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　单片机的基本概念 1

1.1.1　单片机的发展历程 1

1.1.2　单片机技术的多学科交叉特点 2

1.1.3　单片机的功能结构特征 2

1.2　单片机的发展 4

1.2.1　单片机的发展概况 5

1.2.2　单片机技术的发展 7

1.3　单片机的特点及应用 9

1.3.1　单片机的特点 9

1.3.2　单片机的应用 9

1.4　单片机的类型与常用单片机系列 10

1.4.1　单片机的类型 10

1.4.2 目前流行的51内核的8位单片机 11

习题一 15

第2章　51系列单片机的硬件结构 16

2.1　51系列单片机简介 16

2.1.1　MCS-51系列单片机 16

2.1.2　8051的派生产品 16

2.2　51单片机的内部结构与引脚信号 17

2.2.1　51单片机的基本组成 17

2.2.2　51单片机的引脚信号 17

2.3　微处理器 20

2.3.1　运算部件 20

2.3.2　控制部件及振荡器 21

2.3.3　CPU时序 22

2.4　存储器 23

2.4.1　程序存储器 23

2.4.2　数据存储器 25

2.5　并行输入／输出接口 29

2.5.1　P0口 29

2.5.2　P1口 30

2.5.3　P2口 31

2.5.4 P3口 32

2.6　定时器／计数器 32

2.6.1　定时器／计数器T0、T1的结构 33

2.6.2　定时器／计数器T0、T1的4种工作方式 34

2.7　串行输入／输出口 37

2.7.1　串行通信的基本概念 37

2.7.2　51单片机的串行口 39

2.8　51单片机的中断系统 44

2.8.1　中断的基本概念 44

2.8.2　中断源 45

2.8.3　中断控制 46

2.8.4　中断响应的条件、过程与时间 48

2.9　复位状态与复位电路 49

2.9.1　复位状态 49

2.9.2　复位电路 50

2.10　51单片机的低功耗方式 50

2.10.1　方式设定 51

2.10.2　空闲（等待、待机）工作方式 51

2.10.3　掉电（停机）工作方式 52

习题二 52

第3章　51系列单片机指令系统和汇编语言程序示例 54

3.1　51系列单片机指令系统概述 54

3.1.1　指令与指令系统的概念 54

3.1.2　51系列单片机的指令系统及指令格式 55

3.2　寻址方式 55

3.2.1　立即寻址 56

3.2.2　寄存器寻址 56

3.2.3　寄存器间接寻址 56

3.2.4　直接寻址 57

3.2.5　变址寻址 57

3.2.6　相对寻址 58

3.2.7　位寻址 58

3.3　数据传送类指令 58

3.3.1　访问片内数据存储器的一般数据传送指令 58

3.3.2　访问片内特殊传送指令 60

3.3.3　访问片外数存储器的数据传送指令 61

3.3.4　访问程序存储器的数据传送指令 61

3.4 算术运算类指令 62

3.4.1　加、减法指令 62

3.4.2　十进制调整指令 64

3.4.3　乘、除法指令 65

3.5　逻辑运算及移位指令 65

3.6　控制转移类指令 67

3.6.1　无条件转移指令 67

3.6.2　条件转移指令 69

3.7　子程序调用与返回指令 71

3.7.1　子程序调用指令 71

3.7.2　返回指令 72

3.7.3　空操作指令 73

3.8　位操作类指令 73

3.9　汇编程序格式与伪指令 74

3.10　汇编程序设计示例 77

3.10.1　算术与逻辑处理程序 77

3.10.2　数制转换程序 81

3.10.3　多分支转移（散转）程序 83

3.10.4　定时器／计数器应用程序 84

3.10.5　外部中断应用程序 86

3.10.6　串行口应用程序 87

习题三 92

第4章　51单片机系统功能的扩展 96

4.1　系统扩展概述 96

4.1.1　最小应用系统 96

4.1.2　单片机系统扩展的内容与方法 97

4.2　常用扩展器件简介 97

4.2.1　8D锁存器74LS373 98

4.2.2　74LS244和74LS245芯片 99

4.2.3　3-8译码器74LS138 100

4.3　存储器的扩展 101

4.3.1　存储器扩展概述 101

4.3.2　程序存储器的扩展 103

4.3.3　数据存储器的扩展 106

4.3.4　兼有片外程序存储器和片外数据存储器的扩展举例 108

4.4　并行I/O口扩展 109

4.4.1　I/O口扩展概述 109

4.4.2　8255A可编程并行I/O口扩展 110

4.4.3　8155可编程并行I/O口扩展 116

4.4.4　用TTL芯片扩展简单的I/O接口 120

4.4.5　用串行口扩展并行I/O口 123

习题四 126

第5章　单片机串行口功能扩展 128

5.1　串行口功能扩展概述 128

5.2　51系列单片机与异步串行通信总线接口 128

5.2.1　RS-232接口 128

5.2.2　51单片机与PC机间的通信接口 134

5.2.3 RS-449/RS-422/RS-423/RS-485标准接口 143

5.3　51系列单片机与同步串行总线接口 145

5.3.1 I2C总线 145

5.3.2　SPI总线接口 155

5.3.3　单总线（l-Wire）接口 158

习题五 162

第6章　51单片机的接口与应用 163

6.1　按键、键盘及其接口 163

6.1.1　键输入过程与软件结构 163

