单片机原理及应用 第2版PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 单片机发展概况 1

1.1.1 单片机的发展历史 1

1.1.2 单片机的组成及特点 2

1.1.3 单片机的发展趋势 3

1.1.4 单片机与嵌入式系统 4

1.2 常用8位单片机系列 5

1.2.1 80C51系列单片机的特点及分类 6

1.2.2 其他常用单片机系列综述 7

1.3 单片机基础知识 9

1.3.1 数制与编码 10

1.3.2 计算机的基本组成电路 13

第2章 单片机结构及原理 16

2.1 单片机结构 16

2.1.1 单片机组成及结构 16

2.1.2 引脚定义及功能 18

2.2 单片机的工作原理 21

2.2.1 指令与程序概述 21

2.2.2 CPU的工作原理 22

2.2.3 单片机执行程序过程 23

2.3 存储器 25

2.3.1 存储器的分类 25

2.3.2 存储单元和存储单元地址 26

2.3.3 存储器结构和地址空间 27

2.3.4 程序存储器 28

2.3.5 数据存储器 29

2.4 特殊功能寄存器SFR 31

2.4.1 80C51系列的SFR 31

2.4.2 SFR地址分布及寻址 32

2.4.3 SFR的功能与作用 34

2.5 CPU时序及时钟电路 37

2.5.1 CPU时序及有关概念 37

2.5.2 80C51的指令时序 38

2.5.3 振荡器和时钟电路 40

2.6 复位和复位电路 41

2.6.1 内部复位信号的产生 41

2.6.2 复位状态 42

2.6.3 外部复位电路设计 42

2.7 输入/输出端口结构 43

2.7.1 4个I/O端口的主要异同点 44

2.7.2 P0口 44

2.7.3 P1口 46

2.7.4 P2口 46

2.7.5 P3口 47

2.8 80C51系列单片机的低功耗方式 47

2.8.1 电源控制寄存器PCON 48

2.8.2 待机方式 48

2.8.3 掉电方式 49

思考与练习 49

第3章 指令系统 51

3.1 指令系统简介 51

3.2 寻址方式 52

3.2.1 符号约定 52

3.2.2 寻址方式说明 54

3.3 指令系统分类介绍 58

3.3.1 数据传送类指令 58

3.3.2 算术运算类指令 63

3.3.3 逻辑操作类指令 67

3.3.4 控制转移类指令 70

3.3.5 位操作类指令 73

思考与练习 76

第4章 汇编语言程序设计 80

4.1 概述 80

4.1.1 程序设计语言 80

4.1.2 汇编语言规范 81

4.1.3 汇编语言程序设计步骤 84

4.2 汇编语言程序设计举例 85

4.2.1 顺序程序设计 85

4.2.2 循环程序设计 86

4.2.3 分支程序设计 87

4.2.4 散转程序设计 88

4.2.5 查表程序设计 91

4.2.6 子程序设计 93

思考与练习 97

第5章 定时/计数器 100

5.1 定时/计数器T0、T1概述 100

5.1.1 定时/计数器 T0、T1 的结构 100

5.1.2 定时/计数器的原理 101

5.2 定时/计数器的控制方法 101

5.2.1定时/计数器寄存器 101

5.2.2 定时/计数器的初始化 103

5.2.3 定时/计数器初值的确定方法 103

5.3 定时/计数器T0、TI的工作方式 104

5.3.1 方式0 104

5.3.2 方式1 104

5.3.3 方式2 105

5.3.4 方式3 105

5.4 定时器T0、T1应用举例 107

5.4.1 定时器应用举例 107

5.4.2 计数器应用举例 108

5.4.3 门控位应用举例 108

5.5 定时/计数器T2 110

5.5.1 T2的寄存器 110

5.5.2 定时器T2的工作方式 112

5.5.3 应用例题 116

5.6 定时器T3—WDT监视定时器 117

5.6.1 WDT的功能及应用特点 117

5.6.2 辅助助寄存器AUXR 118

思考与练习 118

第6章 80C51的串行接口 120

6.1 串行通信概述 120

6.1.1 同步通信和异步通信方式 120

6.1.2 串行通信的数据传送速率 121

6.1.3 串行通信的方式 121

6.1.4 通信协议 122

6.2 80C51串行口简介 122

6.2.1 串行口结构与工作原理 122

6.2.2 串行口控制寄存器 SCON 123

6.2.3 80C51的帧格式 124

6.2.4 波特率的设置 125

6.3 串行通信工作方式 126

6.3.1 方式0 127

6.3.2 方式1 127

6.3.3 方式2和方式3 128

6.3.4 多机通信 128

6.4 串行口应用举例 129

6.4.1 用串行口扩展1/0口 130

6.4.2 用串行口进行异步通信 132

思考与练习 136

第7章 中断系统 137

7.1 概述 137

7.1.1 中断的概念 137

7.1.2 引进中断技术的优点 137

7.1.3 中断源 138

7.1.4 中断系统的功能 138

7.2 AT89S51单片机的中断系统 140

7.2.1 中断系统的结构 140

7.2.2 中断源及中断入口 140

7.2.3 中断控制 142

7.3 中断处理过程 145

7.3.1 中断响应 145

7.3.2 中断处理 146

7.3.3 中断返回 147

7.3.4 中断请求的撤除 147

