单片机原理与接口技术 C语言版PDF电子书下载

第1章 单片机及其开发工具 1

1.1 单片机的基本概念 1

1.2 单片机的发展 1

1.2.1 单片机的发展历史 1

1.2.2 单片机技术的发展 3

1.3 单片机的特点及应用 4

1.3.1 单片机的特点 4

1.3.2 单片机的应用 5

1.4 常用单片机简介 5

1.4.1 MCS-51系列单片机 5

1.4.2 ATMEL89系列单片机 6

1.4.3 STC系列单片机 8

1.4.4 常见的其他系列单片机 8

1.5 单片机程序开发软件Keil C简介 9

1.5.1 Keil C集成工具 10

1.5.2 Keil C操作方法 10

1.5.3 Keil C程序开发方法 13

1.5.4 Keil C调试运行方法 17

1.6 单片机系统模拟软件Proteus简介 20

1.6.1 Proteus ISIS操作方法 21

1.6.2 Proteus ISIS原理图设计方法 25

1.6.3 Proteus ISIS原理图设计举例 28

1.6.4 Proteus ISIS电路模拟运行方法 30

思考题与习题 30

第2章 MCS-51单片机的结构与原理 32

2.1 MCS-51单片机的内部结构及CPU 32

2.1.1 MCS-51单片机的结构及特点 32

2.1.2 MCS-51单片机的内部原理结构 33

2.1.3 MCS-51单片机的CPU 33

2.2 MCS-51单片机的引脚与总线结构 36

2.2.1 MCS-51单片机的引脚信号及功能 36

2.2.2 MCS-51单片机的外部总线结构 39

2.3 MCS-51单片机的存储器结构 40

2.3.1 程序存储器结构 40

2.3.2 片内数据存储器结构 41

2.3.3 片外数据存储器结构 44

2.4 MCS-51单片机的时钟及CPU时序 45

2.4.1 时钟电路及时钟信号 45

2.4.2 CPU时序 46

2.5 MCS-51单片机的复位 47

2.5.1 复位状态 47

2.5.2 复位电路 48

2.6 MCS-51单片机的低功耗工作方式 49

2.6.1 低功耗工作结构及控制 49

2.6.2 空闲工作方式 50

2.6.3 掉电工作方式 50

2.7 MCS-51单片机的输入／输出端口 51

2.7.1 P1口 51

2.7.2 P2口 53

2.7.3 P3口 53

2.7.4 P0口 54

2.7.5 端口负载能力和接口要求 55

思考题与习题 56

第3章 MCS-51指令系统及汇编程序设计 58

3.1 汇编语言概述 58

3.1.1 指令和机器语言 58

3.1.2 汇编语言 59

3.1.3 汇编语言格式 59

3.2 MCS-51单片机寻址方式 61

3.2.1 立即数寻址 61

3.2.2 寄存器寻址 61

3.2.3 直接寻址 62

3.2.4 寄存器间接寻址 63

3.2.5 变址寻址 64

3.2.6 位寻址 64

3.2.7 指令寻址 64

3.2.8 寻址空间及指令中符号注释 65

3.3 MCS-51单片机指令系统 66

3.3.1 数据传送指令 66

3.3.2 算术运算指令 71

3.3.3 逻辑操作指令 74

3.3.4 控制程序转移指令 76

3.3.5 位操作指令 80

3.4 MCS-51单片机伪指令 82

3.5 汇编语言程序设计 84

3.5.1 简单程序设计 84

3.5.2 分支程序设计 85

3.5.3 循环程序设计 86

3.5.4 子程序设计 88

思考题与习题 90

第4章 单片机C语言及程序设计 93

4.1 C51概述 93

4.1.1 C语言编程的优势 93

4.1.2 C51与ANSI C的区别 94

4.1.3 C51扩充的关键字 95

4.2 C51数据类型及存储 96

4.2.1 C51的数据类型 96

4.2.2 C51数据的存储 97

4.3 C51一般变量的定义 98

4.3.1 C51变量的定义格式 98

4.3.2 C51变量的存储类型 99

4.3.3 C51变量的存储区 99

4.3.4 C51变量定义举例 100

4.3.5 C51变量的存储模式 101

4.3.6 C51变量的绝对定位 102

4.3.7 C51设备变量的概念 102

4.4 C51特殊功能寄存器的定义 103

4.4.1 8位特殊功能寄存器的定义 103

4.4.2 16位特殊功能寄存器的定义 103

4.5 C51位变量的定义 104

4.5.1 bit型位变量的定义 104

4.5.2 sbit型位变量的定义 105

4.6 C51指针与结构体的定义 106

4.6.1 通用指针 106

4.6.2 存储器专用指针 107

4.6.3 指针变换 108

4.6.4 C51指针应用 108

4.6.5 C51结构体定义 112

4.7 C51的输入／输出 112

4.7.1 基本输入／输出函数 113

4.7.2 格式输出函数printf 113

4.7.3 格式输入函数scanf 114

4.8 C51函数的定义 116

4.8.1 C51函数定义的一般格式 116

4.8.2 C51中断函数的定义 117

4.9 C51与汇编语言混合编程 118

4.9.1 在C51函数中嵌入汇编程序 118

4.9.2 C51程序与汇编程序混合编程 119

思考题与习题 124

第5章 MCS-51单片机中断系统 127

5.1 中断系统概述 127

5.1.1 中断的基本概念 127

5.1.2 中断的功能 127

5.2 中断系统结构、原理及控制 128

5.2.1 中断系统结构与原理 128

5.2.2 中断通道和中断源 129

5.2.3 外中断触发方式 130

5.2.4 中断请求标志 130

