单片机技术与节电装置设计PDF电子书下载

第1章 单片机概述 1

1.1 基础知识 1

1.1.1 单片机的概念 1

1.2.2 单片机的发展 2

1.1.3 单片机的应用 4

1.1.4 单片机应用系统研发流程 7

1.1.5 单片机主要品种及系列 11

1.2 数制与编码 16

1.2.1 数制 16

1.2.2 数制的转换 17

1.2.3 常用编码 18

第2章 51单片机系统结构和基本原理 21

2.1 基本结构和引脚功能 21

2.1.1 基本结构 21

2.1.2 引脚定义及功能 22

2.2 存储器和寄存器 26

2.2.1 程序存储器 26

2.2.2 数据存储器 27

2.3 I/O端口 32

2.3.1 并行端口功能 32

2.3.2 负载能力 34

2.3.3 端口的使用 34

2.4 单片机工作条件 35

2.4.1 电源 35

2.4.2 时钟 35

2.4.3 复位电路和复位状态 37

第3章 51单片机汇编语言程序设计基础 39

3.1 指令格式及分类 40

3.1.1 汇编语言指令格式 40

3.1.2 指令格式的分类 41

3.2 指令符号标识及伪指令 42

3.2.1 指令符号标识 42

3.2.2 伪指令 44

3.3 寻址方式 47

3.3.1 立即寻址 47

3.3.2 直接寻址 48

3.3.3 寄存器寻址 48

3.3.4 寄存器间接寻址 48

3.3.5 变址寻址 49

3.3.6 相对寻址 49

3.3.7 位寻址 50

3.4 指令系统 51

3.4.1 数据传送指令 51

3.4.2 算术运算指令 56

3.4.3 逻辑运算和移位指令 59

3.4.4 控制转移指令 62

3.4.5 位操作指令 67

3.5 汇编语言源程序的设计 68

3.5.1 汇编语言源程序的设计步骤 68

3.5.2 设计特点 70

3.5.3 汇编语言源程序的编辑与汇编 70

3.6 程序的基本结构及设计 71

3.6.1 顺序结构程序设计 72

3.6.2 分支结构程序设计 72

3.6.3 循环结构程序设计 73

3.6.4 查表程序设计 77

3.6.5 子程序设计 79

3.6.6 其他常见程序 83

第4章 C语言及C51程序设计 94

4.1 C语言概述 94

4.1.1 C语言的发展过程 94

4.1.2 C语言及C51语言的特点 94

4.1.3 C源程序的结构特点及编译 95

4.1.4 C51程序与汇编程序的差异 96

4.1.5 C语言的字符集 98

4.1.6 C语言词汇 98

4.2 数据类型、运算符与表达式 101

4.2.1 C语言及C51的数据类型 101

4.2.2 算术运算符和算术表达式 119

4.2.3 关系运算符和表达式 122

4.2.4 逻辑运算符和表达式 124

4.2.5 其他运算符 126

4.3 C程序基本结构及分支与循环控制 127

4.3.1 C程序的基本结构及if语句 127

4.3.2 条件运算符和条件表达式 133

4.3.3 switch语句 134

4.3.4 循环控制 137

4.4 编译预处理 145

4.4.1 宏定义 146

4.4.2 文件包含 149

4.4.3 条件编译 150

4.4.4 用typedef重定义数据类型 152

4.5 数组与函数 152

4.5.1 一维数组的定义和引用 152

4.5.2 二维数组的定义和引用 156

4.5.3 字符数组 158

4.5.4 函数 160

4.5.5 局部变量和全局变量 172

4.5.6 变量的存储种类 174

4.6 指针 175

4.6.1 指针的基本概念 176

4.6.2 指针变量和指针运算符 177

4.6.3 指针与函数参数 181

4.6.4 指针、数组和字符串指针 182

4.6.5 指针数组 185

4.6.6 多级指针 186

4.6.7 返回指针的函数 188

4.6.8 函数指针 188

4.6.9 C51中的指针 188

4.6.10 绝对地址的访问 190

4.7 结构体、共同体和枚举 191

4.7.1 定义结构体和结构体变量 191

4.7.2 结构数组 193

4.7.3 结构与函数 193

4.7.4 结构的初始化 195

4.7.5 共同体（union） 195

4.7.6 枚举 197

4.8 单片机C51程序的结构形式 198

4.8.1 程序的模块化设计 198

4.8.2 一般单源文件单片机程序结构 198

4.8.3 多源文件的单片机程序结构 201

第5章 51单片机的中断、定时与串行通信 204

5.1 51单片机的中断系统 204

5.1.1 中断的概念及中断源 204

5.1.2 中断系统的一般功能 205

5.1.3 中断系统结构及控制 206

5.1.4 中断处理过程 211

5.1.5 中断应用程序举例 212

5.1.6 扩展外部中断源 214

5.1.7 C51中断函数的写法 216

5.2 51单片机的定时／计数器 218

5.2.1 定时／计数器的功能概述 218

