单片机原理及接口技术 C51编程PDF电子书下载

第1章 单片机概述 1

1.1什么是单片机 1

1.2单片机的发展历史 2

1.3单片机的特点 2

1.4.单片机的应用 3

1.5单片机的发展趋势 4

1.6 MCS-51系列与AT89S5x系列单片机 5

1.6.1 MCS-51系列单片机 5

1.6.2 AT89系列单片机 6

1.6.3 AT89系列单片机的型号说明 7

1.7各种衍生品种的51单片机 8

1.7.1 STC系列单片机 9

1.7.2 C8051F X X X单片机 10

1.7.3 ADμC812单片机 10

1.7.4华邦W77系列、W78系列单片机 10

1.8 PIC系列单片机与AVR系列单片机 10

1.8.1 PIC系列单片机 11

1.8.2 AVR系列单片机 12

1.9其他的嵌入式处理器简介 12

1.9.1嵌入式DSP处理器 13

1.9.2嵌入式微处理器 13

思考题及习题 14

第2章AT89S51单片机硬件结构 15

2.1 AT89S51单片机的硬件组成 15

2.2 AT89S51的引脚功能 17

2.2.1电源及时钟引脚 17

2.2.2控制引脚 18

2.2.3并行1/O口引脚 18

2.3 AT89851的CPU 19

2.3.1运算器 19

2.3.2控制器 21

2.4 AT89S51单片机存储器的结构 21

2.4.1程序存储器空间 22

2.4.2数据存储器空间 23

2.4.3特殊功能寄存器 23

2.4.4位地址空间 26

2.5 AT89S51单片机的并行IO端口 27

2.6时钟电路与时序 29

2.6.1时钟电路设计 29

2.6.2机器周期、指令周期与指令时序 30

2.7复位操作和复位电路 31

2.7.1复位操作 31

2.7.2复位电路设计 31

2.8低功耗节电模式 33

2.8.1空闲模式 33

2.8.2掉电运行模式 34

2.8.3掉电和空闲模式下的WDT 34

思考题及习题 35

第3章C51语言编程基础 37

3.1编程语言Keil C51简介 37

3.1.1 Keil C51简介 37

3.1.2 C51与标准c的比较 38

3.2 Keil C51的开发工具 39

3.2.1集成开发环境Keil μVision3简介 39

3.2.2 Keil μVision3软件的安装、启动和运行 40

3.3 C51语言程序设计基础 40

3.3.1 C51语言中的数据类型与存储类型 41

3.3.2 C51语言的特殊功能寄存器及位变量定义 45

3.3.3 C51语言的绝对地址访问 47

3.3.4 C51的基本运算 48

3.3.5 C51的分支与循环程序结构 50

3.3.6 C51的数组 57

3.3.7 C51的指针 58

3.4 C51语言的函数 60

3.4.1函数的分类 60

3.4.2函数的参数与返回值 61

3.4.3函数的调用 62

3.4.4中断服务函数 63

3.4.5变量及存储方式 63

3.4.6宏定义与文件包含 64

3.4.7库函数 65

3.5软件仿真开发工具Proteus与KeilμVision3的联调 65

3.5.1软件仿真开发工具Proteus简介 65

3.5.2 Proteus与Keil μVision3的联调 66

思考题及习题 67

第4章AT89S51片内并行端口原理及编程 68

4.1 AT89S51的并行1/O端口的结构及工作原理 68

4. 1.1 PO口 68

4.1.2 P1口 70

4.1.3 P2口 70

4.1.4 P3口 71

4.1.5 P1～P3口驱动LED发光二极管的问题 72

4.2并行1/O端口的C51编程举例 73

4.2.1从左到右的流水灯的制作 73

4.2.2左右来回循环的流水灯的制作 73

4.2.3开关量检测指示器1 76

4.2.4开关量检测指示器2 76

思考题及习题 77

第5章AT89S51单片机的中断系统 79

5.1 AT89S51中断技术概述 79

5.2 AT89S51中断系统结构 79

5.2.1中断请求源 80

5.2.2中断请求标志寄存器 80

