C51单片机及应用系统设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 单片机基础知识 1

1.1.1 单片机的结构和特点 1

1.1.2 单片机的发展 2

1.1.3 单片机芯片技术的发展趋势 2

1.2 单片机应用 5

1.2.1 单片机应用方向 5

1.2.2 单片机应用系统的分类 6

1.3 MCS-51单片机系列 6

1.3.1 MCS-51系列单片机分类 6

1.3.2 MCS-51单片机的结构特点 7

1.4 其他系列单片机介绍 8

1.4.1 Microchip公司系列单片机 8

1.4.2 Motorola公司系列单片机 9

习题1 9

第2章 单片机的结构与组成 10

2.1 MCS-51单片机的内部结构及信号引脚 10

2.1.1 8051单片机结构 10

2.1.2 中央处理器CPU 11

2.1.3 存储器 13

2.1.4 I/O口及相应的特殊功能寄存器 18

2.1.5 信号引脚 21

2.2 时钟电路与CPU时序 23

2.2.1 时钟电路 23

2.2.2 CPU时序 24

2.3 MCS-51单片机的复位 26

2.4 CHMOS型单片机的节电方式 27

2.4.1 空闲方式 27

2.4.2 掉电方式 28

2.5 AT89系列单片机的结构 28

2.5.1 AT89系列单片机简介 28

2.5.2 AT89系列Flash的编程和校验 29

2.5.3 AT89C51RC单片机 31

习题2 32

第3章 指令与汇编语言程序设计 34

3.1 指令系统概述 34

3.1.1 MCS-51汇编指令的格式 35

3.1.2 指令中的符号标识及注释符 35

3.2 寻址方式 36

3.2.1 寄存器寻址 36

3.2.2 直接寻址 37

3.2.3 寄存器间接寻址 37

3.2.4 立即寻址 38

3.2.5 变址寻址 38

3.2.6 相对寻址 38

3.2.7 位寻址 39

3.2.8 MCS-51寻址方式小结 39

3.3 MCS-51指令说明 40

3.3.1 数据传送指令 40

3.3.2 算术操作指令 45

3.3.3 逻辑操作及移位类指令 49

3.3.4 控制转移指令 51

3.3.5 位操作类指令 56

3.3.6 访问I/O口指令的使用说明 58

3.4 MCS-51伪指令 58

3.5 MCS-51汇编语言程序设计 61

3.5.1 顺序结构程序设计 61

3.5.2 分支程序设计 62

3.5.3 循环程序设计 63

3.5.4 子程序设计 65

习题3 69

第4章 C51程序设计 72

4.1 Keil C51编程语言 72

4.1.1 Keil C51的函数和程序结构 72

4.1.2 C51和标准C的函数差别 75

4.1.3 C51中断函数的声明 76

4.2 C51的数据类型、运算符、表达式 77

4.2.1 C51的基本数据类型 78

4.2.2 C51常量、变量、指针 79

4.2.3 C51的复杂数据类型 82

4.2.4 C51的运算符和表达式 85

4.3 C51的程序流控制语句 88

4.4 编译预处理命令 90

4.4.1 宏定义 90

4.4.2 条件编译 91

4.4.3 文件包含 91

4.4.4 数据类型的重新定义 92

4.5 C51的编程技巧 92

4.6 Keil C51库函数原型列表 93

4.7 C51编程实例 96

4.7.1 基本的输入／输出 96

4.7.2 C51软件延时 97

4.7.3 定时中断函数的编制 98

习题4 99

第5章 MCS-51中断系统 101

5.1 中断概述 101

5.1.1 中断的基本概念 101

5.1.2 中断的作用与功能 102

5.1.3 常用的中断源 102

5.2 MCS-51中断系统 103

5.2.1 MCS-51中断源 103

5.2.2 中断控制 104

5.2.3 中断响应与中断处理 106

5.3 中断程序设计及举例 108

5.3.1 中断初始化程序 108

5.3.2 中断服务程序 109

5.3.3 中断应用举例 110

5.4 外部中断源的扩展 112

5.4.1 用定时器T0、T1作为外部中断扩展 112

5.4.2 用中断与查询相结合的方法扩展外部中断 113

习题5 114

第6章 MCS-51定时器／计数器 115

6.1 定时器的结构及工作原理 115

6.1.1 工作方式寄存器TMOD 117

6.1.2 控制寄存器TCON 117

