单片机原理及应用PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　单片机概述 1

1.1.1　单片机的发展概况 1

1.1.2　单片机的特点 2

1.1.3　单片机的应用领域 3

1.2　典型单片机系列简介 3

1.2.1　单片机系列简介 3

1.2.2　MCS-51系列单片机简介 5

1.2.3　16位单片机简介 6

1.2.4　ARM内核单片机简介 8

习题一 10

第2章　MCS-51单片机的结构 11

2.1　MCS-51单片机的基本组成 11

2.1.1　8051单片机的内部结构和功能 11

2.1.2　存储器结构 13

2.2　I/O接口结构 18

2.2.1　P0口结构及应用 18

2.2.2　P1口结构及应用 20

2.2.3　P2口结构及应用 20

2.2.4　P3口结构及应用 21

2.3　MCS-51单片机的引脚功能 21

2.3.1　引脚信号功能介绍 21

2.3.2　引脚信号的第二功能 22

2.4　时钟电路及工作方式 23

2.4.1　时钟电路 23

2.4.2　时序定时单位 23

2.4.3　MCS-51指令时序 24

2.4.4　MCS-51单片机的工作方式 25

2.5　MCS-51单片机最小系统 27

习题二 28

第3章　MCS-51指令系统及汇编语言程序设计 29

3.1　MCS-51指令系统简介 29

3.2　MCS-51指令系统的寻址方式 29

3.2.1　寄存器寻址 30

3.2.2　直接寻址 30

3.2.3　寄存器间接寻址 31

3.2.4　立即寻址 31

3.2.5　基址寄存器加变址寄存器间接寻址 31

3.2.6　相对寻址 32

3.2.7　位寻址 32

3.3　MCS-51指令系统及一般说明 33

3.3.1　数据传送类指令 33

3.3.2　算术操作类指令 36

3.3.3　逻辑运算指令 39

3.3.4　控制转移类指令 42

3.3.5　位操作指令 45

3.4　汇编语言程序设计 46

3.4.1　汇编语言源程序的格式 46

3.4.2　MCS-51单片机汇编语言程序设计举例 51

习题三 62

第4章　中断 64

4.1 中断技术 64

4.1.1　为什么应用中断技术 64

4.1.2　中断系统的功能 64

4.2　MCS-51中断系统 65

4.2.1　MCS-51中断源 66

4.2.2　MCS-51中断控制 67

4.3　MCS-51中断处理过程 69

4.3.1　中断响应 69

4.3.2　中断处理 70

4.3.3　中断返回 70

4.3.4　中断应用举例 70

4.3.5　中断请求标志的撤销 71

4.4　扩充外部中断的方法 72

4.4.1　用定时器扩充外部中断 72

4.4.2　中断与查询相结合 72

习题四 73

第5章　定时器／计数器 74

5.1　定时器／计数器概述 74

5.1.1 定时器／计数器内部结构 74

5.1.2　定时器／计数器的工作原理 74

5.1.3　定时器／计数器的控制字 75

5.2　定时器／计数器的工作方式及应用 76

5.2.1　定时器／计数器的初值计算 76

5.2.2　定时器／计数器的4种工作方式及应用 77

习题五 84

第6　章MCS-51单片机存储器的扩展 85

6.1　单片机扩展及系统结构 85

6.2　程序存储器EPROM的扩展 86

6.2.1 外部程序存储器的扩展原理及时序 86

6.2.2　常用地址锁存器 87

6.2.3　常用地址译码器 88

6.2.4　典型EPROM扩展电路 90

6.3　外部数据存储器的扩展 92

6.3.1　外部数据存储器的操作时序 92

6.3.2　常用的静态RAM芯片 93

6.3.3　64KB以内静态RAM的扩展 94

6.3.4　超过64KB静态RAM的扩展 96

6.3.5　扩展既可读又可写的程序存储器 96

6.4　E2PROM扩展电路 96

6.4.1　E2PROM的应用特性 97

6.4.2　常用的E2PROM芯片介绍 97

6.4.3　2817A与单片机的接口电路设计 98

6.4.4　E2PROM 2864A 99

习题六 99

第7章　串行口 100

7.1 串行通信的基础知识 100

7.1.1　并行通信与串行通信 100

7.1.2　异步通信和同步通信 100

7.1.3　串行通信的制式 102

7.1.4　波特率 102

7.2　MCS-51的串行I/O口及控制寄存器 103

7.2.1 串行口的结构 103

7.2.2　串行口的控制寄存器SCON(98H) 103

7.2.3 电源控制寄存器PCON(87H) 104

7.2.4　中断允许寄存器IE(A8H) 105

7.2.5　中断优先级寄存器IP(B8H) 105

7.3 串行口的工作方式 105

7.3.1 串行口方式0 105

7.3.2　串行口方式1 106

7.3.3　方式2和方式3 107

7.4　波特率的设计 108

7.4.1　方式0和方式2 108

7.4.2　方式1和方式3 108