5.2.2 定时／计数器的组成结构 219

5.2.3 定时／计数器的工作方式 222

5.2.4 定时／计数器的应用 224

5.3 51单片机的串行通信 230

5.3.1 串行通信的基本知识 230

5.3.2 串行口及其通信功能 235

5.3.3 串行口控制寄存器 236

5.3.4 串行口的工作方式 238

5.3.5 串行口的应用 242

5.3.6 C51串口通信的写法及应用 247

5.3.7 串行通信接口 249

5.3.8 PC机与单片机的通信 253

第6章 51单片机系统扩展 266

6.1 51单片机系统扩展总线及存储器的类型 266

6.1.1 最小应用系统及外部扩展性能 266

6.1.2 半导体存储器的类型 268

6.2 程序存储器的扩展 271

6.2.1 访问片外程序存储器的操作过程 271

6.2.2 EPROM的扩展 271

6.2.3 E2PROM的扩展 273

6.2.4 超大容量并行程序存储器扩展 274

6.3 数据存储器的扩展 274

6.3.1 访问片外数据存储器的操作过程 275

6.3.2 RAM的扩展 275

6.3.3 快闪存储器的扩展 277

6.4 并行I/O接口扩展 279

6.4.1 并行I/O接口的简单扩展 280

6.4.2 可编程并行I/O接口扩展 280

6.5 常用的串行存储器扩展 288

6.5.1 24C××系列串行存储器 288

6.5.2 93C××系列串行存储器 314

第7章 51单片机的模拟与数字接口技术 323

7.1 模拟量接口技术 323

7.1.1 单电源运放工作原理 323

7.1.2 测量模拟电压与电流的接口电路 329

7.1.3 温度测量接口技术 333

7.1.4 应力测量接口技术 339

7.2 模拟量输出电路 341

7.2.1 电压电流转换电路举例一 342

7.2.2 电压电流转换电路举例二 342

7.3 光耦隔离输入接口技术 343

7.3.1 常用光耦器件简介 343

7.3.2 单片机与光耦隔离输入电路 343

7.4 功率输出接口技术 343

7.4.1 继电器驱动电路 343

7.4.2 提高单片机驱动能力 345

7.4.3 光耦直接输出电路 345

7.4.4 单片机驱动双向晶闸管电路 346

第8章 变频器节电运行参数显示调节装置的设计 349

8.1 相关器件介绍 349

8.1.1 键盘接口 349

8.1.2 显示器及其接口 354

8.2 显示调节装置硬件系统的设计 360

8.2.1 15只LED数码管的驱动方式 362

8.2.2 串行发送和接收 362

8.2.3 按键输入电路 362

8.3 软件设计与各个功能的协调实现 363

8.3.1 键盘扫描程序的结构与编程 363

8.3.2 动态显示程序的结构与编程 369

8.3.3 串行通信子程序 372

第9章 路灯时段控制节电装置的设计 378

9.1 相关器件介绍 378

9.1.1 LCD液晶显示 378

9.1.2 DS1302时钟芯片 394

9.2 Keil开发工具及ISP技术简介 401

9.2.1 Keil软件介绍 401

9.2.2 Keil软件的应用 404

9.2.3 ISP技术简介 410

9.3 路灯节电装置系统的硬件设计 412

9.3.1 主电路及驱动电路 412

9.3.2 单片机控制电路 414

9.4 系统的软件设计 416

9.4.1 程序流程图 416

9.4.2 源程序 416

第10章 交流电动机测流节电控制装置的设计 423

10.1 相关器件介绍 423

10.1.1 模／数转换（ADC）电路简介 423

10.1.2 8位串行A/D转换器ADC0832简介 425

10.1.3 12位串行A/D转换器TLC2543简介 427

10.1.4 AT89S、STC89C系列单片机内部“看门狗”简介 429

10.2 采用△-？自动转换方式的节电控制装置 434

10.2.1 相关基础知识 434

10.2.2 系统硬件电路设计 435

10.2.3 系统的软件设计 438

10.3 采用串接电抗器转换方式的节电控制装置 443

10.3.1 系统硬件电路设计 443

10.3.2 系统的软件设计 447

第11章 基站机房节电及换风节能控制装置的设计 455

11.1 相关器件及单片机的通信技术介绍 457

11.1.1 单总线数字温度传感器DS18B20简介 457

11.1.2 PC机与单片机的通信技术知识 465

11.2 简易型通信基站机房换风节能控制装置的软硬件设计 476

11.2.1 实现设计的功能要求 476

11.2.2 硬件电路的设计 477

11.2.3 软件程序的设计 478

11.3 通信基站机房节电及换风节能控制装置电路的软硬件设计 485

11.3.1 系统功能设计要求 485

11.3.2 系统硬件电路设计 486

11.3.3 下位机系统软件的设计 490

11.3.4 上位机系统软件的设计 516

11.3.5 VB程序的调试及生成VB独立文件 526

参考文献 529