单片机原理与应用PDF电子书下载

第1章　单片机概述 1

1.1　什么叫单片机 1

1.2　单片机的特点 2

1.3　单片机的发展概况 2

1.4　单片机主要制造厂家和机型 3

1.5　8位单片机系列介绍 4

1.5.1　8051内核的单片机 4

1.5.2　Motorola内核的单片机 8

1.5.3　PIC内核的单片机 8

1.5.4　其他公司8位单片机 9

1.6　16位和32位单片机系列介绍 10

1.6.1　16位单片机 10

1.6.2　32位单片机 10

1.7　单片机的发展趋势 11

1.8　单片机的应用领域 13

1.9　单片机技术主要网站介绍 14

本章小结 15

练习与思考题 15

第2章　8051单片机体系结构 17

2.1　8051单片机内部结构 17

2.2　8051单片机芯片引脚功能 19

2.3　8051中央处理器 21

2.3.1　运算器 21

2.3.2　控制器 23

2.3.3　程序执行过程 24

2.4　8051单片机的存储结构 25

2.4.1　8051单片机的存储器结构 25

2.4.2　程序存储器 25

2.4.3　内部数据存储器 26

2.4.4　特殊功能寄存器 29

2.4.5　外部数据存储器 31

2.5　并行输入／输出端口 32

2.5.1　P0口结构 32

2.5.2　P1口结构 34

2.5.3　P2口结构 34

2.5.4　P3口结构 35

2.6　单片机的时序与复位操作 36

2.6.1　时钟电路 36

2.6.2　CPU的时序 37

2.6.3　复位电路 39

2.6.4　复位和复位状态 41

2.7　单片机的省电工作模式 42

本章小结 43

练习与思考题 43

第3章　8051单片机指令系统 45

3.1　指令系统概述 45

3.2　指令格式 45

3.2.1　指令的构成 46

3.2.2　指令格式 46

3.2.3　指令中常用的符号 46

3.3　指令系统的寻址方式 47

3.4　8051单片机指令系统 51

3.4.1　数据传送类指令 52

3.4.2　算术操作类指令 57

3.4.3　逻辑运算与移位指令 63

3.4.4　控制转移类指令 66

3.4.5　位操作指令 72

本章小结 74

练习与思考题 74

第4章　单片机汇编语言程序设计 77

4.1　汇编语言程序设计概述 77

4.1.1　计算机编程语言 77

4.1.2　单片机源程序的汇编 78

4.1.3　伪指令 78

4.1.4　汇编程序分段格式 81

4.2　汇编语言程序设计方法 82

4.2.1　基本结构 82

4.2.2　汇编语言程序设计步骤 85

4.2.3　程序流程图 86

4.3　汇编语言程序设计实例 86

4.3.1　分支转移程序 86

4.3.2　循环程序 89

4.3.3　子程序 90

4.3.4　算术运算程序 91

4.3.5　逻辑运算程序 93

4.3.6　数制转换程序 94

4.3.7　查表程序 97

4.3.8　关键字查找程序 100

4.3.9　数据极值查找程序 101

4.3.10　数据排序程序 101

本章小结 103

练习与思考题 103

第5章　8051单片机的中断系统 106

5.1　中断的概念 106

5.2　8051单片机中断系统结构 107

5.2.1　中断系统结构 107

5.2.2　中断源 107

5.2.3　中断的控制（IE、IP） 109

5.3　中断响应处理过程 111

5.3.1　中断响应条件 111

5.3.2　外部中断响应时间 112

5.3.3　中断请求的撤销 113

5.3.4　中断返回 113

5.4　外部中断扩充方法 114

5.4.1　中断和查询结合法 114

5.4.2　矢量中断扩充法 115

5.5　中断系统软件设计 116

5.6　中断系统应用实例 118

本章小结 119

练习与思考题 119

第6章　8051单片机定时器／计数器及应用 121

6.1　8051单片机定时器／计数器的结构 121

6.1.1　工作方式控制寄存器TMOD 121

6.1.2　定时器／计数器控制寄存器TCON 122

6.2　定时器／计数器的工作方式 122

6.2.1　方式0 122

6.2.2　方式1 123

6.2.3　方式2 123

6.2.4　方式3 124

6.3　定时器／计数器的编程 125

6.3.1　定时器／计数器的初始化 125

6.3.2　定时器／计数器的编程示例 126

6.4　定时器／计数器的应用实例 127

6.4.1　门控位GATE的应用 127

6.4.2　简易实时时钟设计 128

6.4.3　读定时器／计数器 129

