辑异或指令 290

16.5.4 累加器清零指令 291

16.5.5 累加器取反指令 292

16.5.6 组合逻辑电路的实现 292

16.5.7 循环移位指令 293

16.6 控制转移指令 294

16.6.1 无条件转移指令 295

16.6.2 条件转移指令 299

16.6.3 子程序调用及返回指令 302

16.7 位操作指令 305

16.7.1 位变量传送指令 305

16.7.2 置位与清零指令 306

16.7.3 位逻辑运算指令 306

16.7.4 位控制转移指令 307

16.8 空操作指令 309

16.9 51系列单片机指令汇总 310

16.10 小结 314

第17章 51系列单片机的

定时器/计数器 315

17.1 定时器/计数器0和1 315

17.1.1 定时器/计数器的结构 315

17.1.2 定时器/计数器的功能 316

17.1.3 T0和T1的控制寄存器 316

17.2 定时器/计数器0和1的工作

模式 319

17.2.1 工作模式0及其程序设计 319

17.2.2 工作模式1及其程序设计 321

17.2.3 工作模式2及其程序设计 322

17.2.4 工作模式3及其程序设计 325

17.3 定时器/计数器2 327

17.3.1 T2的控制寄存器T2CON和

T2MOD及其程序访问 327

17.3.2 定时器/计数器2的工作模式 329

17.4 小结 333

第18章 51系列单片机中断

系统及其程序设计 334

18.1 中断系统概述 334

18.1.1 什么是中断 334

18.1.2 中断的用途 334

18.1.3 中断需要解决的问题 335

18.2 51系列单片机的中断类型 336

18.2.1 外部中断源 336

18.2.2 定时中断源 337

18.2.3 串行中断源 337

18.3 51系列单片机的中断系统 337

18.3.1 中断请求标志及其访问 337

18.3.2 中断允许标志及其访问 339

18.3.3 中断优先级标志及其访问 340

18.4 中断的处理过程 341

18.4.1 中断响应 341

18.4.2 中断处理 342

18.4.3 中断返回 343

18.4.4 中断请求的撤离 343

18.5 中断源的程序设计 344

18.5.1 外部中断源的程序设计 344

18.5.2 定时中断源的程序设计 345

18.5.3 串行中断源的程序设计 346

18.6 外部中断源的扩展 347

18.6.1 定时器/计数器扩展外部

中断源 347

18.6.2 查询方式扩展外部中断源 350

18.7 小结 351

第19章 51系列单片机的串行接口 352

19.1 串行通信概述 352

19.1.1 串行通信简介 352

19.1.2 串行通信的数据传送方式 354

19.2 51系列单片机的串行接口 355

19.2.1 单片机串行接口的内部结构 355

19.2.2 单片机串行接口的程序控制 356

19.2.3 波特率的程序设计 358

19.3 串行口的工作模式0 361

19.3.1 模式0的发送及扩展输出

端口 361

19.3.2 模式0的接收及扩展输入

端口 362

19.4 串行口的工作模式1 364

19.4.1 模式1的发送 364

19.4.2 模式1的接收 365

19.5 串行口的工作模式2 367

19.5.1 模式2的发送 367

19.5.2 模式2的接收 368

19.6 串行口的工作模式3 369

19.6.1 模式3的发送 369

19.6.2 模式3的接收 370

19.7 双机通信程序设计 371

19.7.1 查询方式 371

19.7.2 中断方式 372

19.8 多机通信程序设计 374

19.8.1 多机通信原理 374

19.8.2 多机通信协议约定 375

19.8.3 多机通信程序设计 375

19.9 小结 380

第20章 C51下的RTX-51实时

多任务操作系统 381

20.1 RTX-51实时多任务操作系统

简介 381

20.1.1 RTX-51种类 381

20.1.2 RTX-51与单任务程序的比较 382

20.2 RTX-51的任务调度 383

20.2.1 RTX-51循环任务调度 383

20.2.2 RTX-51事件任务调度 384

20.2.3 RTX-51信号任务调度 384

20.2.4 优先级及抢先任务切换 385

20.2.5 RTX-51的其他特性 386

20.3 RTX-51 Tiny的系统函数 387

20.3.1 发送信号函数isr_send_signal 387

20.3.2 清除信号标志函数

os_clear_signal 387

