单片机原理、应用与实验PDF电子书下载

第1章 单片微型计算机概述 1

1.1单片机的发展概况 1

1.1.1单片机的发展阶段 1

1.1.2单片机的发展趋势 2

1.2单片机的应用 3

1.3 MCS-51系列单片机 4

1.4新型MCS-51兼容单片机简介 5

1.4.1 Intel公司MCS-51系列单片机 5

1.4.2 ATMEL公司的MCS-51系列单片机 6

1.4.3 WINBOND公司的51系列单片机 8

1.4.4 PHILIPS公司51系列单片机 9

1.4.5其他公司的单片机 10

小结和讨论 10

第2章 单片机的硬件结构 11

2.1 80C51单片机的硬件结构特点 11

2.1.1内部程序存储器（ROM／EPROM／E2 PROM）和内部数据存储器（RAM）容量 12

2.1.2外部程序存储器和外部数据存储器寻址空间 12

2.1.3输入／输出（I/O）口 13

2.1.4定时器／计数器与寄存器区 13

2.1.5中断与堆栈 13

2.1.6指令系统 13

2.1.7布尔处理器 13

2.2 80C51单片机的引脚功能 13

2.2.1电源与晶振 15

2.2.2输入／输出（I／O）口 16

2.2.3控制线 18

2.3 80C51单片机的内部结构及中央处理器 19

2.3.1 80C51单片机的内部结构框图与组成 19

2.3.2 80C51单片机的中央处理器 19

2.4 80C51单片机的存储器结构 25

2.4.1程序存储器 25

2.4.2内部数据存储器 26

2.4.3特殊功能寄存器（SFR） 27

2.4.4位地址空间 29

2.4.5外部数据存储器 30

2.5 80C51单片机的布尔处理器 30

2.6 80C51单片机的工作方式 30

2.6.1复位工作方式 31

2.6.2程序执行工作方式 33

2.6.3低功耗工作方式 33

小结和讨论 34

习题 36

第3章 单片机的指令系统 37

3.1 80C51单片机系统的寻址方式 37

3.1.1指令的概念 37

3.1.2寻址方式 38

3.2 80C51单片机指令系统 40

3.2.1数据传送类指令 40

3.2.2算术运算类指令 43

3.2.3逻辑运算类指令 46

3.2.4控制转移类指令 48

3.2.5布尔（位）操作类指令 51

3.3综合举例 52

小结与讨论 52

习题 53

第4章 单片机系统的软件设计 55

4.1汇编语言概述 55

4.1.1计算机语言 55

4.1.2伪指令 56

4.2汇编语言程序设计 57

4.2.1顺序结构程序 57

4.2.2选择结构程序 58

4.2.3循环结构程序 59

4.2.4中断服务程序 60

4.3常用子程序 61

4.3.1子程序结构与子程序设计 61

4.3.2常用子程序 61

小结与讨论 73

习题 73

第5章 单片机的中断系统 75

5.1 80C51单片机的中断及中断请求源 75

5.1.1基本概念 75

5.1.2 80C51单片机的中断请求源 76

5.2 80C51单片机的中断优先级 78

5.3 80C51单片机的中断响应过程及中断矢量地址 79

5.3.1 80C51单片机的中断响应过程 79

5.3.2 80C51中断矢量地址 80

5.4单片机的中断系统应用实例设计 80

小结和讨论 84

习题 84

第6章 单片机的定时器／计数器 86

6.1 80C51单片机的定时器／计数器结构 86

6.1.1定时器／计数器T0.T1的内部结构 86

6.1.2定时器／计数器T0.T1的特殊功能寄存器 87

6.2 80C51单片机的定时器／计数器工作方式 89

6.2.1定时器／计数器T0.T1 89

6.2.2定时器／计数器T2 92

6.3 80C51单片机的定时器／计数器编程和应用 98

6.3.1 80C51单片机的定时器／计数器编程 98

6.3.2 80C51单片机的定时器／计数器应用举例 99

小结和讨论 104

习题 106

第7章 单片机的串行接口 107

7.1 80C51单片机的串行口结构 107

7.1.1 UART串行口的结构 107

7.1.2串行口的控制 108

7.2 80C51单片机的串行口工作方式 109

7.3 80C51单片机的多处理器通信 112

7.4 80C51单片机的波特率设定方法 113

7.5 80C51单片机串行口的编程和应用 115

7.5.1方式0的编程和应用 115

7.5.2方式1的编程和应用 115

小结和讨论 120

习题 123

第8章 单片机存储系统的扩展 124

8.1单片机程序存储器的扩展 124

8.1.1存储器芯片 124

8.1.2常用寄存器 125

8.2 几种常用的EPROM芯片及其扩展电路 127

8.2.1 EPROM的功能和参数 127

8.2.2 EPROM与单片机的接口 128

8.3几种常用的E2PROM芯片及其扩展电路 130

8.3.1并行E2PROM及其接口 130

8.3.2串行E2PROM及其接口 137

8.4单片机数据存储器的扩展 140

8.4.1常见数据存储器芯片 140

8.4.2数据存储器的扩展电路 141

小结和讨论 142

习题 142

第9章 单片机I／O口的扩展 144

9.1并行I／O口的扩展 144

9.1.1并行I／O口的扩展芯片8255A 144

9.1.2并行I／O口的扩展芯片8155 148

9.2串行I／O口的扩展 154

9.2.1并行输入I／O口的扩展 154

9.2.2并行输出I／O口的扩展 155

9.2.3并行输出I／O口的扩展应用实例 156

小结和讨论 161

习题 161

第10章 信号输入通道及接口 162

10.1信号的拾取与调制 162

10.1.1信号放大和滤波 162

10.1.2多路选择开关 164

10.2逐次逼近式A／D转换器 165

10.2.1逐次逼近式A／D转换原理 165

