单片机应用技术 基于Proteus的项目设计与仿真PDF电子书下载

第1章 单片机技术概述 1

1.1计算机系统分类简介 1

1.2微型计算机的基本概念 2

1.2.1微型计算机系统的基本结构 2

1.2.2微型计算机的基本工作原理 3

1.3单片微型计算机 3

1.3.1单片机应用系统及组成 4

1.3.2单片机的发展趋势 4

1.3.3 MCS-51单片机系列 5

1.3.4 MCS-51系列单片机类型 7

1.4单片机的应用 8

第2章MCS-51系列单片机的结构 10

2.1 MCS-51系列单片机的内部结构 10

2.1.1 8051系列单片机的内部结构及其功能 10

2.1.2 8051的引脚定义及功能 11

2.2 MCS-51单片机存储器结构 14

2.2.1 MCS-51单片机的存储地址结构 14

2.2.2程序存储器 14

2.2.3数据存储器 15

2.3并行I/O口电路结构 19

2.3.1 P0口结构 20

2.3.2 P1口结构 21

2.3.3 P2口结构 21

2.3.4 P3口结构 21

2.4时钟电路与复位电路 22

2.4.1单片机的时钟电路与时序 22

2.4.2单片机的复位电路 25

2.5单片机的工作过程 26

第3章Proteus ISIS现代电子系统仿真技术 29

3.1 Proteus ISIS仿真软件简介 29

3.1.1 Proteus软件系统组成 29

3.1.2电子产品设计流程 30

3.1.3 Proteus ISIS操作界面介绍 31

3.1.4 Proteus软件资源 34

3.1.5 Proteus软件在教学与实践中的应用 36

3.2 ProteusISIS菜单栏介绍 37

3.2.1文件（File）菜单 37

3.2.2查看（View）菜单 37

3.2.3编辑（Edit）菜单 38

3.2.4工具（Tools）菜单 39

3.2.5设计（Design）菜单 39

3.2.6绘图（Graph）菜单 40

3.2.7源代码（Source）菜单 40

3.2.8调试（Debug）菜单 40

3.2.9库（Library）菜单 40

3.2.10模板（Template）菜单 41

3.2.11系统（System）菜单 41

3.3可视化助手 43

3.4 Proteus电路设计基础 44

3.4.1设计流程 44

3.4.2新建设计文档 44

3.4.3设置工作环境 44

3.4.4选取元器件及编辑 45

3.4.5原理图连线 48

3.4.6电气规则检查ERC 48

3.4.7保存原理图 49

3.5基于Proteus的设计实例 49

3.5.1 Proteus电路原理图设计 49

3.5.2软件设计 52

3.5.3加载源程序及编译 52

3.5.4电路仿真 53

3.5.5源代码仿真与调试 53

3.5.6单片机内部资源仿真与调试 54

第4章MCS-51单片机指令系统 56

4.1指令系统概述 56

4.1.1指令概念 56

4.1.2指令格式及说明 57

4.2寻址方式 59

4.2.1立即寻址 59

4.2.2直接寻址 61

4.2.3寄存器寻址 62

4.2.4寄存器间接寻址 63

4.2.5变址寻址 64

4.2.6相对寻址 65

4.2.7位寻址 66

4.3指令系统 68

4.3.1数据传送类指令 68

4.3.2算术运算类指令 76

4.3.3逻辑运算及位移类指令 83

4.3.4位操作指令 87

4.3.5控制转移类指令 92

4.3.6常用伪指令 100

第5章MCS-51单片机汇编语言程序设计 106

5.1汇编语言程序设计的基本步骤 106

5.2顺序程序设计 107

5.2.1顺序程序结构 107

5.2.2顺序程序设计实例 108

5.3分支程序设计 109

5.3.1单分支结构程序的形式 109

5.3.2单分支结构程序的设计实例 110

5.3.3多分支程序设计与实例 111

5.3.4散转程序 112

5.4循环程序设计 113

5.4.1循环结构程序段的组成 114

5.4.2循环程序实例 114

5.5查表程序设计 117

5.6子程序调用设计 118

5.6.1子程序调用及返回过程 118

5.6.2子程序嵌套 121

5.6.3堆栈结构 122

5.7基于Proteus的汇编语言程序设计与仿真实例 122

5.7.1广告灯电路设计与仿真 122

5.7.2开关状态显示电路设计与仿真 125

5.7.3汽车转向与刹车控制器设计与仿真 127

第6章MCS-51单片机的定时与中断系统 134

6.1单片机的定时/计数器 134

6.1.1单片机定时/计数器的结构及工作原理 134

6.1.2定时/计数器的方式寄存器和控制寄存器 136

6.1.3定时/计数器初始化及步骤 137

6.1.4定时/计数器的工作方式 138

6.2基于Proteus的定时/计数器设计与仿真实例 143

6.2.1广告灯电路设计与仿真 143

6.2.2电子秒表设计与仿真 146

6.2.3方波发生器的设计与仿真 148

6.3 MCS-51中断系统 149

6.3.1中断系统的概念及特点 149

6.3.2中断系统的组成及中断源 150

6.3.3中断系统控制寄存器 151

6.3.4中断处理过程 154

6.3.5外部中断源的扩展 156

6.3.6中断服务程序的设计 158

6.4基于Proteus ISIS的中断系统仿真 160

6.4.1周期为20 ms方波发生器的设计与仿真 160

6.4.2二路方波发生器的设计与仿真 161

6.4.3彩灯中断控制电路设计与仿真 163

6.4.4电子圆模式电路设计与仿真 166

第7章 单片机显示接口技术 174

7.1 LED显示器与接口技术 174

7.1.1 LED数码管结构及工作原理 174

7.1.2 LED数码管的控制方式 175

