MCS-51单片机原理与应用

第1章 嵌入式系统概述

1.1 生活中的嵌入式系统

1.2 嵌入式系统的定义及特点

1.2.1 嵌入式系统的定义

1.2.2 嵌入式系统的特点

1.2.3 嵌入式系统与通用计算机系统的区别

1.3 嵌入式系统的基本结构

1.3.1 嵌入式系统的硬件组成

1.3.2 嵌入式系统的软件

1.3.3 嵌入式软件系统的设计方法

1.3.4 嵌入式系统的开发模式

1.3.5 嵌入式项目开发流程

1.4 嵌入式系统的发展

1.4.1 嵌入式系统的历史

1.4.2 嵌入式系统的发展现状

1.4.3 嵌入式系统的发展趋势

1.5 小结

第2章 嵌入式系统硬件基础

2.1 嵌入式系统硬件的基本概念

2.1.1 精简指令集RISC和复杂指令集CISC

2.1.2 冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构

2.1.3 流水线技术

2.2 嵌入式系统基本硬件组件

2.2.1 嵌入式处理器

2.2.2 存储器

2.2.3 输入设备

2.2.4 输出设备

2.3 小结

第3章 MCS-51单片机原理（一）

3.1 MCS-51系列单片机概述

3.1.1 什么是单片机

3.1.2 单片机的发展历史

3.1.3 单片机的应用领域

3.1.4 单片机的发展方向

3.2 MCS-51系列单片机总体结构

3.2.1 MCS-51单片机基本结构

3.2.2 MCS-51单片机的分类

3.3 89C51单片机的内部架构

3.3.1 89C51单片机的内部结构

3.3.2 89C51中央处理单元（CPU）

3.3.3 89C51存储器

3.3.4 89C51 I/O

3.3.5 89C51单片机的运算器

3.3.6 89C51单片机的控制器

3.3.7 89C51单片机的存储器

3.4 小结

第4章 MCS-51单片机原理（二）

4.1 MCS-51单片机的结构及引脚功能

4.1.1 电源、地引脚

4.1.2 外接晶体引脚

4.1.3 控制信号引脚

4.1.4 输入/输出端口

4.2 并行输入/输出电路结构

4.2.1 单片机并行输入/输出电路的特点

4.2.2 P0口

4.2.3 P1口

4.2.4 P2口

4.2.5 P3口

4.3 单片机最小系统的搭建

4.3.1 什么是单片机最小系统

4.3.2 单片机引脚知识点回顾

4.3.3 单片机最小系统

4.3.4 最小系统举例

4.4 单片机时序的概念

4.5 89C51单片机工作方式

4.5.1 复位电路与复位方式

4.5.2 程序运行方式

4.6 单片机开发环境Keil μVision

4.6.1 Keil μVision简介

4.6.2 Keil μVision应用流程

4.6.3 Keil μVision集成开发平台介绍

4.7 小结

第5章 MCS-51单片机原理（三）

5.1 C语言与MCS-51单片机

5.1.1 C语言的特点

5.1.2 C语言的程序结构

5.1.3 单片机C语言与汇编语言比较

5.1.4 C51与标准C语言的比较

5.2 C51的数据类型

5.2.1 字符型char

5.2.2 int整型

5.2.3 特殊功能寄存器型

5.2.4 位类型

5.2.5 数据类型的隐式转换

5.2.6 C51数据类型小结

5.3 C51的运算量

5.3.1 常量

5.3.2 变量

5.4 存储模式

5.5 绝对地址的访问

5.5.1 使用C51运行库中预定义宏

5.5.2 通过指针访问

5.5.3 使用C51扩展关键字_at_

5.6 C51的运算符及表达式

5.6.1 赋值运算符

5.6.2 算术运算符

5.6.3 关系运算符

5.6.4 逻辑运算符

5.6.5 位运算符

5.6.6 复合赋值运算符

5.6.7 逗号运算符

5.6.8 条件运算符

5.6.9 指针与地址运算符

5.7 表达式语句及复合语句

5.7.1 表达式语句

5.7.2 复合语句

5.8 小结

第6章 MCS-51单片机原理（四）

6.1 C51的输入/输出

6.1.1 格式输出函数printf

6.1.2 格式输入函数scanf

6.2 C51程序基本结构与相关语句

6.2.1 C51的基本结构

6.2.2 If语句

6.2.3 switch/case语句

6.2.4 while语句

6.2.5 do while语句

6.2.6 for语句

6.2.7 循环的嵌套

6.2.8 break和continue语句

6.2.9 return语句

6.3 单片机仿真环境Proteus

6.3.1 Proteus简介

6.3.2 Proteus微处理器系统仿真流程

6.3.3 Proteus设计方法和步骤

6.3.4 Proteus电路绘图工具的使用

6.3.5 常用Proteus库元件

6.4 Proteus仿真实例

6.5 小结

第7章 MCS-51单片机原理（五）

7.1 什么是中断

7.2 为什么需要中断

7.3 与中断有关的几个概念

7.4 89C51中断系统结构及中断控制

7.4.1 89C51中断源

7.4.2 89C51中断系统结构

7.4.3 中断控制

7.4.4 如何应用中断