6.1.2　键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题 164

6.1.3　独立式按键 165

6.1.4　行列式键盘 166

6.2　显示及显示器接口 170

6.2.1　LED显示器的结构与原理 170

6.2.2　LED显示器与显示方式 172

6.2.3　LED显示器接口 173

6.2.4　键盘、显示器组合接口 176

6.2.5　液晶显示器概述 178

6.2.6　字符型液晶显示模块LCM的组成与原理 179

6.2.7　字符型液晶显示模块LCM的引脚及说明 181

6.2.8　LCM的命令字 184

6.2.9　字符型LCM的接口及应用举例 187

6.3　A/D转换器接口 194

6.3.1　A/D转换器概述 194

6.3.2　A/D转换器ADC0809与单片机的接口 195

6.3.3　A/D转换器AD574与单片机的接口 198

6.3.4 串行A/D转换器与单片机的接口 201

6.4　D/A转换器接口 203

6.4.1　D/A转换器概述 203

6.4.2　8位D/A转换器与单片机的接口 205

6.4.3　高于8位D/A转换器与单片机的接口 211

6.4.4　串行D/A转换器与单片机的接口 213

6.5　行程开关、晶闸管、继电器与单片机的接口 216

6.5.1　光电耦合器件 217

6.5.2　行程开关、继电器触点与单片机的接口 218

6.5.3　晶闸管元件与单片机的接口 218

6.5.4　继电器与单片机的接口 219

习题六 220

第7章　单片机应用系统设计与开发 222

7.1　单片机应用系统结构与应用系统的设计内容 222

7.1.1　单片机应用系统的一般硬件结构 222

7.1.2　单片机应用系统的设计内容 225

7.2　单片机应用系统开发过程 225

7.3　单片机应用系统的一般设计方法 228

7.3.1　确定系统的功能与性能 228

7.3.2　确定系统基本结构 229

7.3.3　单片机应用系统硬、软件的设计原则 230

7.3.4　硬件设计 231

7.3.5　软件设计 232

7.3.6　资源分配 233

7.4　单片机应用系统调试 234

7.4.1　单片机应用系统调试工具 234

7.4.2　单片机应用系统的一般调试方法 236

7.5　51单片机应用系统设计与调试实例 239

习题七 242

第8章 单片机的C语言应用程序设计 244

8.1　C语言与51单片机 244

8.1.1　51单片机C语言编程简介 244

8.1.2　C51开发工具与单片机C语言编译器 245

8.1.3　Keil 80C51开发工具 246

8.1.4　Keil C51对标准C语言的扩展 247

8.2　C51数据类型及其在51单片机中的存储方式 248

8.2.1　Keil C51中的基本数据类型 248

8.2.2　C51数据在51单片机中的存储方式 249

8.3　C51数据的存储类型与51单片机存储结构 251

8.3.1　存储类型 251

8.3.2　存储模式 253

8.4　51单片机特殊功能寄存器的C51定义 254

8.5　51单片机并行接口的C51定义 255

8.6　位变量的C51定义 256

8.6.1　位变量的C51定义 256

8.6.2　对位变量定义的限制 256

8.7　C51的指针 257

8.7.1　通用指针与指定存储器的指针 257

8.7.2　指针转换 261

8.7.3　绝对指针 263

8.8　模块化程序开发过程 264

8.8.1　混合编程 265

8.8.2　覆盖和共享 267

8.8.3　库和连接／定位器 269

8.8.4　程序优化 271

8.9　51单片机内部资源的C语言编程 272

8.9.1 中断应用的C语言编程 272

8.9.2　定时器／计数器应用的C语言编程 274

8.9.3　串行口使用的C语言编程 277

8.10　51单片机片外扩展的C语言编程 279

8.10.1　8255A与单片机接口的C语言程序 279

8.10.2　51单片机数据采集的C语言编程 281

8.10.3　51单片机输出控制的C语言编程 295

8.11　频率测量的C语言编程 290

8.11.1　测量频率法 291

8.11.2　频率脉冲的测量周期法 293

8.12　51单片机间通信的C语言编程 294

8.12.1　点对点的串行异步通信 294

8.12.2　多机通信 297

8.13　键盘和数码显示人机交互的C语言编程 304

8.13.1　行列式键盘与51单片机的接口 304

8.13.2　七段数码显示与51单片机的接口 306

8.13.3　字符型液晶显示模块与51单片机的接口 309

习题八 312

附录A　ASCII码表 315

附录B　51单片机指令表 316

附录C　μVision2上机指南 323

C.1　μVision2软件的安装 323

C.2　μVision2集成开发环境的基本操作 325

C.2.1　μVision2集成开发环境界面 325

C.2.2　菜单命令、工具条图标及快捷键 326

C.3　在μVision2集成开发环境中创建应用 333

C.3.1　建立工程文件 333

C.3.2　创建源文件并添加到工程中 334

C.3.3　设置工具选项 336

C.3.4　编译、连接、创建HEX文件 339

C.4　μVision2集成开发环境的程序调试与仿真 340

C.4.1　Keil程序调试器功能设置 341

C.4.2　Keil程序调试窗口 341

C.4.3　μVision2调试器的调试命令、在线汇编与断点设置 345