7.2基于Proteus的LED显示器与接口电路设计 177

7.2.1基于Proteus的电子秒表电路设计 177

7.2.2基于Proteus的脉冲计数电路设计 179

7.2.3基于Proteus的篮球竞赛24s定时器电路设计与仿真 182

7.3点阵式LED显示器与接口技术 186

7.3.1点阵LED结构及原理 186

7.3.2 8051与LED大屏幕显示器的接口技术 188

7.4基于Proteus的大屏幕显示器电路设计与仿真 190

7.4.1基于Proteus的LED点阵静态显示技术 190

7.4.2基于Proteus的LED点阵动态显示技术 191

7.5 LCD液晶显示器与接口技术 194

7.5.1 LCD显示原理及分类 194

7.5.2 LCD液晶显示模块 195

7.5.3 1602 LCD的控制指令及初始化 198

7.5.4 LCD显示模块的接口形式 199

7.6基于Proteus的LCD显示电路设计与仿真 200

7.6.1间接访问方式LCD显示电路的设计与仿真 200

7.6.2直接访问方式LCD字符显示电路的设计与仿真 204

第8章 单片机键盘接口技术 209

8.1键盘 209

8.1.1键盘工作原理 209

8.1.2键盘结构与输入特点 209

8.2独立式键盘接口技术 210

8.2.1独立式按键电路结构 210

8.2.2独立式按键的软件结构 210

8.3基于Proteus的独立式键盘电路设计与仿真 211

8.3.1基于Proteus的查询独立式键盘电路设计 212

8.3.2基于Proteus的中断独立式键盘电路设计 214

8.4矩阵式键盘接口技术 217

8.4.1矩阵式键盘电路结构 217

8.4.2矩阵式键盘按键的识别 218

8.4.3矩阵式键盘工作方式 218

8.5基于Proteus的矩阵式键盘电路设计与仿真 219

8.5.1基于Proteus的查询矩阵式键盘电路设计 220

8.5.2基于Proteus的中断矩阵式键盘电路设计 223

第9章 单片机转换器接口技术 228

9.1 A/D转换器接口技术 228

9.1.1 A/D转换器原理 228

9.1.2典型A/D转换器芯片 ADC0809 229

9.1.3 ADC0809与MCS-51单片机的接口技术 230

9.1.4 ADC0809转换程序设计 232

9.2基于Proteus的 ADC0809数据采集系统设计与仿真 234

9.2.1基于Proteus的ADC0809单路数据采集系统设计 235

9.2.2基于Proteus的ADC0809多路数据采集系统设计 237

9.3 D/A转换器接口技术 241

9.3.1 D/A转换原理及主要技术指标 241

9.3.2并行D/A转换器芯片DAC0832 242

9.3.3 DAC0832与单片机接口技术 244

9.4基于Proteus的DAC0832应用电路设计 245

9.4.1基于Proteus的DAC0832D/A转换电路设计 245

9.4.2基于Proteus的DAC0832扫描式电压输出电路设计 247

9.4.3基于Proteus的DAC0832三角波发生器 249

9.4.4基于Proteus的DAC0832正弦波发生器 251

第10章 单片机串行通信接口技术 256

10.1通信的一般概念 256

10.1.1并行通信与串行通信 256

10.1.2串行通信的制式 257

10.1.3串行通信的两种基本方式 257

10.1.4串行通信的波特率 258

10.1.5串行通信接口 259

10.2 MCS-51单片机串行通信接口 259

10.2.1 MCS-51串行口的结构 259

10.2.2 MCS-51串行口的工作方式 261

10.2.3 MCS-51串行口的波特率 263

10.2.4 MCS-51串行通信的编程方法 264

10.3 MCS-51单片机串行口的扩展应用 266

10.3.1单片机I/O口的扩展 266

10.3.2基于Proteus的串入并出扩展口电路设计 267

10.3.3基于Proteus的并入串出扩展口电路设计 268

10.4 MCS-51单片机双机串行通信的应用 270

10.4.1双机通信接口 270

10.4.2单片机双机通信原理与设置 270

10.4.3基于Proteus的单片机双机串行通信设计 271

10.5 MCS-51单片机多机串行通信的应用 274

10.5.1多机通信硬件基本电路 274

10.5.2多机通信原理与设置 274

10.5.3基于Proteus的单片机多机串行通信设计 275

10.6 MCS-51单片机与PC串行通信的应用 279

10.6.1单片机和PC串行通信硬件基本电路 279

10.6.2单片机和PC串行通信的设置 280

10.6.3基于Proteus的单片机与PC串行通信技术 280

第11章 单片机系统设计和基于Proteus的学期项目 286

11.1单片机应用系统设计方法 286

11.1.1确定任务 286

11.1.2总体设计 287

11.1.3硬件设计 287

11.1.4抗干扰措施 289

11.1.5软件设计 290

11.1.6系统调试 291

11.1.7系统仿真 291

11.2基于Proteus的学期项目 292

11.2.1交通信号灯模拟控制系统的设计与仿真 292

11.2.2 16x16 LED图形广告屏（会飞的小鸟）设计与仿真 306

11.2.3直流电动机PWM控制模块设计与仿真 311

11.2.4子项目1——直流电动机的正转、反转控制电路设计与仿真 316

11.2.5子项目2——直流电动机固定PWM转速的电路设计与仿真 319

11.2.6系统项目——直流电动机PWM调速电路设计与仿真 322

附录A MSC-51指令速查表 327

附录B Proteus常用元器件 331

附录C基本逻辑符号对照表 333

参考文献 335