5.3中断允许与中断优先级的控制 81

5.3.1中断允许寄存器IE 82

5.3.2中断优先级寄存器IP 82

5.4响应中断请求的条件 84

5.5外部中断的响应时间 85

5.6外部中断的触发方式选择 86

5.6.1电平触发方式 86

5.6.2跳沿触发方式 86

5.7中断请求的撤销 86

5.8中断函数 87

5.9 C51编程举例 88

5.9.1单一外中断的应用 88

5.9.2两个外中断的应用 89

5.9.3中断嵌套 91

5.9.4多外部中断源系统设计 92

思考题及习题 93

第6章AT89S51单片机的定时器／计数器 95

6.1定时器／计数器的结构 95

6.1.1工作方式控制寄存器TMOD 96

6.1.2定时器计数器控制寄存器TCON 96

6.2定时器计数器的4种工作方式 97

6.2.1方式0 97

6.2.2方式1 98

6.2.3方式2 98

6.2.4方式3 99

6.3对外部输入的计数信号的要求 100

6.4定时器／计数器的编程和应用 101

6.4.1 P1口外接的8只LED每0.5s闪亮一次 101

6.4.2计数器的应用 102

6.4.3扩展一个外部中断源 103

6.4.4 P1.0上产生周期为2ms的方波 104

6.4.5 P1.1上产生周期为is的方波 104

6.4.6 T 1控制发出1kHz的音频信号 105

6.4.7测量脉冲宽度——门控位GATEx的应用 106

6.4.8实时时钟的设计 107

思考题及习题 108

第7章AT89S51单片机的串行口 110

7.1串行口的结构 110

7.1.1串行口控制寄存器SCON 110

7.1.2特殊功能寄存器PCON 112

7.2串行口的4种工作方式 112

7.2.1方式0 112

7.2.2方式1 116

7.2.3方式2 117

7.2.4方式3 118

7.3多机通信 119

7.4波特率的制定方法 120

7.4.1波特率的定义 120

7.4.2定时器T1产生波特率的计算 120

7.5串行通信的应用设计 122

7.5.1各种串行通信接口标准 122

7.5.2方式1的应用 124

7.5.3方式2和方式3的应用 127

7.5.4主从式多机通信的应用 129

7.5.5单片机与PC的串行通信 133

7.5.6 PC与单片机或与多个单片机的串行通信接口设计 135

思考题及习题 136

第8章AT89S51单片机外部存储器的扩展 138

8.1系统扩展结构 138

8.2地址空间分配和外部地址锁存器 139

8.2.1存储器地址空间分配 139

8.2.2外部地址锁存器 142

8.3程序存储器EPROM的扩展 144

8.3.1常用的EPROM芯片 144

8.3.2程序存储器的操作时序 146

8.3.3 AT89S51单片机与EPROM的接口电路设计 148

8.4静态数据存储器RAM的扩展 149

8.4.1常用的静态RAM （SRAM)芯片 149

8.4.2外扩数据存储器的读写操作时序 150

8.4.3 AT89S51单片机与RAM的接口电路设计 151

8.5 EPROM和RAM的综合扩展 153

8.5.1综合扩展的硬件接口电路 153

8.5.2外扩存储器电路的编程 155

8.6片内Flash存储器的编程 155

8.6.1通用编程器编程 157

8.6.2 ISP编程 157

思考题及习题 158

第9章AT89S51单片机的I/O扩展 160

9.1 1/O接口扩展概述 160

9.1.1扩展的IO接口功能 160

9.1.2 I/O端口的编址 160

9.1.3 1/O数据的传送方式 161

9.1.4 I/O接口电路 161

9.2 AT89S51扩展1/O接口芯片82C55的设计 162

9.2.1 82C55芯片简介 162

9.2.2工作方式选择控制字及端口PC置位复位控制字 163

9.2.3 82C55的3种工作方式 165

9.2.4 AT89S51单片机与82C55的接口设计 169

9.3利用74LSTTL电路扩展并行IO口 171

