MCS51单片机原理及应用技术教程PDF电子书下载

第1章 单片机概论 1

1.1单片机概述 1

1.2单片机的历史与发展 3

1.2.1单片机的发展概况 3

1.2.2单片机的发展趋势 4

1.3常用单片机简介 5

1.3.1 MCS-51系列单片机 5

1.3.2 AT89系列单片机 7

1.4单片机的应用领域 8

1.5单片机中使用的数制及常用的语言 9

习题 12

第2章 MCS-51单片机的硬件结构 13

2.1 MCS-51单片机的硬件组成 13

2.1.1 MCS-51单片机硬件结构图 13

2.1.2 MCS-51单片机的引脚信号 14

2.2 MCS-51单片机的微处理器 16

2.2.1运算器 16

2.2.2控制器 17

2.2.3 CPU时序 17

2.3 MCS-51单片机存储器 18

2.3.1片内RAM结构及其地址空间分布 18

2.3.2片外RAM的扩展 22

2.3.3程序存储器 22

2.4时钟电路和复位电路 23

2.4.1时钟电路 23

2.4.2复位电路 24

习题 25

第3章 MCS-51单片机指令系统与程序设计 26

3.1概述 26

3.1.1机器码指令 26

3.1.2汇编语言指令 27

3.2寻址方式 28

3.2.1立即寻址 28

3.2.2寄存器寻址 28

3.2.3 RAM寻址 28

3.2.4程序存储器中数据的寻址 29

3.2.5 I/O端口中数据的寻址 30

3.2.6程序的寻址 30

3.2.7位寻址 31

3.3指令系统 31

3.3.1数据传送类指令 32

3.3.2算术运算类指令 36

3.3.3逻辑操作类指令 42

3.3.4位操作类指令 45

3.4汇编语言程序设计基础 46

3.4.1顺序程序设计 46

3.4.2循环程序设计 48

3.4.3分支程序设计 54

3.4.4子程序及其调用 61

习题 65

第4章 MCS-51单片机片内功能模块的使用 67

4.1并行I/O接口的输入与输出 67

4.1.1在MOV指令下可直接输入/输出的P1口 68

4.1.2在MOVX指令下由系统总线进行输入/输出的PO和P2口 70

4.1.3具有特殊功能的P3口 72

4.2数据输入/输出的控制方式 73

4.2.1查询传送方式 73

4.2.2中断传送方式 75

4.3中断系统 76

4.3.1中断系统的结构 77

4.3.2中断源和中断请求标志 77

4.3.3系统对中断的管理 79

4.3.4中断的响应过程 82

4.3.5中断程序的编程方法 83

4.4片内定时器/计数器 85

4.4.1定时器计数器的内部结构及工作原理 85

4.4.2定时器／计数器的工作方式 88

4.4.3定时器／计数器的应用设计 91

4.5串行接口 98

4.5.1串行口的内部结构 98

4.5.2串行口的工作方式 100

4.5.3串行口的波特率 102

4.5.4 SMOD位对波特率的影响 103

4.5.5 MCS-51单片机串口通信应用 104

习题 111

第5章 单片机的C语言编程 112

5.1 C及C51语言概述 112

5.1.1 C及C51语言的特点 112

5.1.2 C51的数据类型 112

5.1.3 C51对内部资源的定义 115

5.1.4常量与变量 116

5.1.5 C51绝对地址访问 118

5.2运算符和表达式 118

5.2.1关系运算符与关系表达式 118

5.2.2逻辑运算符与逻辑表达式 119

5.2.3算术运算符与算术表达式 119

5.2.4位运算符和复合赋值运算符 120

5.2.5条件运算符和指针运算符 121

5.2.6强制类型转换运算符 122

5.2.7表达式语句 122

5.3分支程序设计 123

5.3.1 if语句 123

5.3.2 switch语句 123

5.4循环程序设计 124

5.4.1 while语句 124

5.4.2 do-while语句 125

5.4.3 for语句 126

5.4.4 break与continue语句 127

5.5函数 127

5.5.1函数的定义 127

5.5.2函数的调用 128

5.5.3中断函数 129

5.6数组及指针的使用 130

5.6.1数组的使用 130

5.6.2指针的使用 132

5.7 C51的编程规范与技巧 134

5.7.1编程规范 134

5.7.2 C51的开发技巧 134

习题 135

第6章 MCS-51单片机系统扩展 137

6.1 MCS-51单片机的扩展总线 137

6.1.1 MCS-51单片机的最小应用系统 137

6.1.2 MCS-51单片机的系统总线 137

6.1.3外扩芯片的片选和地址分配 139

6.2程序存储器扩展 141

6.2.1 EPROM扩展 141

6.2.2 E2PROM扩展 145

6.3数据存储器扩展 147