6.4.4　用定时器／计数器作外部中断 130

本章小结 130

练习与思考题 131

第7章　8051单片机串行口及应用 132

7.1　单片机串行口结构 132

7.1.1　串行口的结构 132

7.1.2　串行口控制寄存器SCON 133

7.1.3　特殊功能寄存器PCON 134

7.2　串行口的工作方式 134

7.2.1　方式0 134

7.2.2　方式1 135

7.2.3　方式2和方式3 136

7.3　单片机串行通信波特率 136

7.3.1　波特率的定义 137

7.3.2　波特率的计算 137

7.4　串行口的编程应用 138

7.4.1 串行口作串／并转换 138

7.4.2　串行口双机通信接口 139

7.4.3　串行口多机通信接口 141

本章小结 142

练习与思考题 142

第8章　STC系列单片机片上功能部件及使用 143

8.1　STC单片机性能特点 143

8.2　STC单片机I/O口的使用 145

8.3　STC单片机片内存储器的使用 146

8.3.1　STC系列单片机片内RAM的使用 146

8.3.2　单片机IAP技术 147

8.4　STC系列单片机片上A/D转换器的使用 150

8.4.1　片上A/D转换器工作原理 151

8.4.2　片上A/D转换器的使用 152

8.5　STC系列单片机片上PCA/PWM部件的使用 153

8.5.1　PCA/PWM功能部件工作原理 153

8.5.2　PCA/PWM的工作模式 157

8.5.3　PCA/PWM编程使用 160

8.6　STC单片机看门狗部件与节电模式 163

8.6.1　看门狗工作原理及应用 164

8.6.2　STC单片机掉电模式与节电模式 165

8.7　STC单片机ISP编程 167

8.7.1　ISP典型编程电路 167

8.7.2　ISP编程下载软件 167

本章小结 168

练习与思考题 169

第9章　单片机系统的扩展 170

9.1　单片机系统扩展概述 170

9.2　单片机系统总线的构造 171

9.2.1　单片机系统总线 171

9.2.2　单片机系统三总线的构造 172

9.3　单片机系统的三总线接口应用 172

9.3.1　外部并行器件的扩展 172

9.3.2　地址空间分配与编址 173

9.3.3　单片机扩展存储器的接口设计 174

9.4　I/O端口扩展与设计 177

9.4.1　I/O接口概述 177

9.4.2　TTL电路扩展并行I/O口 178

9.5　串行总线的扩展应用 181

9.5.1　I2C总线结构与工作原理 181

9.5.2　I2C总线的时序 183

9.5.3　I2C总线上的数据传输格式 184

9.5.4　I2C总线的信号模拟与编程技术 186

9.6　I2C总线器件的接口应用 188

9.6.1 串行E2PROM存储器接口应用 188

9.6.2　串行日历时钟芯片的接口应用 194

9.7　1/2/3Wire总线器件的接口应用 200

9.7.1　单线制串行总线器件 200

9.7.2　双线制、三线制串行总线器件 205

9.8　SPI总线器件的接口应用 208

9.8.1　ISD4004语音录／放电路 208

9.8.2　ISD4004的工作时序 209

9.8.3　ISD4004接口电路与编程应用 210

本章小结 213

练习与思考题 213

第10章　单片机与键盘、显示器、打印机的接口设计 215

10.1　单片机与键盘的接口 215

10.1.1　键盘的工作原理 215

10.1.2　键盘的接口方式 216

10.1.3　键盘扫描工作方式 222

10.1.4　键盘接口及应用 223

10.2　单片机与显示器接口设计 225

10.2.1　显示器结构与工作原理 225

10.2.2　LED数码显示方式与接口电路设计 227

10.2.3　专用显示驱动芯片接口设计 230

10.3　单片机与键盘／显示器接口设计 234

10.3.1　用串行接口设计键盘／显示电路 234

10.3.2　ZLG7290键盘／显示器接口设计 236

10.4　单片机与液晶显示器的接口设计 242

10.4.1　液晶显示器类型与工作原理 243

10.4.2　字符型液晶显示器接口设计 243

10.4.3　点阵图形液晶显示器接口设计 248

10.5　单片机与微型打印机的接口设计 250

10.5.1　MP-D16微型打印机的接口电路设计 250

10.5.2　MP-D16微型打印机的使用 251

本章小结 253

练习与思考题 253

第11章　单片机与A/D、D/A转换器的接口设计 255

11.1　A/D转换器的接口设计 255

11.1.1 A/D转换器概述 255

