单片机原理与应用技术

前言

第1章 单片机内部硬件结构

1.1 单片机概述

1.1.1 单片机发展概况

1.1.2 51系列单片机类型

1.1.3 主要特点和应用选择

1.2 51系列单片机芯片结构

1.2.1 51系列单片机基本组成

1.2.2 51系列单片机引脚及功能

1.2.3 CPU的工作时序

1.3 51系列单片机的存储器

1.3.1 程序存储器

1.3.2 内部数据存储器

1.3.3 外部数据存储器

1.4 51系列单片机的并行接口

1.4.1 地址/数据分时复用口

1.4.2 数据通用输入/输出口

1.5 51系列单片机的工作方式

1.5.1 复位方式

1.5.2 待机方式

练习与思考

第2章 指令系统

2.1 指令系统概述

2.1.1 指令分类

2.1.2 格式和符号说明

2.2 寻址方式

2.2.1 立即寻址

2.2.2 直接寻址

2.2.3 寄存器寻址

2.2.4 寄存器间接寻址

2.2.5 基址加变址间接寻址

2.2.6 相对寻址

2.2.7 位寻址

2.3 指令系统及应用

2.3.1 数据传输类指令

2.3.2 算术运算类指令

2.3.3 逻辑运算类指令

2.3.4 控制转移类指令

2.3.5 位操作类指令

2.4 伪指令

练习与思考

第3章 单片机内部功能

3.1 定时器/计数器功能

3.1.1 定时器/计数器的组成结构

3.1.2 定时器/计数器的工作模式

3.1.3 定时器/计数器的初始化

3.1.4 应用示例

3.2 中断系统功能

3.2.1 中断源和中断入口地址

3.2.2 中断控制

3.2.3 中断处理过程

3.2.4 中断系统的初始化

3.2.5 应用示例

3.3 串行口通信功能

3.3.1 串行通信基本知识

3.3.2 串行口控制器

3.3.3 串行口的工作方式

3.3.4 串行口的多机通信

3.3.5 串行通信的波特率

3.3.6 应用示例

练习与思考

第4章 单片机外部系统扩展

4.1 存储器扩展

4.1.1 程序存储器扩展

4.1.2 并行总线的地址译码

4.1.3 数据存储器扩展

4.2 并行I/O口扩展

4.2.1 输出口扩展

4.2.2 输入口扩展

4.2.3 输入输出口扩展

4.3 串行总线扩展

4.3.1 I2C总线扩展

4.3.2 单总线扩展

练习与思考

第5章 单片机外围接口

5.1 键盘接口

5.1.1 矩阵键盘扫描法

5.1.2 矩阵键盘反极法

5.1.3 矩阵键盘位操作法

5.1.4 键盘接口工作方式

5.2 LED显示器接口

5.2.1 LED显示器结构

5.2.2 LED静态显示接口

5.2.3 LED动态显示接口

5.3 点阵字符LCM接口

5.3.1 点阵字符LCM的构成

5.3.2 点阵字符LCM的造字

5.3.3 点阵字符LCM的指令系统

5.3.4 点阵字符LCM接口的编程

5.4 输入/输出通道接口

5.4.1 并行A-D转换器接口

5.4.2 并行D-A转换器接口

练习与思考

第6章 单片机应用系统构建与调试

6.1 单片机应用系统的构建

6.1.1 硬件构建

6.1.2 软件构建

6.2 51系列单片机的开发方式

6.2.1 在线仿真

6.2.2 软件仿真

6.2.3 在线编程

6.3 单片机应用系统的调试

6.3.1 硬件调试

6.3.2 软件调试

练习与思考

第7章 常用电子元器件选用导引

7.1 无源元件的选用

7.1.1 电阻元件

7.1.2 电容元件

7.1.3 电感元件

7.1.4 整流和稳压二极管

7.1.5 发光二极管

7.1.6 LED数码管

7.2 有源元器件的选用

7.2.1 晶体管

7.2.2 集成电路芯片

7.3 红外传感元器件的选用

7.3.1 红外发射/接收二极管

7.3.2 红外发射/接收对管

7.3.3 一体化红外接收头

7.3.4 光电隔离器

7.4 电气执行器件的选用

7.4.1 发声器

7.4.2 继电器

7.4.3 固体继电器

7.4.4 双向晶闸管

练习与思考

第8章 单片机原理的运用实践

8.1 定时器/计数器实现的答辩倒计时

8.1.1 基本思路

8.1.2 硬件方案

8.1.3 软件方案

8.1.4 演示说明

8.2 外部中断实现的双向移动识别

8.2.1 基本思路

8.2.2 硬件方案

8.2.3 软件方案

8.2.4 演示说明

8.3 串行口实现的双向多机通信

8.3.1 基本思路

8.3.2 硬件方案

8.3.3 软件方案

8.3.4 演示说明

8.4 待机节能与键盘唤醒的实现

8.4.1 基本思路

8.4.2 硬件方案

8.4.3 软件方案

8.4.4 演示说明

8.5 机器人用舵机的转角控制

8.5.1 基本思路

8.5.2 硬件方案

8.5.3 软件方案

8.5.4 演示说明

8.6 非接触式的电动机转速测定

8.6.1 基本思路

8.6.2 硬件方案

8.6.3 软件方案

8.6.4 演示说明

8.7 I2C总线器件的密码门禁应用

8.7.1 基本思路

8.7.2 硬件方案

8.7.3 软件方案

8.7.4 演示说明

8.8 单总线器件电子标识的读取

8.8.1 基本思路

8.8.2 硬件方案

8.8.3 软件方案

8.8.4 演示说明

练习与思考

附录

附录A 51系列单片机按字母顺序排列的指令表

附录B 特殊功能寄存器综览表

附录C 内部RAM空间结构布局图

参考文献

《单片机原理与应用技术/普通高等教育“十二五”规划教材》是三大内容融合之作，包括单片机基本原理学习，从底层做起的原创应用构思和实践，相关元器件选用导引和工程经验。内容结构以起提纲挈领作用的定时器/计数器、中断系统、串行口通信三大核心功能来贯穿单片机原理的学习和实践，着重应用思维的启发，重视相关元器件的选择和运用，实施资料完备，书中图文并茂并体现技术发展和传承。《单片机原理与应用技术/普通高等教育“十二五”规划教材》旨在抛砖引玉，使本科生能培养工程意识，重视器件，学以致用和触类旁通。