单片机原理及应用技术PDF电子书下载

第1章 单片微型计算机概述 1

1.1概述 1

1.1.1电子计算机 1

1.1.2微型计算机 2

1.1.3微型计算机系统 3

1.2微型计算机基础 4

1.2.1微型计算机的分类 4

1.2.2微型计算机的三总线结构 4

1.2.3微处理器的基本结构 5

1.2.4存储器及其读写原理 7

1.2.5输入/输出设备及其接口 8

1.3计算机中数和编码 8

1.3.1计算机中数的表示方法 8

1.3.2计算机中的编码 10

1.3.3计算机中有符号数的表示方法 12

1.4微型计算机系统的工作过程 17

1.4.1执行一条指令的过程 17

1.4.2执行程序的过程 18

1.5单片机的发展概述 21

1.5.1单片机的发展历史 21

1.5.2单片机的发展趋势 21

1.6单片机的特点和应用领域 23

1.6.1单片机的结构特点 23

1.6.2单片机的应用领域 23

习题 24

第2章 单片机组成与工作原理 26

2.1单片机结构及组成 26

2.1.1单片机的系统资源及主要性能特点 26

2.1.2单片机基本结构 26

2.2微处理器 30

2.2.1运算器 30

2.2.2控制器 31

2.2.3时钟电路 33

2.3单片机的存储器组织 34

2.3.1程序存储器 34

2.3.2数据存储器 34

2.3.3特殊功能寄存器区 35

2.3.4外部扩展数据存储器和扩展I/O口 36

2.4定时器/计数器 36

2.4.1定时器/计数器的结构 36

2.4.2定时器/计数器的方式控制字 37

2.4.3定时器/计数器的四种工作方式 38

2.4.4综合举例 39

2.5并行输入/输出口 40

2.5.1 P0口 42

2.5.2 P1口 43

2.5.3 P2口 44

2.5.4 P3口 45

2.6串行输入/输出接口 46

2.6.1基本概念 46

2.6.2串行接口的功能与结构 46

2.6.3串行接口的工作方式 48

2.7中断系统 53

2.7.1中断系统的总体结构 53

2.7.2中断源 54

2.7.3中断控制 55

2.7.4中断响应 57

2.7.5中断请求的撤除 57

2.8特殊工作方式 58

2.8.1复位方式 58

2.8.2节电方式 60

习题 63

第3章 单片机的指令系统 65

3.1指令与指令格式 65

3.1.1指令 65

3.1.2机器语言指令格式 65

3.1.3汇编语言指令格式 66

3.1.4汇编语言指令系统 66

3.2寻址方式 67

3.2.1立即寻址 67

3.2.2寄存器寻址 67

3.2.3寄存器间接寻址 67

3.2.4直接寻址 68

3.2.5基址寄存器加变址寄存器间接寻址 69

3.2.6相对寻址 69

3.3数据传送类指令 69

3.3.1以累加器A为一方的传送指令 70

3.3.2不以累加器A为一方的传送指令 71

3.3.3用立即数置数的指令 72

3.3.4访问片外RAM的传送指令 72

3.3.5基址寄存器加变址寄存器间址指令 73

3.3.6交换指令 74

3.3.7进栈出栈指令 74

3.3.8数据传送类指令一览表 75

3.4算术操作类指令 76

3.4.1加法指令 76

3.4.2减法指令 77

3.4.3加1指令 78

3.4.4减1指令 79

3.4.5其他算术操作指令 79

3.4.6算术操作类指令汇总一览表 80

3.5逻辑操作类指令 82

3.5.1与指令 82

3.5.2或指令 83

3.5.3异或指令 84

3.5.4 A操作指令 84

3.5.5逻辑操作类指令汇总一览表 86

3.6程序转移类指令 86

3.6.1无条件转移指令 87

3.6.2条件转移指令 89

3.6.3调子指令 91

3.6.4程序转移类指令汇总一览表 93

3.7位操作类指令 93

3.7.1位传送指令 94

3.7.2位逻辑操作指令 94

3.7.3位条件转移指令 96

3.7.4位操作类指令汇总一览表 96

习题 97

第4章 汇编语言程序设计 100

4.1机器语言、汇编语言和高级语言 100

4.1.1机器语言 100

4.1.2汇编语言 100

4.1.3高级语言 101

4.2汇编语言源程序的格式和伪指令 101

4.2.1汇编语言源程序的格式 101

4.2.2伪指令 102

4.3汇编语言程序设计 103

4.3.1程序设计步骤 103

4.3.2编程的方法和技巧 104

4.3.3汇编语言程序的基本结构 104

4.3.4汇编语言源程序的汇编 107

4.4程序设计举例 108

4.4.1多分支转移程序 108

4.4.2数字滤波程序 110

4.4.3延时程序 113

4.4.4定时器/计数器应用程序 114

4.4.5外部中断应用程序 116