7.5　MCS-51串行口的应用 109

7.5.1　利用串行口方式0作I/O口扩展 109

7.5.2　用串行口进行异步通信 111

7.5.3　MCS-51双机异步通信 113

7.6　MCS-51串行口的多机通信 116

习题七 118

第8章　I/O接口扩展设计及应用 119

8.1　I/O扩展概述 119

8.2　MCS-51单片机与可编程并行I/O芯片8255A的接口 120

8.2.1　8255A芯片介绍 120

8.2.2　8255A的3种工作方式及选择 121

8.2.3　接口应用举例 126

8.3　MCS-51与可编程芯片8155的接口 127

8.3.1　8155芯片介绍 127

8.3.2　8051单片机与8155的接口及应用 132

8.4　TTL芯片扩展简单的I/O接口 133

8.4.1　简单输入接口扩展 133

8.4.2　简单输出接口扩展 134

8.5　键盘／显示器接口芯片8279 135

8.5.1　LED显示器的工作原理 135

8.5.2　键盘接口原理 136

8.5.3　可编程键盘／显示接口8279 138

习题八 147

第9章　MCS-51与A/D、D/A的接口 148

9.1　A/D转换器的接口技术 148

9.1.1　并行输出A/D转换器接口 148

9.1.2　串—并行输出ADC与单片机的接口 155

9.1.3 串行输出ADC与单片机的接口 157

9.2　MCS-51单片机与8位D/A转换器接口技术 159

9.2.1　DAC0832的结构原理 159

9.2.2　8位D/A转换器的接口方法 161

9.2.3　D/A转换器的输出方式 163

9.3　MCS-51单片机与12位D/A转换器的接口技术 165

9.3.1　DAC1210的结构特点 165

9.3.2　8051与DAC1210转换器的接口技术 166

9.3.3　无输入锁存器的D/A转换器与单片机的接口 167

习题九 168

第10章　单片机高级语言C51程序设计 169

10.1　C51语言的特点及其程序结构 169

10.2　C51语言的标识符和关键字 173

10.3　C51语言的数据类型及运算符 175

10.3.1　C51语言的数据类型 175

10.3.2　C51语言的运算符 181

10.4　C51语言的程序流程控制 182

10.4.1　if语句 182

10.4.2　switch case语句 183

10.4.3　while循环语句 184

10.4.4　do...while循环语句 184

10.4.5　for循环语句 184

10.4.6　goto语句 184

10.4.7　continue语句 184

10.5 函数 185

10.5.1 中断服务函数与寄存器组的定义 185

10.5.2　函数的返回值 186

10.6　编译预处理命令 186

10.6.1 文件包含 186

10.6.2　宏定义 186

10.6.3　条件编译 187

10.6.4　用typedef重新定义数据类型的名称 187

10.7　C51程序设计举例 187

习题十 191

第11章　高级语言C51的应用 192

11.1　8051串行口扩展矩阵键盘接口与应用 192

11.1.1　8051串行口扩展矩阵键盘接口 192

11.1.2　8051串行口扩展矩阵键盘应用 192

11.2　8051串行口扩展LED显示器的接口与应用 194

11.2.1　8051串行口扩展LED显示器的接口 194

11.2.2　8051串行口扩展LED显示器的应用 194

11.3　8051串行口实现多机通信 195

11.4　DAC转换接口与应用 196

11.4.1　8051与DAC0832的硬件连接 196

11.4.2　DAC0832产生锯齿波的软件设计 197

11.4.3　DAC0832产生梯形波的软件设计 197

11.5　ADC0809转换器的接口与应用 198

11.5.1　ADC0809与8051单片机的接口 198

11.5.2　ADC0809应用举例 199

11.6　软件模拟IC总线的C51读写程序 200

11.6.1　I2C总线简介 200

11.6.2　I2C总线通用读写程序 201

11.7　基于MAX517的串行D/A转换 207

11.7.1　实例说明 207

11.7.2　设计思路分析 208

11.7.3　硬件电路设计 209

11.7.4　软件设计 211

11.8　基于TLC549的串行A/D转换 214

11.8.1　实例说明 214

11.8.2　设计思路分析 214

11.8.3　硬件电路设计 216

11.8.4　软件设计 217

11.9　单相电子式预付费电度表的设计与实现 219

11.9.1　单相电子式预付费电度表的工作过程 220

11.9.2　硬件电路及其工作原理 221

11.9.3　软件编程 225

11.9.4　提高预付费电度表可靠性的措施 226

习题十一 228

参考文献 229

附录A　MCS-51指令表 230

附录B　ASCII码表 234

附录C　芯片的引脚图 235