20.3.3 启动任务函数os_create_task 388

20.3.4 删除任务函数os_delete_task 388

20.3.5 当前任务号函数

os_running_task_id 389

20.3.6 发送信号函数os_send_signal 389

20.3.7 等待函数os_wait 389

20.3.8 等待函数os_wait1 390

20.3.9 等待函数os_wait2 391

20.4 RTX-51 Tiny的任务管理 392

20.4.1 RTX-51 Tiny的任务状态 392

20.4.2 RTX-51 Tiny的事件 392

20.4.3 RTX-51 Tiny的任务切换 392

20.5 RTX-51 Tiny的配置文件 392

20.6 RTX-51 Tiny的要求及限定 395

20.6.1 使用RTX-51 Tiny的要求 395

20.6.2 RTX-51 Tiny的注意事项 396

20.7 RTX-51 FULL的系统函数及

技术参数 397

20.7.1 RTX-51 FULL函数一览 397

20.7.2 RTX-51的技术参数 398

20.8 小结 398

第21章 Keil μVision3中的

单片机硬件资源仿真 399

21.1 仿真概述 399

21.2 并行I/O端口的仿真 399

21.3 定时器/计数器的仿真 401

21.3.1 定时器/计数器T0和T1的

仿真界面 401

21.3.2 定时器/计数器T2的仿真

界面 402

21.3.3 定时器/计数器的仿真操作 402

21.4 串行接口的仿真 405

21.4.1 串行接口的仿真界面 405

21.4.2 串行接口的仿真操作 406

21.4.3 字符串输入/输出的仿真操作 407

21.5 中断仿真 408

21.5.1 中断系统的仿真界面 408

21.5.2 中断系统的仿真操作 409

21.6 看门狗定时器的仿真 410

21.6.1 看门狗定时器的仿真界面 410

21.6.2 看门狗定时器的仿真操作 411

21.7 A/D仿真 412

21.7.1 A/D转换器的仿真界面 412

21.7.2 A/D转换器的仿真操作 413

21.8 D/A仿真 414

21.8.1 D/A转换器的仿真界面 414

21.8.2 D/A转换器的仿真操作 415

21.9 寄存器仿真 417

21.9.1 寄存器的仿真界面 417

21.9.2 寄存器的仿真操作 417

21.10 低功耗仿真 418

21.11 小结 420

第22章 Keil μVision3中的

程序调试 421

22.1 Keil μVision3的程序调试器概述 421

22.2 性能分析器 421

22.3 代码覆盖分析器 422

22.4 断点 423

22.5 Keil μVision3调试命令 423

22.5.1 通用命令 424

22.5.2 程序命令 427

22.5.3 断点命令 429

22.5.4 存储器命令 431

22.6 小结 433

第五篇 典型案例篇

第23章 键盘程序设计 434

23.1 键盘接口概述 434

23.1.1 按键编码 434

23.1.2 输入的可靠性 434

23.1.3 程序检测及响应 435

23.2 独立式按键及其编程接口 435

23.2.1 独立式按键结构 435

23.2.2 独立式按键程序设计 436

23.3 4×4矩阵式键盘及其编程接口 437

23.3.1 扫描法及其程序设计 437

23.3.2 线反转法及其程序设计 439

23.3.3 中断法及其程序设计 440

23.4 矩阵式键盘的接口实例 441

23.4.1 电路图 442

23.4.2 程序设计 443

23.4.3 程序仿真 445

23.5 小结 446

第24章 LED数码管显示 447

24.1 LED数码管概述 447

24.1.1 7段共阳极LED结构及

显示段码 447

24.1.2 7段共阴极LED结构及

显示段码 448

24.2 单个LED驱动实例 449

24.2.1 电路图 449

24.2.2 程序设计 451

24.3 多个LED驱动方式 453

24.3.1 静态驱动显示 454

24.3.2 动态驱动显示 457

24.3.3 LED驱动器 459

24.4 多个LED驱动实例 463

24.4.1 LED驱动器电路图 463

24.4.2 程序设计 464

24.5 小结 467

第25章 LCD液晶显示模块 468

25.1 LCD液晶显示概述 468

25.1.1 液晶的来源 468

25.1.2 LCD液晶显示器结构及原理 468

25.1.3 液晶显示模块的种类 469

25.1.4 液晶显示模块的优点 470