11.1.2　单片机与AD574的并行接口设计 258

11.1.3　单片机与串行A/D转换器MCP3202的接口设计 262

11.1.4　单片机与AD7705/6串行A/D转换器接口设计 266

11.1.5　单片机与MC14433的接口设计 275

11.2　D/A转换器接口设计 278

11.2.1　D/A转换器概述 278

11.2.2　DAC0832的功能特性 281

11.2.3　DAC0832与单片机并行接口设计 283

11.2.4　单片机与串行D/A转换器接口设计 286

11.3　单片机与V/F转换器的接口设计 290

11.3.1　V/F转换器实现A/D转换的原理 290

11.3.2　V/F转换器的接口方法 291

11.3.3　V/F转换器与单片机的接口应用 292

本章小结 294

练习与思考题 295

第12章　单片机C51程序设计 296

12.1　C51概述 296

12.2　C51数据结构和语法 296

12.2.1　常量与变量 296

12.2.2　整型变量与字符型变量 298

12.2.3　关系运算符和关系表达式 299

12.2.4　逻辑运算符和逻辑表达式 299

12.3　C51流程控制语句 300

12.3.1　if选择语句 300

12.3.2　switch语句 301

12.3.3　for语句 301

12.3.4　while语句 302

12.3.5　do-while语句 302

12.3.6　其他语句 302

12.4　C51构造数据类型 303

12.4.1　结构体 303

12.4.2　共用体 304

12.4.3　指针 305

12.4.4　typedef类型定义 306

12.5　C51和标准C语言的异同 306

12.5.1　Keil C51数据类型 306

12.5.2　8051的特殊功能寄存器 307

12.5.3　8051的存储类型 307

12.5.4　Keil C51的指针 309

12.5.5　Keil C51的使用 309

12.5.6　C51关键字 311

12.6　C51硬件编程 312

12.6.1　8051的I/O接口编程 312

12.6.2　8051的定时器编程 313

12.6.3　8051的中断服务 313

12.6.4　8051的串行口编程 315

12.7　C51与汇编语言的混合编程 316

12.8　C51程序设计实例 321

本章小结 323

练习与思考题 323

第13章　单片机应用系统设计 324

13.1　单片机应用系统设计的基本原则 324

13.2　单片机应用系统设计及开发过程 324

13.3　单片机应用系统设计的基本结构 326

13.4　单片机实验系统设计 327

13.4.1　单片机最小实验系统 327

13.4.2　单片机实验系统电路设计 328

13.5　单片机应用系统设计实例 330

13.5.1　系统任务设计 330

13.5.2　系统电路设计方案 331

13.5.3　系统整体电路设计 332

13.5.4　系统软件设计 332

本章小结 338

练习与思考题 339

第14章　Proteus电路设计与仿真技术 340

14.1　Proteus快速入门 340

14.1.1　Proteus工作界面 340

14.1.2　Proteus ISIS软件基本操作 343

14.2　Proteus电路原理图设计 345

14.2.1　元件器选取与放置 345

14.2.2　电路连线设计 346

14.3　Proteus电路仿真 347

14.3.1　单片机源代码生成与编译 347

14.3.2　目标文件装载与仿真 347

14.4　Keil与Proteus的协同仿真 348

本章小结 348

练习与思考题 349

第15章　单片机实验与指导 350

15.1　实验一　选择排序法编程实验 350

15.2　实验二　多字节数的除法编程实验 352

15.3　实验三　定时器／计数器的使用 354

15.4　实验四　外部中断的使用 357

15.5　实验五　可控交通灯实现 360

15.6　实验六　键盘与数码显示 364

15.7　实验七　A/D转换 366

15.8　实验八　D/A转换实验 370

15.9　实验九　单片机与PC串行通信 372

15.10　实验十　OCM12864图形液晶显示器使用 376

第16章　单片机课程设计 379

16.1　带温度计的电子钟设计 379

16.2　可控波形发生器设计 388

16.3　LED点阵显示设计 396

16.4　可控流动灯设计 400

附录A　8051单片机指令表 406

附录B　ASCII码与控制字符功能 409

参考文献 411