4.4.6串行接口应用程序 116

习题 118

第5章 单片机系统的扩展 123

5.1系统扩展概述 123

5.1.1最小应用系统 123

5.1.2系统扩展的内容与方法 123

5.2常用扩展器件简介 125

5.2.1 8D锁存器74LS373 126

5.2.2总线驱动器74LS244、74LS245 126

5.2.3 3-8译码器74LS138 127

5.3存储器的扩展 128

5.3.1存储器扩展概述 128

5.3.2程序存储器的扩展 130

5.3.3数据存储器的扩展 133

5.3.4全地址范围的存储器最大扩展系统 135

5.4接口扩展 136

5.4.1接口扩展概述 136

5.4.2并行I/O口扩展 137

5.4.3串行I/O口扩展 144

习题 146

第6章C语言编程与应用 148

6.1概述 148

6.2 C语言编程的一般方法 149

6.2.1建立第一个KEIL C51项目 149

6.2.2生成HEX文件和最小化系统 152

6.2.3 C语言编写实例 154

6.3数据类型及在单片机中的存储方式 157

6.3.1单片机C语言对标准C语言的扩展 157

6.3.2 C语言的标识符和关键字 157

6.3.3 C51中的基本数据类型 158

6.3.4 C51数据的存储类型与MCS-51存储结构 160

6.3.5存储模式 162

6.3.6特殊功能寄存器（SFR）的C51定义 163

6.4 C语言的程序结构 164

6.4.1 C51程序设计方法 165

6.4.2选择语句if 166

6.4.3 switch/case语句 166

6.4.4循环语句 167

6.4.5数组与指针 168

6.4.6单片机C语言的函数 170

6.4.7 C51的预处理和绝对地址访问 172

6.4.8 C51的库函数 174

6.4.9 C51与汇编程序接口 175

6.4.10使用C51编译器时的注意事项 176

6.5 C语言在单片机中的典型运用 177

6.5.1 C语言对单片机位处理器的运用 177

6.5.2 C语言管理单片机内部定时器 177

6.5.3 C语言管理单片机中断系统 179

习题 182

第7章 单片机人机接口与应用 183

7.1按键、键盘及其接口 183

7.1.1按键开关介绍 183

7.1.2键输入过程与软件结构 183

7.1.3键盘接口问题 184

7.1.4独立式按键 185

7.1.5行列式键盘 187

7.2显示及显示器接口 191

7.2.1 LED显示器的结构与原理 192

7.2.2 LED显示器与显示方式 193

7.2.3 LED动态显示接口及编程 194

7.2.4液晶显示器概述 195

7.2.5字符型液晶显示模块LCM的组成与原理 196

7.2.6字符型液晶显示模块LCD1602的引脚及说明 198

7.3 A/D转换器接口 201

7.3.1 A/D转换器概述 201

7.3.2 A/D转换器ADC0809与单片机的接口 203

7.3.3串行A/D转换器与单片机的接口 205

7.4 D/A转换器接口 208

7.4.1 D/A转换器概述 208

7.4.2八位D/A转换器与单片机的接口 209

7.5行程开关、晶闸管、继电器与单片机的接口 214

7.5.1光电耦合器件 215

7.5.2行程开关、继电器触点与单片机的接口 216

7.5.3晶闸管元件与单片机的接口 216

7.5.4继电器与单片机的接口 217

习题 218

第8章 单片机应用系统设计与仿真实例 219

8.1单片机应用系统仿真软件Proteus介绍 219

8.1.1 ISIS编辑器指南 219

8.1.2原理图输入简介 220

8.1.3元件标签 226

8.1.4块编辑功能 228

8.1.5创建器件 228

8.1.6标题栏 233

8.1.7保存与打印 234

8.2用单片机控制流水灯的系统设计 235

8.2.1系统设计内容 235

8.2.2系统设计目标 235

8.2.3系统设计步骤 235

8.2.4扩展练习 238

8.3用单片机控制直流电机正反转的系统设计 239

8.3.1系统设计内容 239

8.3.2系统设计目标 239

8.3.3系统设计步骤 239

8.3.4扩展练习 244

8.4用单片机设计一只数字电压表 244

8.4.1系统设计内容 244

8.4.2系统设计目标 244

8.4.3系统设计步骤 244

8.4.4扩展练习 253

8.5用单片机进行测温系统设计 253

8.5.1系统设计内容 253

8.5.2系统设计目标 254

8.5.3系统设计步骤 254

8.5.4扩展练习 270

习题 270

附录 272

附录A ASCII（美国标准信息交换码）表 272

附录B MCS51指令速查表 273

参考文献 277