25.2 液晶显示模块控制接口 470

25.2.1 LCD控制驱动器ST7920

概述 470

25.2.2 ST7920功能说明 471

25.2.3 ST7920基本指令集 474

25.2.4 ST7920扩充指令集 477

25.2.5 ST7920的操作方式 478

25.2.6 图形点阵式液晶显示模块 479

25.2.7 图形点阵式液晶读写子函数 480

25.3 汉字及图形显示实例 483

25.3.1 电路设计 483

25.3.2 建立项目 484

25.3.3 汉字显示实例 484

25.3.4 图形显示实例 486

25.3.5 任意位置图形显示实例 488

25.4 小结 490

第26章 D/A转换实例 491

26.1 D/A转换概述 491

26.1.1 D/A转换原理 491

26.1.2 D/A转换器的类型 492

26.1.3 D/A转换器的技术参数 493

26.2 高速D/A转换芯片AD558 494

26.2.1 AD558简介 494

26.2.2 AD558电压输出模式 495

26.2.3 AD558的数据锁存 496

26.3 光通信电压调制电路实例

——电路部分 497

26.3.1 相位调制的原理 497

26.3.2 电压调制系统 498

26.3.3 电路图 499

26.4 光通信电压调制电路实例

——程序部分 501

26.4.1 系统状态编码 502

26.4.2 建立项目 502

26.4.3 主程序 502

26.4.4 无调制模式函数 504

26.4.5 调制模式1函数 504

26.4.6 调制模式2函数 504

26.4.7 调制模式3函数 505

26.4.8 调制模式4函数 505

26.5 光通信电压调制电路实例

——仿真部分 505

26.5.1 程序仿真 505

26.5.2 运行效果 506

26.6 小结 506

第27章 可编程逻辑器件

CPLD 507

27.1 可编程逻辑器件概述 507

27.1.1 可编程逻辑器件的发展 507

27.1.2 CPLD的结构及其逻辑实现 507

27.1.3 FPGA的结构及其逻辑实现 509

27.2 硬件描述语言简述 510

27.2.1 硬件描述语言VHDL概述 511

27.2.2 VHDL程序结构 511

27.3 Altera常用CPLD芯片介绍 513

27.4 使用CPLD扩展51单片机

I/O接口 515

27.4.1 CPLD扩展单片机I/O

接口原理 515

27.4.2 电路图 516

27.5 单片机程序设计 517

27.5.1 项目建立 517

27.5.2 主程序 517

27.6 VHDL程序设计 518

27.6.1 项目建立 518

27.6.2 程序设计 519

27.7 程序仿真 521

27.7.1 设计CPLD引脚 521

27.7.2 仿真操作 522

27.8 程序下载 523

27.9 小结 524

第28章 51系列单片机读写

I2C总线 525

28.1 I2C总线概述 525

28.1.1 I2C总线工作原理 525

28.1.2 I2C总线的电气结构和

负载能力 526

28.1.3 I2C总线器件的寻址方式 526

28.2 I2C总线数据传输协议及其

程序详解 527

28.2.1 起始信号 527

28.2.2 终止信号 528

28.2.3 应答信号 528

28.2.4 非应答信号 529

28.2.5 应答位检查 530

28.2.6 总线数据位 530

28.2.7 写数据 530

28.2.8 读数据 533

28.3 51单片机读写EEPROM 536

28.3.1 串行EEPROM存储器简介 536

28.3.2 电路设计 537

28.3.3 程序设计 537

28.3.4 仿真分析 539

28.4 小结 540

第29章 单片机音乐播放 541

29.1 单片机发音概述 541

29.1.1 音调 541

29.1.2 节拍 543

29.1.3 单片机音乐播放的方法及

音乐示例 543

29.2 单片机音乐播放实例——电路图 547

29.3 单片机音乐播放实例

——程序设计 547

29.3.1 建立项目 547

29.3.2 程序设计 548

29.4 小结 550

第30章 实时时钟芯片应用 551

30.1 实时时钟芯片DS1302概述 551

30.1.1 实时时钟芯片DS1302概述 551

30.1.2 实时时钟芯片DS1302

命令字节 552

30.1.3 实时时钟芯片DS1302

数据格式 552

30.1.4 实时时钟芯片DS1302数据

传输方式 553

30.2 单片机读写实时时钟芯片实例 554

30.2.1 电路图 554