7.5 中断优先级控制

7.6 中断扩展

7.7 小结

第8章 MCS-51单片机原理（六）

8.1 单片机定时器/计数器的结构

8.2 定时器的控制

8.2.1 工作模式寄存器TMOD（Timer Mode）

8.2.2 控制器寄存器TCON（Timer Control）

8.3 定时器的4种模式及应用

8.3.1 模式0及其应用

8.3.2 模式1及其应用

8.3.3 模式2及其应用

8.3.4 模式3简介

8.4 定时器应用

8.5 小结

第9章 常见单片机外设应用初步（一）

9.1 七段数码管及其应用

9.1.1 七段数码管

9.1.2 七段数码管静态显示方式

9.1.3 七段数码管动态显示方式

9.2 按键及其应用

9.2.1 概述

9.2.2 按键的消抖

9.2.3 独立式非编码键盘

9.2.4 矩阵键盘接口及工作原理

9.3 小结

第10章 常见单片机外设应用初步（二）

10.1 液晶显示器概述

10.2 1602液晶显示模块概述

10.3 1602液晶显示模块引脚定义

10.4 1602液晶显示模块和单片机接口

10.5 单片机对1602的4种操作模式

10.5.1 读操作时序

10.5.2 写操作时序

10.6 1602液晶内部显示存储器

10.7 1602液晶指令

10.7.1 显示功能设置

10.7.2 显示开关及光标设置

10.7.3 清屏

10.7.4 设定显示屏或光标移动方向指令

10.7.5 AC值控制及屏幕移动设置

10.7.6 光标归位指令

10.7.7 指令小结及编程技巧

10.7.8 综合实验

10.8 1602液晶的初始化

10.9 1602液晶综合应用

10.9.1 LCD显示字符串

10.9.2 1602液晶显示时钟

10.9.3 1602液晶显示时钟（定时器）

10.10 小结

第11章 常见单片机外设应用初步（三）

11.1 12864液晶模块概述

11.1.1 HD61202的特点

11.1.2 HD61202的引脚功能

11.1.3 HD61202显示RAM地址

11.2 12864液晶模块管脚定义

11.3 单片机对12864液晶模块的操作时序

11.3.1 写操作时序

11.3.2 读操作时序

11.4 12864液晶模块的指令

11.4.1 读状态指令

11.4.2 行设置命令

11.4.3 页设置命令

11.4.4 列地址设置命令

11.4.5 显示开/关

11.5 12864液晶模块的初始化

11.6 12864液晶模块综合应用

11.6.1 字模软件

11.6.2 12864液晶模块显示数字

11.6.3 12864液晶模块显示汉字

11.6.4 12864显示图片

11.6.5 12864液晶模块的绘图

11.7 实验板12864液晶显示

11.8 小结

第12章 单片机串口通信及应用

12.1 串行通信基本概念

12.1.1 同步通信方式

12.1.2 异步通信方式

12.1.3 串行通信的数据传送方式

12.1.4 串行通信的奇偶校验

12.1.5 异步串行通信的波特率

12.1.6 串行接口标准

12.2 RS-232C接口

12.2.1 接口信号

12.2.2 技术指标

12.2.3 RS-232的帧结构

12.2.4 RS-232的编程和使用

12.3 8051单片机串口的编程与应用

12.3.1 89C51串行口结构

12.3.2 89C51串行口控制字及控制寄存器

12.3.3 串行通信工作方式

12.4 小结

第13章 RTX-51实时多任务操作系统

13.1 操作系统基础知识

13.1.1 什么是计算机操作系统

13.1.2 操作系统的功能

13.1.3 进程和线程的基本概念

13.1.4 实时系统及实时操作系统

13.2 RTX-51实时多任务操作系统概述

13.2.1 RTX-51实时多任务系统

13.2.2 RTX-51特点

13.2.3 RTX-51任务管理

13.2.4 RTX-51事件

13.2.5 RTX-51 Tiny系统函数

13.2.6 RTX-51 Tiny程序设计仿真

13.2.7 使用OS编程的优势

13.3 小结

第14章 单片机IIC和SPI接口及应用

14.1 SPI通信接口

14.1.1 什么是SPI

14.1.2 SPI接口的定义及通信原理

14.1.3 DS1302实时时钟及其应用

14.2 IIC总线通信接口

14.2.1 什么是IIC总线

14.2.2 IIC总线的特性

14.2.3 IIC总线的基本术语及协议分析

14.2.4 24C04基本应用仿真

14.3 小结

参考文献

单片机是嵌入式系统中最常见和最常用的嵌入式处理器，其软硬件开发技术是嵌入式开发人员应掌握的一项基本技能。本书结合Proteus仿真工具、Keil μVision单片机集成开发环境，以Keil C为开发语言，介绍了嵌入式系统的基本概念、单片机的基本结构、单片机定时器、中断、常见外设、常见外设串行接口、操作系统的基本概念、RTX51嵌入式实时操作系统等基本概念和基本应用。本书结构合理，文字流畅，通俗易懂，是学习51单片机的理想入门教材，具有计算机初步知识的读者都可以快速入门。本书还可以作为大学本、专科学生单片机课程的教材或自学材料。