单片机原理与应用PDF电子书下载

第1章 51系列单片机概述 1

1.1单片机的产生与发展 1

1.2 51系列单片机的介绍 2

1.2.1 51系列单片机简介 2

1.2.2 51系列单片机的应用领域 2

1.3部分51系列单片机介绍 3

1.3.1 Atmel单片机介绍 3

1.3.2 Winbond单片机介绍 3

1.3.3 Analog Devices单片机介绍 4

1.3.4 TI单片机介绍 4

1.4 51系列单片机开发概述 4

1.4.1分析测控系统 5

1.4.2单片机选型 5

1.4.3硬件资源分配 5

1.4.4程序设计 6

1.4.5仿真测试 6

1.4.6硬件测试 6

习题 6

第2章 51单片机的内部硬件结构 7

2.1单片机的内部结构 7

2.1.1内部结构的主要组成部分 7

2.1.2引脚功能介绍 9

2.2中央处理器 11

2.3单片机的存储器结构 13

2.3.1单片机存储器结构及地址空间 13

2.3.2单片机的数据存储器 13

2.3.3单片机的程序存储器 17

2.4单片机的并行I/O端口 18

2.5时钟电路及时序 20

2.5.1振荡器和时钟电路 20

2.5.2机器周期、指令周期 21

2.5.3指令时序 22

2.6复位状态与复位电路 23

2.6.1复位状态 23

2.6.2复位电路 24

2.7 51单片机的中断系统 25

习题 26

第3章 Keil C51开发工具简介及使用 28

3.1 Keil μ Vision3简介 28

3.2 Keil μ Vision3安装 28

3.3 Keil μ Vision3集成开发环境 32

3.3.1 Keil μ Vision3项目管理窗口 32

3.3.2 Keil μ Vision3的菜单栏 32

3.3.3 Keil μ Vision3的管理配置 34

3.3.4 Keil μ Vision3的各种常用窗口 37

3.4 Keil μ Vision3中的单片机硬件资源仿真 41

3.4.1并行I/O口的仿真 41

3.4.2定时器/计数器的仿真 43

3.4.3串行接口的仿真 47

3.4.4中断仿真 50

第4章 51单片机仿真软件Proteus的使用 53

4.1 Proteus软件界面 53

4.1.1 Proteus工作区 54

4.1.2 Proteus特性 55

4.1.3 Proteus绘制电路图 56

4.2仿真实例 56

4.2.1流水灯仿真 56

4.2.2数码管显示仿真 62

第5章 指令系统及汇编程序设计基础 68

5.1指令的基本格式 68

5.2指令中的符号约束 68

5.3寻址方式 69

5.3.1立即寻址 69

5.3.2直接寻址 69

5.3.3寄存器寻址 69

5.3.4寄存器间接寻址 70

5.3.5变址寻址 70

5.3.6相对寻址 70

5.3.7位寻址 70

5.4指令系统 71

5.4.1数据传送类指令 71

5.4.2算术运算类指令 75

5.4.3逻辑运算类指令 78

5.4.4布尔操作指令 80

5.4.5无条件跳转类指令 82

5.4.6条件跳转类指令 82

5.4.7子程序调用及返回类指令 84

5.4.8中断返回指令 85

5.4.9空操作指令 85

5.5伪指令及汇编程序设计 85

5.5.1伪指令介绍 85

5.5.2汇编程序设计基础 87

习题 91

第6章 单片机C程序设计基础 92

6.1 C51语言中的关键字 92

6.2 C51语言支持的数据类型 93

6.3变量的存储器类型及存储模式 94

6.3.1变量的存储器类型 94

6.3.2变量的存储模式 95

6.4数组 96

6.5函数 98

6.5.1一般性函数 98

6.5.2中断服务函数 101

6.6指针 102

6.6.1指针概念 102

6.6.2指针变量的定义 103

6.6.3指针变量的引用 104

6.6.4函数指针 105

6.6.5抽象指针 107

6.7绝对地址访问 109

6.7.1数据的绝对地址访问 109

6.7.2程序的绝对地址调用 110

习题 111

第7章 定时器/计数器 112

7.1定时器/计数器结构 112

7.2定时器/计数器的四种工作方式 114

7.3定时器/计数器初始值的计算 116

7.3.1工作方式0的初值计算 116

7.3.2工作方式1的初值计算 116

7.3.3工作方式2的初值计算 117

7.3.4工作方式3的初值计算 118