30.2.2 建立项目 555

30.2.3 主程序 555

30.2.4 复位函数 558

30.2.5 字节读取函数 558

30.2.6 字节写入函数 559

30.2.7 初始化函数 559

30.2.8 时钟字节写入函数 560

30.2.9 RAM字节写入函数 560

30.2.10 时钟寄存器内容显示函数 561

30.2.11 多字节突发方式读取

RAM函数 561

30.2.12 多字节突发方式写入

RAM函数 562

30.3 小结 562

第31章 静态RAM存储器

应用 563

31.1 静态RAM存储器概述 563

31.1.1 RAM存储器概述 563

31.1.2 静态RAM芯片HM628128 564

31.1.3 静态RAM芯片HM628128的

读写 564

31.2 静态RAM存储器读写实例 565

31.2.1 系统原理 566

31.2.2 串行通信接口概述 566

31.2.3 单片机与RS-232C的接口 571

31.2.4 系统电路原理图 572

31.2.5 建立项目 573

31.2.6 主程序设计 573

31.2.7 系统运行 576

31.3 小结 577

第32章 道路交通灯控制系统 578

32.1 交通灯控制系统概述 578

32.1.1 道路交通灯概述 578

32.1.2 交通灯控制系统 578

32.2 交通灯控制系统原理图 579

32.3 多任务交通灯控制系统程序 580

32.3.1 建立项目 580

32.3.2 多任务划分及程序设计 581

32.3.3 串行通信函数 586

32.3.4 获取命令函数 589

32.4 小结 590

第33章 单总线温度传感器 DS18S20 591

33.1 单总线概述 591

33.2 单总线温度传感器DS18S20 592

33.2.1 温度传感器DS18S20概述 592

33.2.2 DS18S20的供电方式 593

33.2.3 DS18S20的数据操作 593

33.3 单片机读写温度传感器

DS18S20实例 596

33.3.1 电路图 596

33.3.2 建立项目 597

33.3.3 DS18S20读写子函数 597

33.3.4 主函数 603

33.3.5 程序仿真 604

33.4 小结 605

第34章 Microware串行总线 EEPROM的应用 606

34.1 三线制Microware串行总线

概述 606

34.2 Microware串行总线接口的EEPROM 607

34.2.1 Microware串行总线接口

EEPROM概述 607

34.2.2 Microware串行总线接口

EEPROM的指令 607

34.2.3 Microware串行总线接口

EEPROM的指令时序 608

34.3 51系列单片机读写三线制

EEPROM实例 611

34.3.1 电路图 611

34.3.2 建立项目 611

34.3.3 三线制Microware串行总线

读写子函数 612

34.3.4 主程序 614

34.3.5 Microware串行总线仿真 616

34.4 小结 617

第35章 单片机控制打印机

实例 618

35.1 打印机概述 618

35.1.1 LASER PP40打印机概述 618

35.1.2 LASER PP40的文本模式 619

35.1.3 LASER PP40的图形模式 620

35.2 51系列单片机控制打印机实例 621

35.2.1 电路图 621

35.2.2 建立项目 622

35.2.3 程序设计 622

35.3 小结 623

第36章 A/D转换实例 624

36.1 A/D转换概述 624

36.1.1 A/D转换原理 624

36.1.2 A/D转换器的技术参数 625

36.1.3 A/D转换器的选择原则 627

36.2 8通道A/D转换器MAX197 627

36.2.1 MAX197的特性及引脚

功能 627

36.2.2 MAX197的接口、控制字

及时序 629

36.3 单片机读写A/D转换器实例 631

36.3.1 电路图 631

36.3.2 建立项目 632

36.3.3 程序设计 633

36.3.4 程序仿真 635

36.4 小结 636

第37章 单片机读写智能

IC卡 637

37.1 智能IC卡概述 637

37.1.1 智能IC卡分类 637

37.1.2 接触式IC卡 637

37.1.3 非接触式IC卡 638

37.2 智能IC卡芯片 638

37.2.1 IC卡芯片AT45DB041简介 638

37.2.2 AT45DB041D的内存空间

及其读写 639

37.2.3 AT45DB041D的指令 639

