单片机原理及应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 单片机发展概况 1

1.1.1 单片机的发展历史 1

1.1.2 单片机的组成及特点 2

1.1.3 单片机的发展趋势 3

1.1.4 单片机与嵌入式系统 4

1.2 常用8位单片机系列 5

1.2.1 80C51系列单片机的特点及分类 5

1.2.2 其他常用单片机系列综述 7

第2章 单片机结构及原理 11

2.1 单片机结构 11

2.1.1 单片机组成及结构 11

2.1.2 引脚定义及功能 13

2.2 单片机的工作原理 16

2.2.1 指令与程序概述 16

2.2.2 CPU的工作原理 17

2.2.3 单片机执行程序过程 18

2.3 存储器 20

2.3.1 存储器结构和地址空间 20

2.3.2 程序存储器 21

2.3.3 数据存储器 23

2.3.4 专用寄存器（SFR） 25

2.4 CPU时序及时钟电路 30

2.4.1 CPU时序及有关概念 30

2.4.2 80C51的指令时序 31

2.4.3 振荡器和时钟电路 33

2.5 复位和复位电路 34

2.5.1 内部复位信号的产生 34

2.5.2 复位状态 34

2.5.3 外部复位电路设计 35

2.6 输入／输出端口结构 36

2.6.1 4个I/O端口的主要异同点 36

2.6.2 P0口 37

2.6.3 P1口 38

2.6.4 P2口 39

2.6.5 P3口 39

2.7 80C51系列单片机的低功耗方式 40

2.7.1 电源控制寄存器PCON 40

2.7.2 待机方式 41

2.7.3 掉电方式 41

思考与练习 42

第3章 指令系统 43

3.1 指令系统简介 43

3.2 寻址方式 44

3.2.1 符号约定 44

3.2.2 寻址方式说明 46

3.3 指令系统分类介绍 50

3.3.1 数据传送类指令 50

3.3.2 算术运算类指令 55

3.3.3 逻辑操作类指令 59

3.3.4 控制转移类指令 62

3.3.5 位操作类指令 66

思考与练习 68

第4章 汇编语言程序设计 72

4.1 概述 72

4.1.1 程序设计语言 72

4.1.2 汇编语言规范 73

4.1.3 汇编语言程序设计步骤 76

4.2 汇编语言程序设计举例 77

4.2.1 顺序程序设计 77

4.2.2 循环程序设计 78

4.2.3 分支程序设计 79

4.2.4 散转程序设计 80

4.2.5 查表程序设计 83

4.2.6 子程序设计 85

4.3 综合编程举例 87

4.3.1 代码转换类程序 87

4.3.2 运算类程序 89

4.3.3 常用I/O端口程序 92

思考与练习 95

第5章 定时／计数器 97

5.1 定时／计数器T0、T1概述 97

5.1.1 定时器／计数器T0、T1的结构 97

5.1.2 定时／计数器的原理 98

5.2 定时／计数器的控制方法 98

5.2.1 定时／计数器寄存器 98

5.2.2 定时／计数器的初始化 100

5.3 定时／计数器T0、T1的工作方式 100

5.3.1 方式0 100

5.3.2 方式1 101

5.3.3 方式2 101

5.3.4 方式3 102

5.3.5 定时／计数器初值的确定方法 103

5.4 定时器T0、T1应用举例 104

5.4.1 定时器应用举例 104

5.4.2 计数器应用举例 105

5.4.3 门控位应用举例 106

5.5 定时／计数器T2 108

5.5.1 T2的寄存器 108

5.5.2 T2的工作方式 109

5.5.3 应用例题 112

5.6 定时器T3——WDT监视定时器 113

5.6.1 WDT的功能及应用特点 113

5.6.2 辅助寄存器AUXR 114

思考与练习 114

第6章 80C51的串行接口 116

6.1 串行通信概述 116

6.1.1 同步通信和异步通信方式 116

6.1.2 串行通信的数据传送速率 117

6.1.3 串行通信的方式 117

6.1.4 通信协议 118

6.2 80C51串行口简介 118

6.2.1 串行口结构与工作原理 118

6.2.2 串行口控制寄存器SCON 119

6.2.3 80C51的帧格式 120

6.2.4 波特率的设置 121

6.3 串行通信工作方式 122

6.3.1 方式0 122

6.3.2 方式1 123

6.3.3 方式2和方式3 123

6.3.4 多机通信 124

6.4 串行口应用举例 125

6.4.1 用串行口扩展I/O口 125

6.4.2 用串行口进行异步通信 127

思考与练习 131

第7章 中断系统 133

7.1 概述 133

7.1.1 中断的概念 133

7.1.2 引进中断技术的优点 133

7.1.3 中断源 134

7.1.4 中断系统的功能 134