7.4应用举例 119

习题 126

第8章 中断系统 128

8.1中断系统结构 128

8.2外部中断 129

8.3定时器/计数器中断 131

8.4串行口中断 133

习题 133

第9章 51系列单片机串行通信 134

9.1串行通信基础 134

9.1.1异步通信（Asynchronous Communication） 134

9.1.2同步通信（Synchronous Communication） 135

9.1.3串行接口的传输方式 136

9.1.4串行通信的错误校验 136

9.1.5串行传输速率与传输距离 137

9.1.6串行通信接口标准 137

9.2 51单片机的串行接口 138

9.2.1 51串行接口的结构 138

9.2.2串行接口的相关寄存器 138

9.2.3串行接口的工作模式 139

9.2.4波特率的设置方法 143

9.2.5多机通信 143

9.3串行口的应用 144

9.3.1串行口的编程方法 144

9.3.2串口编程举例 144

9.4小结 150

习题 151

第10章 并行I/O口的扩展 152

10.1 I/O口扩展概述 153

10.1.1 I/O接口电路的功能 153

10.1.2 I/O口扩展芯片 153

10.2 8255A可编程并行I/O口的扩展 153

10.2.1 I/O口扩展方法 153

10.2.2常用的可编程接口芯片 153

10.2.3 8255A内部结构和外部引脚 154

10.3 8255A的操作方式 156

10.3.1读写控制逻辑操作选择 156

10.3.2 8255A方式控制字及状态字 157

10.3.3 8255A的工作方式 158

10.3.4工作方式0（基本输入输出方式） 158

10.3.5工作方式1（选通输入输出方式） 158

10.3.6工作方式2（双向输入输出方式） 160

习题 161

第11章 单片机人机接口交互设计 162

11.1键盘及程序设计 162

11.1.1键盘接口概述 162

11.1.2独立式按键及编程 163

11.1.3矩阵键盘及程序设计 165

11.2数码管显示程序设计 170

11.2.1数码管介绍 170

11.2.2单个LED驱动实例 172

11.3 LCD1602A液晶显示程序设计 173

11.3.1 LCD1602A液晶控制基础 173

11.3.2 LCD1602A操作程序模块 178

第12章 51单片机的A/D、D/A接口设计 181

12.1 D/A转换器接口 181

12.1.1 D/A转换器概述 181

12.1.2典型D/A转换器芯片DAC0832 181

12.1.3 DAC0832与单片机接口及应用举例 183

12.2 A/D转换器接口 186

12.2.1 A/D转换器概述 186

12.2.2典型A/D转换器芯片ADC0809 186

12.2.3 ADC0809与单片机接口及应用举例 187

第13章 51系列单片机读写I2C总线 190

13.1 I2 C总线概述 190

13.1.1 I2 C总线的特点 190

13.1.2 I2 C总线硬件结构 190

13.1.3 I2 C总线的电气结构和负载能力 192

13.1.4 I2 C总线的寻址方式 192

13.2 I2 C总线时序分析及程序 192

13.2.1起始信号 193

13.2.2终止信号 194

13.2.3应答信号 195

13.2.4非应答信号 196

13.2.5应答位检查 197

13.3 I2 C总线数据传输 198

13.3.1字节格式 198

13.3.2数据响应 199

13.3.3写数据 199

13.3.4读数据 201

13.4 51单片机读写I2 C总线的EEPROM 204

13.4.1串行EEPROM简介 204

13.4.2电路设计 205

13.4.3程序设计实例 205

习题 210

第14章 机器人循迹系统设计 211

14.1机器人的机械设计结构总体设计 211

14.2轮式机器人循迹的思想 211

14.3机器人的运动控制 214

14.3.1 H桥原理介绍 214

14.3.2 PWM脉宽调制 215

14.4系统程序流程图 216

14.5源程序 217

第15章 综合应用示例 223

综合应用一：定时器/计数器的资源管理应用 223

综合应用二：基于DS18B20的温度采集 229

附录A ASCII表 236

附录B 51单片机指令系统汇总表 237