6.1.3 定时器的工作方式 117

6.2 定时器应用举例 120

6.2.1 定时控制、脉宽检测 121

6.2.2 电压／频率转换 124

6.3 定时器／计数器T2 126

6.3.1 T2的状态控制寄存器T2CON 127

6.3.2 T2的工作方式 128

习题6 130

第7章 MCS-51串行通信及其应用 131

7.1 概述 131

7.1.1 串行通信的字符格式 131

7.1.2 串行通信的数据通路形式 132

7.1.3 串行通信的传输速率 132

7.2 MCS-51的串行通信接口 134

7.2.1 通用的异步接收／发送器UART 134

7.2.2 串行口的控制寄存器 135

7.2.3 串行接口的工作方式 136

7.2.4 波特率设计 137

7.2.5 RS-232标准串行总线接口及应用 139

7.2.6 RS-422、RS-485标准串行总线接口及应用 141

7.3 串行通信应用举例 144

7.3.1 移位寄存器方式应用 144

7.3.2 双机、多机通信应用 146

7.3.3 单片机与微机的串行通信 159

习题7 163

第8章 单片机系统扩展技术 164

8.1 并行总线扩展与总线驱动 165

8.1.1 外部总线扩展 165

8.1.2 总线驱动 166

8.2 存储器的并行扩展 166

8.2.1 常用存储器的介绍 167

8.2.2 MCS-51存储器的扩展线路设计 171

8.3 I/O口的扩展 174

8.3.1 I/O接口概述 174

8.3.2 简单的I/O口扩展 174

8.3.3 可编程并行接口8255 175

8.3.4 可编程串行接口8251A 182

8.4 串行总线接口技术 188

8.4.1 I2C串行总线 188

8.4.2 SPI总线 195

8.4.3 1-Wire单总线 200

8.4.4 Microwire总线 208

习题8 208

第9章 单片机与外设接口技术 210

9.1 键盘接口技术 210

9.1.1 键盘的基本工作原理 210

9.1.2 键盘工作方式 212

9.2 显示器接口技术 215

9.2.1 七段码LED显示器 215

9.2.2 LED点阵显示器 220

9.2.3 LCD点阵液晶显示器及其接口 224

9.3 D/A转换接口技术 230

9.3.1 后向通道概述 230

9.3.2 D/A转换器的工作原理及技术指标 231

9.3.3 D/A转换器的接口技术 234

9.4 A/D转换接口技术 240

9.4.1 前向通道概述 240

9.4.2 A/D转换器工作原理及分类 241

9.4.3 ADC0809与MCS-51单片机的接口 246

9.4.4 串行A/D转换器TLC1542的应用 248

9.5 IC卡接口技术 251

9.5.1 SLE4442的存储区域分配 251

9.5.2 SLE4442的通信协议 252

9.5.3 8051单片机和SLE4442卡的接口设计 256

习题9 258

第10章 系统设计及抗干扰技术 260

10.1 单片机应用系统的开发过程 260

10.1.1 技术方案论证 260

10.1.2 硬件系统的设计 261

10.1.3 应用软件的设计 262

10.1.4 硬件、软件系统的调试 262

10.1.5 程序的固化 262

10.2 单片机硬件系统的设计 263

10.2.1 元件的选取 263

10.2.2 硬件电路的设计原则 263

10.2.3 单片机资源的分配 264

10.2.4 印制电路板的设计 265

10.3 单片机软件系统的设计 265

10.3.1 任务的确定 265

10.3.2 软件结构的设计 265

10.4 单片机系统抗干扰技术 266

10.4.1 硬件抗干扰措施 266

10.4.2 软件抗干扰措施 268

第11章 Keil C51软件的使用 273

11.1 工程文件的建立及设置 274

11.1.1 工程文件的建立和编译、连接 274

11.1.2 设置工程文件的属性 277

11.2 程序调试 282

11.2.1 常用调试命令 282

11.2.2 在线汇编 283

11.2.3 断点设置 283

11.3 Keil程序调试窗口 284

11.3.1 存储器窗口 284

11.3.2 观察窗口 285

11.3.3 工程窗口寄存器页 286

11.3.4 外围接口窗口 286

附录A MCS-51指令表 287

附录B ASCII码表 292