单片机实用技术

第1章单片机概述1

1.1单片机的定义1

1.2单片机的发展及应用1

1.2.1单片机的发展历史及趋势1

1.2.2单片机的主流产品2

1.2.3单片机的应用领域3

1.3单片机系统的组成3

1.3.1硬件部分4

1.3.2软件部分4

1.4计算机中数的表示及运算4

1.4.1常用数制及转换4

1.4.2机器数及其编码5

1.5单片机的开发7

习题8

第2章MCS-51系列单片机的结构和原理9

2.1MCS-51单片机的基本结构9

2.1.1MCS-51单片机的基本组成9

2.1.2MCS-51单片机内部结构10

2.1.3输入/输出(I/O)端口结构11

2.2MCS-51单片机的引脚及片外总线结构14

2.2.1MCS-51单片机芯片引脚介绍14

2.2.2MCS-51单片机的片外总线结构15

2.3MCS-51单片机的存储器配置16

2.3.1片内数据存储器16

2.3.2片外数据存储器19

2.3.3程序存储器19

2.4CPU的时序及辅助电路20

2.4.1单片机的时钟电路20

2.4.2振荡周期、时钟周期、机器周期和指令周期21

2.4.3单片机复位电路及复位状态22

习题24

第3章MCS-51汇编指令与编程技术25

3.1MCS-51指令系统的分类、格式及一般说明25

3.1.1指令分类25

3.1.2MCS-51系列指令格式26

3.1.3指令描述符号介绍26

3.2寻址方式27

3.3按功能分类指令介绍30

3.3.1数据传送类指令30

3.2.2算术运算指令34

3.3.3逻辑运算与循环类指令36

3.3.4程序转移类指令38

3.3.5调用子程序及返回指令40

3.3.6位操作指令41

3.4汇编语言程序设计43

3.4.1汇编语言的构成43

3.4.2汇编语言编程举例45

3.4.3有关问题的讨论52

习题53

第4章定时器和中断56

4.1定时器/计数器概述56

4.1.1定时方法概述56

4.1.2定时器/计数器的结构和工作原理56

4.1.3定时器/计数器工作方式控制寄存器TMOD58

4.1.4定时器/计数器控制寄存器TCON58

4.1.5定时器/计数器的初始化59

4.2定时器/计数器的4种工作方式61

4.2.1方式061

4.2.2方式162

4.2.3方式262

4.2.4方式363

4.3定时器/计数器的应用举例64

4.3.1方式0、方式1的应用64

4.3.2方式2的应用65

4.3.3门控位的应用65

4.3.4综合举例66

4.4MCS-51单片机中断系统67

4.4.1中断有关的概念67

4.4.28051中断标志及控制寄存器68

4.4.3中断响应的条件及响应过程69

4.4.4中断程序设计思想71

习题75

第5章单片机串行通信77

5.1串行通信概述77

5.1.1串行通信基本原理77

5.1.2RS-232C总线标准80

5.1.3串行接口电路81

5.2MCS-51单片机的串行口及控制寄存器82

5.2.1串口寄存器结构82

5.2.2串行通信控制寄存器83

5.3MCS-51单片机串行通信工作方式84

5.3.1串行工作方式084

5.3.2串行工作方式186

5.3.3串行工作方式287

5.3.4串行工作方式388

5.3.5常用的波特率及计算器初值88

5.4串行口通信实例89

5.4.1主从机间的通信89

5.4.2多机通信接口91

习题98

第6章MCS-51单片机的扩展99

6.1MCS-51单片机系统的扩展99

6.1.1AT89S52最小应用系统99

6.1.2MCS-51单片机的片外总线结构99

6.1.3MCS-51单片机的系统扩展能力100

6.1.4存储器扩展101

6.2简单I/O口扩展105

6.2.1简单的并行输入、输出口扩展电路105

6.2.2用串行口扩展I/O口106

6.3可编程I/O口扩展107

6.3.18155的结构和技术性能107

6.3.28155的RAM和I/O地址编码108

6.3.38155的工作方式与基本操作109

6.3.4MCS-51单片机与8155的接口与操作111

6.4人机界面接口112

6.4.1键盘及其接口112

6.4.2显示器件117