37.3 单片机读写智能IC卡实例 641

37.3.1 电路图 641

37.3.2 SPI接口单片机AT89S8253

简介 642

37.3.3 建立项目 643

37.3.4 IC卡芯片AT45DB041D

读写子函数 643

37.3.5 主程序 646

37.4 小结 648

第38章 单片机智能锂电池

充电管理 649

38.1 锂电池及其充电概述 649

38.1.1 锂电池概述 649

38.1.2 锂电池充电概述 650

38.2 智能充电管理芯片MAX1898 650

38.2.1 智能充电管理芯片

MAX1898概述 650

38.2.2 MAX1898充电工作原理 651

38.3 单片机智能控制锂电池充电

实例 652

38.3.1 电路图 653

38.3.2 智能充电器的功能 654

38.3.3 建立项目 654

38.3.4 程序设计 655

38.4 小结 656

【简介】 本书全面详细地讲述了单片机的原理、编程指南及应用案例，其中51系列单片机的编程部分是本书的重点。全书分为5篇共38章。首先介绍51系列单片机的开发概述及单片机的基本结构，接着介绍单片机的汇编程序设计语言，然后介绍单片机C51语言的程序设计，随后结合单片机的指令系统及各个功能部件详细讲解单片机的编程操作，以及单片机硬件资源的仿真和程序调试。本书最后还给出了在各个领域中常用到的一些典型案例，供读者在学习和工作中参考。【适用对象】 本书知识点覆盖全面、结构安排紧凑、讲解详细、实例丰富。对于51系列单片机的初学者，通过本书可以快速掌握单片机的程序设计。本书对具有一定开发经验的设计人员也有很好的参考价值。【页数】656【前言】 前 言 Introduction 51系列单片机是目前应用最广泛的一类微处理器，它以低廉的价格和强大的功能，受到广大电子设计爱好者和工程师的欢迎。51系列单片机内部具有丰富的硬件资源，例如，定时器/计数器、中断系统、串行接口，并且它还提供了详尽的指令操作系统，可以供程序员很方便地进行程序设计。在51系列单片机的开发过程中，程序设计是重点也是难点。初学者往往很难快速掌握单片机指令的应用、各个功能部件的编程方法及程序设计思路。本书重点针对51系列单片机的编程进行阐述，详细讲解各个指令及功能部件的编程方法，并给出大量的程序示例供读者学习参考。除此之外，本书也系统地介绍了51系列单片机的结构和原理，最后还给出了一些典型的应用案例。本书特色 本书首先详细介绍了51系列单片机的基础知识，然后对单片机的编程语言及程序设计方式进行了详细的讲解，接着还介绍了很多具有代表性的案例。 本书在讲解每个知识点的同时，均给出了其在程序设计中的应用实例，每个实例都可以仿真执行，读者可以快速掌握对应知识点在程序设计中的应用。 本书不局限于一种编程语言，对汇编语言和流行的单片机C语言都做了详细介绍，其中以应用最为广泛的单片机C语言作为重点，而且在绝大部分的知识点讲解中给出了汇编语言和单片机C语言的程序示例，部分知识点则根据程序本身的需要，选择一种更为方便的实现方式。 本书不仅介绍了基本的程序设计方式，还介绍了应用于51系列单片机的RTX-51实时多任务操作系统。 本书案例丰富，基本上涵盖了电子设计的各个领域，如键盘接口、LED、LCD液晶显示、CPLD、I2C总线、实时时钟、音乐播放、RAM存储器读写、RTX-51实时多任务操作系统、温度传感器、打印机、A/D转换和D/A转换等。 本书对每一个案例都详细介绍了知识背景、硬件及软件设计流程，并对程序代码进行了详细的注释，对开始的案例几乎是逐行注释，使之更加容易理解。本书的内容本书把实用性、系统性和完整性作为重点，详细介绍了51系列单片机的原理和功能，对于每一个知识点均给出了详细的程序设计方法和编程示例，最后还提供了一些典型的应用案例。本书内容分为5篇，共38章。第一篇是51系列单片机基础，共分为三章，详细介绍51系列单片机的发展、开发流程、基本结构和Keil C51开发工具等。第二篇是编程篇——汇编语言，共分为两章，详细介绍单片机汇编语言的程序设计和程序结构。第三篇是编程篇——C51，共分为10章，重点介绍单片机C51语言的程序设计。第四篇是51系列单片机编程指南篇，共分为7章，详细讲解单片机的指令系统、定时器/计数器、串行接口、中断及RTX-51实时多任务操作系统。在讲解的过程中，对每一个知识点都提供了详细的程序设计方法和程序示例。最后还对Keil ＆micro；Vision3集成开发环境下的单片机仿真和调试进行了介绍。第五篇是典型案例篇，共分为16章，详细介绍单片机在一些常用领域中的应用，对每一个应用均给出了完整的电路图和程序分析。本书结构紧凑，知识点涉及全面，内容翔实，案例丰富。由于本书内容较多，编写时间较仓促，所以书中难免有遗漏和不足之处，恳请广大读者提出宝贵意见，以便笔者做进一步改进。适合的读者 单片机的初学者 电子设计爱好者 电子工程师 系统开发人员 大学、大专等电子相关专业的学生及教师编 者