6.3.1常用的数据存储器芯片 147

6.3.2访问外部数据存储器的读／写操作时序 148

6.3.3常用的扩展数据存储器的接口电路 150

6.4 Flash存储器的扩展 151

6.4.1 Flash存储器的分类 152

6.4.2常用的Flash存储器芯片 152

6.4.3常用的Flash存储器扩展电路 153

6.5并行I／O接口的扩展 155

6.5.1简单I／O接口扩展 155

6.5.2可编程8255A扩展I／O接口 156

6.5.3可编程8155扩展I／O接口 162

习题 168

第7章 MCS-51单片机接口技术应用 169

7.1键盘接口电路 169

7.1.1键盘的工作原理 169

7.1.2独立式键盘 171

7.1.3矩阵式键盘 172

7.1.4键盘的编码 175

7.2可编程8279接口芯片及应用 179

7.2.1 8279的内部结构及基本工作原理 180

7.2.2 8279的引脚功能 181

7.2.3 8279的工作方式 182

7.2.4 8279的命令字 183

7.2.5 MCS-51单片机和8279的接口设计 186

7.2.6 8279应用举例 187

7.3 LED显示接口电路 189

7.3.1 LED显示器和显示器接口 189

7.3.2 LED显示器接口技术 190

7.4 LCD显示接口电路 193

7.4.1概述 194

7.4.2组成结构图 194

7.4.3模块接口说明 195

7.4.4模块的主要硬件构成 196

7.4.5指令说明 197

7.4.6读写时序图 199

7.4.7应用举例 201

7.5 D／A转换接口电路 205

7.5.1 D／A转换接口电路的基本原理 206

7.5.2 D／A转换器的主要特点与技术指标 207

7.5.3 DAC 0832芯片 208

7.5.4 DAC 0832与MCS-51的接口设计 209

7.5.5 DAC 0832应用电路 210

7.6 A／D转换接口电路 212

7.6.1 A／D转换接口电路的基本原理 212

7.6.2 A／D转换器的主要技术指标 215

7.6.3 ADC 0809芯片 215

7.6.4 ADC 0809与MCS-51单片机的接口设计 217

习题 221

第8章 MCS-51单片机的串行通信技术 223

8.1串行通信基础 223

8.1.1串行通信分类 223

8.1.2串行通信的制式 225

8.1.3接收／发送时钟 226

8.1.4信号的调制与解调 228

8.1.5通信数据的检测和校正 229

8.1.6串行通信接口电路DART、USRT和USART 230

8.2计算机与单片机之间数据通信 233

8.2.1异步通信适配器 233

8.2.2计算机与单片机之间的通信技术 233

8.3串行通信总线标准 236

8.3.1 RS-232C总线标准与应用 237

8.3.2 RS-449、 RS-422A及RS-423A接口总线标准与应用 243

8.3.3 RS-485标准总线接口 246

8.3.4 20mA电流环路串行接口 248

8.3.5 I2C总线接口 248

8.3.6 DS 18B20单线数字温度传感器 258

习题 265

第9章 单片机应用系统设计与调试 266

9.1单片机应用系统设计 266

9.1.1单片机应用系统设计步骤 266

9.1.2单片机应用系统硬件设计 268

9.1.3单片机应用系统软件设计 268

9.2单片机应用系统的开发与调试 269

9.2.1单片机应用系统的开发 269

9.2.2单片机应用系统的调试 271

9.3单片机应用系统的抗干扰技术 273

9.3.1干扰源概述 273

9.3.2硬件抗干扰技术 276

9.3.3软件抗干扰技术 281

9.4单片机在线编程技术 287

9.4.1单片机在线编程概述 287

9.4.2 ISP技术 287

9.4.3 AT89S51单片机在线编程的实现 288

习题 292

第10章 C51应用实训 293

实训1初识C51 293

实训2单色灯闪烁 294

思考题 297

实训3走马灯 298

思考题 303

实训4流水灯 303

思考题 304

实训5外部中断 305

思考题 306

实训6定时器 307

思考题 308

实训7双芯灯实验 308

思考题 310

思考题 312

实训8 P1口输入/输出实验 312

实训9直流电机实验 313

思考题 314

实训10步进电机实验 314

思考题 316

实训11串口实验 316

思考题 317

实训12单片机扩展实验 318

实训13人机接口实验 320

思考题 323

思考题 324

实训14 A／D、 D／A转换实验 324

思考题 326

思考题 327

附录A MCS-51系列单片机指令表 328

附录B ASCII码表 332

附录C C51库函数 333

参考文献 339