7.3.5 中断响应时间 148

7.3.6 扩充外中断源 148

7.4 中断程序的设计与应用 150

7.4.1 中断程序的一般设计方法 150

7.4.2 中断程序应用举例 152

思考与练习 162

第8章 单片机的系统扩展 163

8.1 并行扩展概述 163

8.1.1 外部并行扩展总线 163

8.1.2 系统扩展常用芯片 164

8.1.3 并行扩展的寻址方法 166

8.2 存储器的并行扩展 166

8.2.1 数据存储器扩展概述 167

8.2.2 存储器扩展举例 167

8.2.3 超大容量存储器的扩展 168

8.3 并行I/O接口的扩展 169

8.3.1 简单的并行I/O扩展 169

8.3.2 可编程I/O接口电路的扩展 170

8.4 串行扩展概述 174

8.4.1 串行扩展总线与串行扩展接口 175

8.4.2 常用串行总线与串行接口简介 175

8.4.3 单片机串行扩展的模拟技术 177

8.5 I2C总线 178

8.5.1 I2C总线的特点 179

8.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理 179

8.5.3 I2C总线的传输时序 180

8.5.4 I2C总线应用举例 181

8.6 SPI串行接口 191

8.6.1 SPI接口的特点 191

8.6.2 SPI接口的组成及基本原理 191

8.6.3 SPI串行接口应用举例 192

思考与练习 201

第9章 接口技术 202

9.1 键盘接口 202

9.1.1 键盘工作原理 202

9.1.2 独立式按键 203

9.1.3 行列式键盘 205

9.2 显示器接口 210

9.2.1 LED显示器的结构与原理 210

9.2.2 LED静态显示方式 212

9.2.3 LED动态显示方式 214

9.2.4 液晶显示器LCD的应用技术 216

9.2.5 键盘、显示接口电路 220

9.3 功率驱动器件及接口电路 221

9.3.1 输出接口的隔离技术 221

9.3.2 直流负载驱动电路 221

9.3.3 晶闸管负载驱动电路 222

9.3.4 继电器接口电路 223

93.5 固态继电器接口电路 224

9.4 数模转换接口 226

9.4.1 DAC电路原理 226

9.4.2 D/A转换器的主要技术指标 227

9.4.3 并行D/A转换器及接口 227

9.4.4 串行D/A转换器及接口 231

9.5 模数转换器 235

9.5.1 模数转换的主要技术指标 235

9.5.2 逐次逼近式A/D转换 236

9.5.3 双积分ADC电路 240

9.5.4 串行A/D转换器 244

9.6 打印机接口 247

9.6.1 TPμP—40A主要技术性能及接口要求 247

9.6.2 字符代码及打印命令 248

9.6.3 TPμP—40A/16A与单片机接口 249

思考与练习 251

第10章 单片机C51语言程序设计 252

10.1 单片机的C51语言概述 252

10.1.1 C语言的主要优点 252

10.1.2 使用C51语言的注意事项 253

10.1.3 C51的运算符及表达式 253

10.1.4 C51语言的程序结构 254

10.1.5 C51的流程控制语句 255

10.2 C51对通用C语言的扩展 257

10.2.1 数据类型 257

10.2.2 数据的存储类型 259

10.2.3 指针 261

10.2.4 函数 262

10.2.5 C51语言对单片机硬件的访问 264

10.3 内部功能模块的C语言编程 266

10.4 C语言与汇编语言的混合编程 270

10.4.1 C语言与汇编语言混合编程注意事项 270

10.4.2 带参数传递的函数调用 271

10.4.3 无参数传递的函数调用 273

10.4.4 混合编程举例 273

思考与练习 274

第11章 单片机应用系统的设计与开发 275

11.1 应用系统研制过程 275

11.1.1 总体设计 275

11.1.2 硬件设计 276

11.1.3 软件设计 278

11.2 开发工具和开发方法 280

11.2.1 开发工具 280

11.2.2 开发方法 282

11.3 Keil C51集成开发环境的使用 283

11.3.1 Keil软件工具简介 284

11.3.2 项目的建立与设置 286

11.3.3 运行调试 288

11.4 恒温箱温度控制监测系统 289

11.4.1 题目分析 289

11.4.2 硬件设计 290

11.4.3 软件设计 291

11.5 PC机与单片机间的串行通信设计 295

11.5.1 RS-232C标准接口 296

11.5.2 单片机与PC机之间的电平转换芯片 296

11.5.3 PC机与单片机串行通信应用实例 297

11.5.4 采用RS-422A标准的通信系统 304

11.6 日历/时钟与单片机的接口与应用 306

11.6.1 串行实时时钟芯片DS1302简介 306

11.6.2 DS1302的命令字 307

11.6.3 片内寄存器功能定义 308

11.6.4 数据读写方式及控制操作方法 309

11.6.5 单片机与DS1302的接口与应用 310

思考与练习 313

附录A 80C51指令表 315

附录B 各数制对照表 320

附录C ASCII（美国标准信息交换码）表 321

附录D 二进制逻辑单元图形符号对照表 322

附录E 常用芯片引脚图 323

参考文献 325