单片机原理与应用PDF电子书下载

1 单片机概述 1

1.1单片机的基本概念及主要特点 1

1.1.1单片机的基本概念 1

1.1.2单片机的主要特点 2

1.2单片机的发展及主流单片机简介 3

1.2.1单片机的发展 3

1.2.2主流单片机简介 5

1.3单片机的应用与选择 15

1.3.1单片机的应用 15

1.3.2单片机的选择 16

练习题 16

2 MCS-51系列单片机硬件结构 17

2.1 MCS-51系列单片机内部结构 17

2.1.1 MCS-51系列单片机基本组成 17

2.1.2 MCS-51系列单片机内部结构 18

2.1.3 MCS-51系列单片机的CPU 18

2.1.4 MCS-51系列单片机的存储器结构 19

2.1.5 MCS-51系列单片机的并行I/O口 27

2.2 MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线 32

2.2.1外部引脚 32

2.2.2片外总线结构 34

2.3 MCS-51系列单片机的系统时钟及时序 35

2.3.1时钟电路 35

2.3.2 CPU时序 35

2.4 MCS-51系列单片机的工作方式 39

2.4.1复位方式 39

2.4.2程序执行方式 41

2.4.3单步执行方式 42

2.4.4掉电和节电方式 42

2.4.5 EPROM编程和校验方式 44

练习题 44

3 MCS-51系列单片机编程语言 46

3.1编程语言种类及其特点 46

3.1.1汇编语言的特点 47

3.1.2 C语言的特点 47

3.1.3 C51语言的特点 48

3.2汇编语言 49

3.2.1指令系统概述 49

3.2.2寻址方式 50

3.2.3指令系统 55

3.2.4伪指令 80

3.3 C51语言对标准C语言的扩展 84

3.3.1关键字 84

3.3.2数据类型 85

3.3.3变量存储器类型 87

3.3.4存储器模式 88

3.3.5特殊功能寄存器 90

3.3.6指针 90

3.3.7绝对地址的访问 92

3.3.8 C51函数的使用 96

3.4 C51的库函数 99

3.4.1内部函数intrins.h 99

3.4.2绝对地址访问函数absacc.h 101

3.4.3特殊功能寄存器函数reg51.h 102

练习题 103

4 MCS-51系列单片机内部资源及编程 111

4.1并行I/O口 111

4.2中断系统 115

4.2.1中断的概念 115

4.2.2中断结构及控制 116

4.2.3中断响应与撤销 120

4.2.4中断系统的应用 124

4.3定时/计数器 128

4.3.l硬件结构 129

4.3.2工作模式 130

4.3.3初始化编程及应用 134

4.4串行接口 140

4.4.1通信的基本概念 140

4.4.2串行口功能与结构 144

4.4.3串行口的工作模式 147

4.4.4串行口的编程及应用 150

练习题 162

5 MCS-51系列单片机系统功能扩展 164

5.1接口技术中的一般方法 164

5.1.1接口指令 164

5.1.2接口信号与时序 166

5.1.3地址的译码 167

5.2存储器的扩展 169

5.2.1存储器扩展概述 169

5.2.2程序存储器的扩展 170

5.2.3数据存储器的扩展 172

5.2.4存储器综合扩展 174

5.3 I/O口的扩展 175

5.3.1简单I/O口的扩展 175

5.3.2可编程I/O口的扩展 176

5.4数/模转换电路接口技术 184

5.4.1 D/A转换原理及技术指标 184

5.4.2 DAC0832与单片机的接口 186

5.5模/数转换电路接口技术 189

5.5.1 A/D转换原理 190

5.5.2 ADC0809与单片机的接口 192

5.6单片机与键盘接口技术 194

5.6.1键盘结构与工作原理 194

5.6.2键盘扫描的控制方式 199

5.7单片机与显示器接口技术 202

5.7.1 LED显示器的结构与原理 202

5.7.2 LED静态显示接口 203

5.7.3 LED动态显示接口 203

练习题 207

6单片机串行总线接口 208

6.1总线概述 208

6.1.1定义 208

6.1.2工作原理 209

6.1.3分类 209

6.1.4主要技术指标 210

6.1.5采用总线结构的优点 211

6.1.6采用总线结构的缺点 211

6.2串行总线接口 211

6.2.1 UART总线接口 212

6.2.2 I2C总线接口 214

6.2.3 SPI总线接口 226

6.2.4 CAN总线接口 230

6.2.5单总线接口 234

练习题 240

7单片机应用系统的开发与设计 241

7.1单片机开发工具及其选择依据 241

7.2单片机应用系统开发的一般过程 243

7.3单片机应用系统的基本组成 247

7.3.1单片机应用系统的硬件部分 247

7.3.2单片机应用系统的软件部分 248

7.4单片机应用系统的硬件部分设计 250

7.4.1设计原则 250

7.4.2具体设计 252

7.5单片机应用系统软件部分设计 253

7.5.1设计特点 253

7.5.2单片机应用系统资源分配 254

7.5.3具体设计 255

7.5.4开发工具 255

7.6 Keil C51开发工具简介 256

7.6.1 Keil μVision 2 IDE集成开发环境 256

7.6.2项目创建 261

7.6.3项目调试 267

练习题 272

8单片机开发系统的应用实例 273

8.1抢答器设计 273

8.1.1系统功能要求 273

8.1.2系统方案设计 274

8.1.3硬件电路设计 275

8.1.4系统软件设计 277

8.2电子琴设计 282

8.2.1系统功能要求 282

8.2.2系统硬件设计 282

8.2.3系统软件设计 282

8.3电子密码锁设计 296

8.3.1系统功能要求 296

8.3.2系统方案设计 297

8.3.3系统硬件设计 297

8.3.4系统软件设计 297

练习题 304

9单片机应用系统的电磁兼容性问题 305

9.1电磁兼容的基本概念 305

9.2电磁兼容的基本原理 307

9.2.1常见的电磁兼容性问题 307

9.2.2电磁环境特性 308

9.2.3噪声耦合路径 309

9.2.4印刷电路板走线的天线效应 311

9.2.5系统内部电磁干扰产生的原因 311

9.3提高电磁兼容性的措施 312

9.3.1消除地电位不均匀 312

9.3.2接地散热器的处理 314

9.3.3时钟的电源滤波方法 315

9.3.4集成电路的辐射 316

9.3.5电路的布局与布线 317

9.4旁路和去耦 321

9.5接地 324

9.5.1概述 324

9.5.2接地模型 325

9.5.3接地方法 326

9.5.4消除接地环路 329

9.5.5电路子卡与卡架之间的场耦合 331

9.5.6 I/O连接器的设计考虑 332

9.6控制噪声的经验小结 332

9.6.1控制噪声源 332

9.6.2从传输路径减小噪声的耦合 333

9.6.3在信号接收端减小噪声的接收 334

练习题 334

附录A MCS-51系列单片机汇编指令表 335

附录B C51的库函数 339

B1 C51的库文件 339

B2 C51库函数的分类 339

B2.1 absacc.h 340

B2.2 ctype.h 341

B2.3 intrins.h 341

B2.4 math.h 342

B2.5 setjmp.h 343

B2.6 stdarg.h 343

B2.7 stddef.h 343

B2.8 stdio.h 343

B2.9 stdlib.h 344

B2.10 string.h 344

B3 C51库函数说明 345

参考文献 352