6.4.38×8点阵LED原理及应用120

6.4.4LCD显示器123

6.4.5键盘和显示器接口示例134

习题136

第7章A/D和D/A转换器137

7.1D/A转换器137

7.1.1D/A转换器的原理137

7.1.2D/A转换器的性能指标138

7.1.3典型的D/A转换器芯片DAC0832139

7.2MCS-51单片机和D/A转换器的接口141

7.2.1DAC0832的应用141

7.2.2MC5-51单片机和8位DAC的接口142

7.2.3MCS-51单片机和12位DAC的接口148

7.3A/D转换器150

7.3.1逐次逼近式A/D转换器的工作原理150

7.3.2A/D转换器的性能指标151

7.3.3典型的A/D转换芯片ADC0809152

7.4MCS-51单片机和A/D转换器的接口153

7.5标度变换(工程量变换)现场物理量的显示155

7.5.1线性参数标度变换156

7.5.2非线性参数标度变换156

习题159

第8章KeilC51开发环境快速入门160

8.1KeilC517.06安装步骤160

8.2Keil项目文件的创建、编译、运行160

8.3生成HEX文件和最小化实验系统164

8.3.1生成HEX文件164

8.3.2AT89S51最小化实验系统166

8.3.3AT89S51最小化实验系统应用举例167

8.3.4AT89S51最小化实验系统可以完成的实验168

习题169

第9章C51编译器的常用语法介绍170

9.1关键字170

9.2数据与数据类型172

9.3C51编译器中变量定义的格式173

9.4C语言源程序中直接对8051的特殊功能寄存器的定义174

9.5C语言源程序中直接对8051的SFR中可位寻址单元的位的定义174

9.6C51编译器对8051中可位寻址区(0x20～0x2f)的访问175

9.7关键字bit与sbit区别175

9.88051单片机的I/O口访问176

9.9C51编译器提供的3种访问绝对地址的方法176

9.9.1绝对宏176

9.9.2_at_关键字176

9.9.3宏定义177

9.10函数的递规调用与再入函数177

9.11中断服务函数与寄存器组定义178

9.12C51编程举例180

习题184

第10章单片机应用系统的开发186

10.1单片机应用系统开发简介186

10.1.1总体设计187

10.1.2硬件电路设计187

10.1.3软件设计189

10.2功能模块设计191

10.3可靠性设计：抗干扰设计和容错设计194

10.4开发实例：电子时钟196

10.4.1电子时钟设计要求196

10.4.2电子时钟电路原理图196

10.4.3ISP下载线的制作和使用198

10.4.4程序清单199

习题204

附录1编程器的使用方法简介205

附录2MCS-51指令表206

附录3ASCⅡ表210

附录4南京伟福WAVE6000开发环境快速入门212

参考文献218

　　本书为21世纪高职高专电子技术规划教材。该书以单片机的基本应用特性为主线，介绍了包括单片机的基本概况，MCS-51系列单片机的结构和工作原理，MCS-51系列单片机的指令系统和编程技术，定时器与中断系统，单片机的串行通信技术，MCS-51单片机的扩展技术，单片机的外围接口A/D和D/A转换器，KeilC51开发环境快速入门，C51编译器的常用语法，单片机应用系统的开发技术等在内的主要内容。本书可作为高职高专计算机应用、电子、电气、通信、自动化、机电一体化等相关专业学生的教材，也适合从事单片机工作的工程技术人员阅读参考。　　本书以单片机的基本应用特性为主线，对原理的讲解以应用为落脚点，注重实用性和实战性，并在许多章节给出典型的应用实例。　　本书主要内容包括单片机的基本概况，MCS-51系列单片机的结构和工作原理，MCS-51系列单片机的指令系统和编程技术，定时器与中断系统，单片机的串行通信技术，MCS-51单片机的扩展技术，单片机的外围接口A/D和D/A转换器，KeilC51开发环境快速入门，C51编译器的常用语法，单片机应用系统的开发技术。　　本书可作为高职高专计算机应用、电子、电气、通信、自动化、机电一体化等相关专业学生的教材，也适合从事单片机工作的工程技术人员阅读参考。