10.2.2集成化逐次逼近式A／D转换器 166

10.3双积分式A／D转换器 169

10.3.1双积分式A／D转换原理与特性 170

10.3.2集成化双积分式A／D转换器 172

10.4电压／频率转换式A／D转换器 176

10.4.1电荷平衡式V／f转换工作原理 177

10.4.2集成化V／f转换器 178

10.5串行接口A／D转换器TLC549的扩展 179

小结和讨论 181

习题 182

第11章 信号输出通道及接口 183

11.1功率驱动接口器件及其接口电路 183

11.1.1直流继电器的驱动与接口 183

11.1.2可控硅整流器的驱动与接口 184

11.2 D／A转换器原理与性能指标 185

11.3 D／A转换器及其接口应用实践 186

11.3.1集成型D／A转换器AD7520 186

11.3.2集成D／A转换器DAC0832 188

11.3.3串行接口D／A转换器TLC5615的应用 191

小结和讨论 193

习题 194

第12章 键盘、显示器及打印机接口电路 195

12.1键盘接口原理 195

12.1.1键盘简介 195

12.1.2单片机对非编码键盘的控制方式 196

12.2显示器接口原理 199

12.2.1数码管显示器LED 199

12.2.2液晶显示器LCD 201

12.3键盘／显示器接口实例 205

12.3.1键盘及动态显示接口 205

12.3.2键盘及静态显示接口 209

12.4打印机及其接口 211

12.4.1微型打印机 211

12.4.2单片机与打印机的接口 212

小结和讨论 213

习题 214

第13章 单片机应用系统的抗干扰技术 215

13.1干扰的分类及来源 215

13.1.1差模干扰 215

13.1.2共模干扰 215

13.1.3单片机系统的干扰表现 216

13.2常用的抗干扰器件 216

13.2.1隔离变压器 217

13.2.2光电耦合器 218

13.2.3隔离放大器 219

13.2.4滤波器 221

13.2.5 DC-DC转换器 221

13.3常用抗干扰技术 222

13.3.1硬件抗干扰 222

13.3.2软件抗干扰 225

小结和讨论 227

习题 228

第14章 单片机应用系统设计（一）——单片机测试系统 229

14.1单片机应用系统的设计 229

14.1.1系统论证 229

14.1.2应用系统的设计 231

14.1.3系统的调试 232

14.1.4系统的现场联调与运行 233

14.2智能多点热电阻温度巡检仪的设计 233

14.2.1温度测试原理 233

14.2.2信号输入电路设计及软件编程 234

14.2.3存储器扩展电路及软件编程 238

14.2.4显示／键盘的人机交互接口电路的设计 239

14.2.5输出开关量控制报警及打印接口电路 243

14.2.6串行通信接口及软件编程 244

14.2.7智能多点温度测试仪抗干扰设计 249

小结与讨论 251

第15章 单片机应用系统设计（二）——单片机控制系统 252

15.1步进电机控制系统 252

15.1.1步进电机控制技术 252

15.1.2步进电机驱动的硬件设计 254

15.1.3步进电机驱动的软件设计 255

15.2红外遥控系统设计 257

15.2.1红外遥控系统概述 257

15.2.2红外遥控系统的硬件设计 258

15.2.3红外遥控系统的软件设计 260

小结和讨论 261

习题 262

第16章 单片机应用系统设计（三）——单片机控制显示系统 263

16.1 LED彩色电子显示屏的设计 263

16.1.1 LED彩色电子显示屏工作原理 263

16.1.2 LED彩色电子显示屏的硬件电路设计 264

16.1.3 LED彩色电子显示屏的软件设计 266

16.2 GPS定位信息显示系统的设计 268

16.2.1 GPS定位信息显示系统概述 268

16.2.2 GPS定位信息显示系统的硬件设计 268

16.2.3 GPS定位信息显示系统的软件设计 270

小结和讨论 273

习题 273

第17章Keil C51单片机软件开发工具入门 274

17.1汇编语言与C语言程序设计的比较 274

17.2 Keil C51简介 275

17.2.1 C51的程序结构 275

17.2.2 C语言的标识符和关键字 276

17.2.3 C51的数据类型 278

17.2.4存储类型 279

17.2.5存储模式 280

17.2.6变量的定义 280

17.2.7对存储器和扩展I／O口的访问 282

17.2.8 C51的运算符 283

17.2.9 C51的函数 284

17.3 Keil μVision2IDE的使用 286

17.4单片机C语言程序设计 289

小结和讨论 296

习题 297

第18章 单片机教学实验 298

18.1实验1数据传送实验 301

18.2实验2算术运算实验 303

18.3实验3数码转换实验 305

18.4实验4数据排序实验 307

18.5实验5位操作、单片机I／O口键盘输入、LED输出实验 310

18.6实验6外部中断实验 313

18.7实验7定时器／计数器应用——定时实验 317

18.8 实验8定时器／计数器应用——计数实验 319

18.9实验9单片机与PC串行通信实验 322

18.10实验10单片机之间的串行通信实验 325

18.11实验11数据存储器扩展实验 329

18.12实验12并行I／O口扩展芯片的应用实验 332

18.13实验13串行接口芯片I／O口的扩展实验 337

18.14实验14单片机扩展矩阵式键盘实验 340

18.15 实验15 7段数码LED显示器实验 344

18.16实验16 A／D转换实验 349

18.17实验17 D／A转换实验 352

18.18实验18步进电机的驱动实验 355

附录 358

参考文献 359