单片机应用设计培训教程 理论篇PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 计算机的发展 1

1.2 单片机概述 2

1.2.1 单片机的发展历史 2

1.2.2 单片机的组成及特点 3

1.2.3 单片机的发展趋势 5

1.2.4 单片机与嵌入式系统 6

1.3 单片机应用系统的结构与开发 7

1.3.1 单片机应用系统的结构 7

1.3.2 单片机应用系统的开发 9

1.4 80C51系列单片机 12

1.4.1 80C51系列单片机的发展 12

1.4.2 89系列单片机的特点及分类 13

第2章 单片机的结构及原理 15

2.1 单片机的结构 15

2.1.1 标准型单片机的组成与结构 15

2.1.2 引脚定义及功能 18

2.2 单片机的工作原理 20

2.2.1 指令与程序概述 20

2.2.2 CPU的工作原理 21

2.2.3 单片机执行程序的过程 22

2.3 单片机的存储器 25

2.3.1 存储器结构和地址空间 25

2.3.2 程序存储器 26

2.3.3 数据存储器 27

2.4 特殊功能寄存器SFR 30

2.4.1 80C51系列的SFR 30

2.4.2 AT89S51/S52的SFR地址分布及寻址 31

2.4.3 SFR的功能及应用 33

2.5 输入／输出端口 36

2.5.1 P0口 37

2.5.2 P1口 38

2.5.3 P2口 39

2.5.4 P3口 41

2.5.5 读引脚与读端口操作 42

2.5.6 4个I/O端口的主要异同点 42

2.6 CPU时序及时钟电路 43

2.6.1 CPU时序及有关概念 43

2.6.2 振荡器和时钟电路 45

2.6.3 指令时序 46

2.7 复位和复位电路 48

2.7.1 内部复位信号的产生 48

2.7.2 复位状态 48

2.7.3 外部复位电路设计 49

2.8 单片机的低功耗方式 50

2.8.1 电源控制寄存器PCON 51

2.8.2 待机方式 51

2.8.3 掉电方式 52

思考与练习 52

第3章 指令系统 54

3.1 指令系统简介 54

3.2 寻址方式 55

3.2.1 符号注释 55

3.2.2 寻址方式说明 56

3.3 指令系统分类介绍 60

3.3.1 数据传送类指令 60

3.3.2 算术运算类指令 67

3.3.3 逻辑操作类指令 72

3.3.4 控制转移类指令 75

3.3.5 位操作类指令 79

思考与练习 82

第4章 汇编语言程序设计 86

4.1 概述 86

4.1.1 程序设计语言 86

4.1.2 汇编语言的规范 87

4.1.3 汇编语言程序设计步骤 90

4.2 顺序与循环程序设计 91

4.2.1 顺序程序设计 91

4.2.2 循环程序设计 92

4.3 分支程序设计 95

4.3.1 分支程序设计综述 95

4.3.2 无条件／条件转移程序设计 95

4.3.3 散转程序设计 97

4.4 查表程序设计 99

4.4.1 查表程序综述 99

4.4.2 规则变量的查表程序设计 99

4.4.3 非规则变量的查表程序设计 101

4.5 子程序设计 103

4.5.1 子程序结构与设计注意事项 103

4.5.2 子程序调用与返回 104

4.5.3 子程序嵌套 104

4.5.4 子程序设计 105

思考与练习 108

第5章 C51语言程序设计 110

5.1 单片机的C语言概述 110

5.1.1 C语言的主要优点 110

5.1.2 单片机C语言使用的工具 111

5.1.3 使用C语言的注意事项 113

5.2 Keil C51对通用C语言的扩展 113

5.2.1 数据类型 114

5.2.2 数据的存储区类型 116

5.2.3 存储模式 117

5.2.4 指针 118

5.2.5 函数 120

5.2.6 C51语言对单片机硬件的访问 122

5.3 C语言与汇编语言的混合编程 124

5.3.1 C语言与汇编语言混合编程注意事项 124

5.3.2 带参数传递的函数调用 125

5.3.3 无参数传递的函数调用 127

5.3.4 混合编程举例 127

思考与练习 128

第6章 单片机的基本功能模块 129

6.1 定时／计数器 129

6.1.1 定时／计数器T0、T1概述 129

6.1.2 定时／计数器的控制方法 131

6.1.3 定时器T0、T1的工作方式 134

6.1.4 定时器T0、T1应用举例 137

6.1.5 定时／计数器T2 141

6.1.6 WDT监视定时器 149

6.2 UART串行接口 151

6.2.1 串行通信概述 151

6.2.2 80C51串行口简介 154

6.2.3 串行通信工作方式 159

6.2.4 串行口应用举例 163

6.3 中断系统 169

6.3.1 概述 169

6.3.2 AT89S51单片机的中断系统 172

6.3.3 中断处理过程 178

6.3.4 中断程序的设计与应用 183

思考与练习 191

第7章 单片机的系统扩展 193

7.1 并行扩展概述 193

7.1.1 外部并行扩展总线 193

7.1.2 并行扩展的寻址方法 194

7.2 存储器的并行扩展 195

7.2.1 数据存储器扩展概述 196

7.2.2 访问片外RAM的操作时序 196

7.2.3 数据存储器扩展举例 197

7.3 并行I/O接口的扩展 198

7.3.1 简单并行I/O接口的扩展 199

7.3.2 可编程I/O接口的扩展 200

7.4 串行扩展概述 204

7.4.1 常用串行总线与串行接口简介 205

7.4.2 串行扩展的模拟技术 208

7.4.3 串行扩展的主要特点 209

7.5 I2C总线 209

7.5.1 I2C总线的特点 209

7.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理 210

7.5.3 I2C总线的传输时序 210

7.5.4 I2C总线的通用模拟软件包 213

7.5.5 I2C总线应用举例 217

7.6 SPI串行接口 223

7.6.1 SPI串行接口的特点 223

7.6.2 SPI系统的组成及基本原理 223

7.6.3 SPI串行接口的传输时序 224

7.6.4 SPI串行接口的通用软件包 225

7.6.5 SPI串行接口应用举例 226

思考与练习 229

第8章 接口技术 230

8.1 键盘接口 230

8.1.1 键盘工作原理 230

8.1.2 独立式按键 232

8.1.3 行列式键盘 233

8.2 显示器接口 238

8.2.1 LED显示器的结构与原理 239

8.2.2 LED静态显示方式 241

8.2.3 LED动态显示方式 243

8.2.4 液晶显示器概述 245

8.2.5 字符型液晶显示模块LCM的组成及原理 246

8.2.6 字符型液晶显示模块LCM的引脚及说明 249

8.2.7 LCM的指令 250

8.2.8 LCM的复位及初始化 253

8.2.9 LCM的接口及应用举例 254

8.3 D/A转换接口 258

8.3.1 D/A转换器原理 259

8.3.2 D/A转换器的主要技术指标 260

8.3.3 并行D/A转换器 260

8.3.4 串行D/A转换器 264

8.4 A/D转换器 268

8.4.1 A/D转换器的主要技术指标 269

8.4.2 逐次逼近式A/D转换器原理 270

8.4.3 逐次逼近式并行A/D转换器 271

8.4.4 逐次逼近式串行A/D转换器 274

思考与练习 277

附录A 80C51指令表 278

附录B 常用芯片引脚图 284

附录C ASCII码表 286

附录D 8位二进制数的不同表达方式 287

参考文献 288