9.4用AT89S51单片机的串行口扩展并行口 172

9.4.1用74LS165扩展并行输入口 172

9.4.2用74LS 164扩展并行输出口 173

9.5用1/O口控制的声音报警接口 174

9.5.1扬声器报警接口 174

9.5.2音乐报警接口 176

思考题及习题 176

第10章AT89S51单片机与输入／输出外设的接口 178

10.1 LED数码管显示器的接口设计 178

10.1.1 LED数码管的工作原理 178

10.1.2 LED数码管显示器接口设计举例 179

10.2键盘的接口设计 183

10.2.1键盘接口应解决的问题 183

10.2.2键盘接口设计举例 184

10.2.3键盘扫描方式的选取 188

10.3键盘／显示器接口的设计实例 188

10.3.1利用并行IO芯片82C55实现键盘／显示器接口 188

10.3.2利用串行口实现的键盘／显示器接口 191

10.3.3专用接口芯片HD7279实现的键盘/显示器控制 193

10.4 AT89S51单片机与液晶显示器的接口 204

10.4.1 LCD显示器的分类 204

10.4.2点阵字符型液晶显示模块介绍 204

10.4.3 AT89S51单片机与LCD的接口及软件编程 208

10.5 AT89S51单片机与微型打印机TPμp-40A/16A的接口 211

10.6 AT89S51单片机与BCD码拨盘的接口设计 215

思考题及习题 216

第11章AT89S51单片机与D/A A/D转换器的接口 217

11.1 AT89S51单片机与DAC的接口 217

11.1.1 D/A转换器简介 217

11.1.2 AT89S51单片机与8位D/A转换器0832的接口设计 218

11.2 AT89S51单片机与ADC的接口 225

11.2.1 A/D转换器简介 225

11.2.2 AT89S51与逐次比较型8位A/D转换器ADC0809的接口 226

11.2.3 AT89S51与逐次比较型12位A/D转换器AD 1674的接口 230

11.3 AT89S51单片机与V/F转换器的接口 234

11.3.1用V/F转换器实现A/D转换的原理 235

11.3.2常用V/F转换器LMX31简介 235

11.3.3 V/F转换器与MCS-51单片机接口 236

11.3.4 LM331应用举例 237

思考题及习题 238

第12章 单片机的串行扩展技术 239

12.1单总线串行扩展 239

12.2 SPI总线串行扩展 240

12.2.1 SPI总线的扩展结构 241

12.2.2扩展带SPI串口的A/D转换器TLC2543 242

12.3 I2C总线的串行扩展 243

12.3.1 I2C串行总线系统的基本结构 244

12.3.2 I2C总线的数据传送规定 244

12.3.3 AT89S51的I2C总线扩展系统 247

12.3.4 I2C总线数据传送的模拟 248

12.3.5 I2C总线在IC卡中的应用 251

思考题及习题 255

第13章AT89S51单片机的应用设计与调试 256

13.1单片机应用系统的设计步骤 256

13.2单片机应用系统设计 257

13.2.1硬件设计应考虑的问题 257

13.2.2典型的单片机应用系统 258

13.2.3系统设计中的地址空间分配与总线驱动 259

13.2.4应用设计例1——最小应用系统设计 261

13.2.5应用设计例2——数字电压表的设计 262

13.2.6应用设计例3——带有报警功能的温度测量仪的设计 264

13.3单片机应用系统的仿真开发与调试 266

13.3.1仿真开发系统的种类与基本功能 267

13.3.2仿真开发系统简介 267

13.3.3用户样机的仿真调试 270

13.4单片机应用系统的抗干扰与可靠性设计 272

13.4.1 AT89S51片内看门狗定时器的使用 273

13.4.2软件滤波 273

13.4.3开关量输入输出软件抗干扰设计 274

13.4.4过程通道干扰的抑制措施——隔离 275

13.4.5印刷电路板抗干扰布线的基本原则 276

思考题及习题 278

参考文献 280