7.2 89S51单片机的中断系统 136

7.2.1 中断系统的结构 136

7.2.2 中断源及中断入口 136

7.2.3 中断控制 138

7.3 中断处理过程 141

7.3.1 中断响应 141

7.3.2 中断处理 142

7.3.3 中断返回 143

7.3.4 中断请求的撤除 143

7.3.5 扩充外中断源 144

7.4 中断程序的设计与应用 145

7.4.1 中断程序的一般设计方法 145

7.4.2 中断程序应用举例 148

思考与练习 157

第8章 单片机的系统扩展 159

8.1 并行扩展概述 159

8.1.1 外部并行扩展总线 159

8.1.2 系统扩展常用芯片 160

8.1.3 并行扩展的寻址方法 163

8.2 存储器的并行扩展 164

8.2.1 程序存储器扩展概述 164

8.2.2 数据存储器扩展概述 164

8.2.3 存储器扩展举例 165

8.2.4 超大容量存储器的扩展 166

8.3 并行I/O接口的扩展 167

8.3.1 简单的并行I/O扩展 167

8.3.2 可编程I/O接口电路的扩展 169

8.4 串行扩展概述 175

8.4.1 串行扩展总线与串行扩展接口 176

8.4.2 常用串行总线与串行接口简介 176

8.4.3 单片机串行扩展的模拟技术 178

8.5 I2C总线 179

8.5.1 I2C总线的特点 179

8.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理 180

8.5.3 I2C总线的传输时序 180

8.5.4 I2C总线应用举例 182

8.6 SPI串行接口 192

8.6.1 SPI接口的特点 192

8.6.2 SPI接口的组成及基本原理 192

8.6.3 SPI串行接口应用举例 193

思考与练习 202

第9章 接口技术 203

9.1 键盘接口 203

9.1.1 键盘工作原理 203

9.1.2 独立式按键 204

9.1.3 行列式键盘 206

9.2 显示器接口 211

9.2.1 LED显示器的结构与原理 211

9.2.2 LED静态显示方式 213

9.2.3 LED动态显示方式 215

9.2.4 液晶显示器LCD的应用技术 217

9.2.5 键盘、显示接口电路 221

9.3 可编程显示驱动芯片MAX7219 222

9.3.1 MAX7219的结构及工作原理 222

9.3.2 MAX7219的引脚及功能 223

9.3.3 MAX7219的寄存器 223

9.3.4 应用实例 226

9.4 功率驱动器件及接口电路 228

9.4.1 输出接口的隔离技术 228

9.4.2 直流负载驱动电路 228

9.4.3 晶闸管负载驱动电路 229

9.4.4 继电器接口电路 230

9.4.5 固态继电器接口电路 231

9.5 数／模转换接口 233

9.5.1 DAC电路原理 233

9.5.2 D/A转换器的主要技术指标 234

9.5.3 典型D/A转换器及接口 234

9.6 模／数转换器 238

9.6.1 模／数转换的主要技术指标 238

9.6.2 逐次逼近式A/D转换 239

9.6.3 双积分ADC电路 243

9.7 打印机接口 247

9.7.1 TPμP-40A主要技术性能及接口要求 247

9.7.2 字符代码及打印命令 249

9.7.3 TPμP-40A/16A与单片机接口 250

思考与练习 251

第10章 单片机应用系统的设计与开发 253

10.1 应用系统研制过程 253

10.1.1 总体设计 253

10.1.2 硬件设计 254

10.1.3 软件设计 256

10.2 开发工具和开发方法 259

10.2.1 单片机仿真开发系统的功能 260

10.2.2 单片机应用系统的调试 262

10.3 恒温箱温度控制监测系统 264

10.3.1 题目分析 264

10.3.2 硬件设计 264

10.3.3 软件设计 265

10.4 日历／时钟芯片与单片机的接口与应用 270

10.4.1 PCF8563日历／时钟芯片简介 270

10.4.2 PCF8563寄存器的功能及应用 271

10.4.3 PCF8563与单片机的接口及应用 276

10.5 语音芯片与单片机的接口与应用 280

10.5.1 ISD系列语音产品简介 280

10.5.2 引脚功能 281

10.5.3 寻址方法 282

10.5.4 操作模式及应用 283

10.5.5 ISD器件应用举例 284

10.5.6 ISD1420T语音开发录放实验板 289

思考与练习 290

附录1 80C51指令表 291

附录2 各数制对照表 295

附录3 ASCII（美国标准信息交换码）表 296

附录4 二进制逻辑单元图形符号对照表 297

附录5 常用芯片引脚图 298

参考文献 300