5.2.5 中断允许控制 132

5.2.6 中断优先级控制 133

5.3 中断响应及处理过程 134

5.3.1 中断响应 135

5.3.2 中断处理和中断返回 136

5.4 外部中断应用举例 137

5.4.1 中断应用程序结构 137

5.4.2 外部中断应用举例 140

思考题与习题 143

第6章 MCS-51单片机定时器／计数器 145

6.1 单片机定时器／计数器的结构及原理 145

6.1.1 单片机定时器／计数器结构 145

6.1.2 单片机定时器／计数器的工作原理 146

6.2 定时器／计数器T0、T1 146

6.2.1 T0、T1的特殊功能寄存器 146

6.2.2 T0、T1的工作模式 148

6.2.3 T0、T1的使用方法 150

6.3 定时器／计数器T2 155

6.3.1 T2的特殊功能寄存器 155

6.3.2 T2的工作方式 156

6.4 定时器／计数器应用举例 160

思考题与习题 168

第7章 MCS-51单片机串行口 170

7.1 串行通信基础知识 170

7.1.1 数据通信 170

7.1.2 异步通信和同步通信 171

7.1.3 波特率 172

7.1.4 通信方向 172

7.1.5 串行通信接口种类 173

7.2 串行口结构及控制 173

7.2.1 MCS-51单片机串行口结构 173

7.2.2 串行口特殊功能寄存器 174

7.2.3 波特率设计 176

7.3 串行口工作方式 178

7.3.1 串行口方式0 178

7.3.2 串行口方式1 180

7.3.3 串行口方式2和方式3 181

7.4 串行口应用举例 182

7.4.1 串行口方式0应用 182

7.4.2 串行口方式1、方式3应用 185

7.5 单片机与PC通信接口电路 189

7.5.1 接口芯片MAX232简介 189

7.5.2 单片机与PC串行通信接口电路 190

思考题与习题 191

第8章 单片机系统扩展接口技术 193

8.1 接口的基本概念 193

8.1.1 单片机应用系统构成 193

8.1.2 接口的概念 194

8.1.3 接口的基本功能 194

8.1.4 接口的结构 194

8.1.5 端口及编址 195

8.2 用并行方式扩展数据存储器 196

8.2.1 MCS-51单片机三总线结构 196

8.2.2 常用的数据存储器 197

8.2.3 单片机访问片外RAM的操作时序 198

8.2.4 扩展数据存储器 199

8.3 用简单芯片扩展并行I/O口 200

8.3.1 扩展I/O口常用的门电路芯片 200

8.3.2 简单扩展I/O口举例 200

8.4 用可编程芯片扩展并行I/O口 201

8.4.1 8255A的结构 202

8.4.2 8255A的引脚定义 203

8.4.3 8255A的控制字 203

8.4.4 8255A的工作方式 205

8.4.5 8255A的应用举例 205

8.5 用串行方式扩展数据存储器 207

8.5.1 I2C总线 207

8.5.2 I2C总线扩展存储器 211

思考题与习题 214

第9章 单片机人机交互接口技术 216

9.1 键盘接口技术 216

9.1.1 键盘基本问题 216

9.1.2 键盘结构及处理程序 217

9.1.3 中断扫描方式 222

9.2 LED显示器及接口技术 222

9.2.1 LED显示器结构及原理 222

9.2.2 LED显示器显示方式 223

9.2.3 LED显示器与单片机的接口及程序 224

9.3 LCD显示器及接口技术 226

9.3.1 字符式LCD LM016L 226

9.3.2 点阵式LCD AMPIRE12864 229

思考题与习题 234

第10章 单片机模拟量、开关量接口技术 236

10.1 A/D转换器及接口技术 236

10.1.1 并行接口A/D转换器ADC0809及接口技术 236

10.1.2 串行接口A/D转换器TLC2543及接口技术 240

10.1.3 单片机片内A/D转换器及应用 244

10.2 D/A转换器及接口技术 246

10.2.1 并行接口D/A转换器DAC0832及接口技术 246

10.2.2 串行接口D/A转换器TLC5615及接口技术 250

10.3 开关量输出接口技术 252

10.3.1 光电耦合器件接口技术 252

10.3.2 继电器接口技术 253

10.3.3 直流电机控制接口技术 254

10.3.4 步进电机控制接口技术 255

思考题与习题 256

第11章 单片机应用实例 258

11.1 单片机应用开发方法 258

11.1.1 总体设计 258

11.1.2 硬件设计 259

11.1.3 软件设计 260

11.1.4 系统调试与测试 261

11.2 基于单片机的计算器设计 261

11.2.1 系统电路设计 261

11.2.2 系统功能设计 262

11.2.3 系统程序设计 263

11.3 基于单片机的万年历设计 266

11.3.1 实时时钟芯片DS1302简介 266

11.3.2 数字温度传感器DS18B20简介 269

11.3.3 系统电路设计 274

11.3.4 系统功能设计 275

11.3.5 系统程序设计 275

课程设计题目 278

附录A ASCII码表 279

附录B MCS-51指令表 280

附录C C51库函数 284

C.1 寄存器头文件 284

C.2 字符函数 284

C.3 一般I/O函数 285

C.4 标准函数 287

C.5 数学函数 288

C.6 内部函数 289

C.7 字符串函数 290

C.8 绝对地址访问函数 292

附录D LCD1602字符表 293

参考文献 294