单片机原理及应用系统设计PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 微型计算机基础知识 1

目录 1

1.1.1 微处理器 2

1.1.2 存储器 3

1.1.3 I/O接口 4

1.2 单片机概述 4

1.2.1 单片机的概念 5

1.2.2 单片机的发展历史 5

1.2.3 单片机的发展趋势 6

1.2.4 典型的单片机产品 7

1.3.1 单片机的特点 8

1.3.2 单片机的分类 8

1.3 单片机的特点及应用 8

1.3.3 单片机的应用 9

1.4 思考练习题 10

第2章 MCS-51单片机的结构 11

2.1 MCS-51单片机的基本结构 11

2.1.1 MCS-51单片机的结构类型 11

2.1.2 MCS-51单片机的基本组成 11

2.2 MCS-51单片机的引脚功能 13

2.3 MCS-51单片机的存储器配置 15

2.3.1 程序存储器 15

2.3.2 数据存储器 16

2.4 时钟电路与时序 21

2.4.1 时钟电路 22

2.4.2 MCS-51单片机的时序 22

2.4.3 MCS-51单片机的指令时序 24

2.5.1 复位 25

2.5 复位及复位电路 25

2.5.2 复位电路 26

2.6 并行I/O接口 27

2.6.1 P0口 27

2.6.2 P1口 28

2.6.3 P2口 28

2.6.4 P3口 28

2.7 思考练习题 30

第3章 MCS-51单片机指令系统 31

3.1 指令系统概述 31

3.1.1 指令分类和特点 31

3.1.2 指令格式 31

3.1.3 寻址方式 32

3.1.4 指令描述符号介绍 34

3.2.1 普通数据传送指令 35

3.2 数据传送类指令 35

3.2.2 数据交换指令 39

3.2.3 堆栈操作 40

3.3 算术运算类指令 41

3.3.1 加法指令 41

3.3.2 减法指令 44

3.3.3 乘法指令 45

3.3.4 除法指令 46

3.4 逻辑运算类指令 46

3.4.1 简单逻辑操作指令 46

3.4.2 循环操作指令 47

3.4.3 逻辑“与”操作指令 48

3.4.4 逻辑“或”操作指令 49

3.4.5 逻辑“异或”操作指令 50

3.5 控制和转移类指令 50

3.5.1 无条件转移指令 51

3.5.2 条件转移指令 52

3.5.3 调用和返回指令 54

3.5.4 空操作指令 55

3.6 位（布尔）操作指令 55

3.6.1 位数据传送指令 55

3.6.2 位状态修改指令 56

3.6.3 位逻辑运算指令 56

3.6.4 位条件转移指令 57

3.7 思考练习题 58

第4章 汇编语言程序设计知识 62

4.1 程序设计语言 62

4.1.1 机器语言 62

4.1.2 汇编语言 62

4.1.3 高级语言 62

4.2.2 程序质量的评价 63

4.2 汇编程序设计 63

4.2.1 汇编语言程序设计步骤 63

4.2.3 汇编语言程序的基本结构 64

4.3 汇编语言源程序的编辑和汇编 64

4.3.1 源程序编辑 65

4.3.2 源程序的汇编 65

4.3.3 伪指令 65

4.4 思考练习题 67

第5章 中断系统 68

5.1 微机的输入／输出方式 68

5.1.1 程序查询方式 68

5.1.2 直接存储器存取（DMA）方式 68

5.1.3 中断方式 68

5.2 8051单片机中断系统结构及中断控制 69

5.2.2 8051单片机中断控制 70

5.2.1 8051单片机中断源 70

5.3 中断处理过程 73

5.3.1 中断响应 74

5.3.2 中断处理 75

5.3.3 中断返回 76

5.4 外部中断扩展方法 76

5.4.1 利用定时器扩展外部中断源 76

5.4.2 利用查询方式扩展外部中断源 76

5.5 思考练习题 77

第6章 定时器及其应用 78

6.1 8051单片机定时器结构与工作原理 78

6.1.1 8051单片机定时器结构 78

6.1.2 8051单片机定时器工作原理 78

6.2 定时器／计数器的方式寄存器和控制寄存器 79

6.2.1 方式寄存器TMOD 79

6.3.1 工作方式0 80

6.2.2 控制寄存器TCON 80

6.3 定时器／计数器的4种工作方式 80

6.3.2 工作方式1 81

6.3.3 工作方式2 81

6.3.4 工作方式3 82

6.4 定时器／计数器应用 82

6.4.1 定时器／计数器的初始化 82

6.4.2 定时器应用举例 83

6.5 思考练习题 86

第7章 串行通信与8051单片机串行口 88

7.1 串行通信概述 88

7.1.1 数据通信 88

7.1.2 串行通信的传送方式 88

7.1.3 异步通信和同步通信 89

7.1.4 异步串行通信协议 90

7.2.1 8051单片机串行口 91

7.2 8051单片机串行口及其应用 91

7.2.2 波特率设计 95

7.2.3 8051单片机串行口的应用 97

7.3 RS-232C接口及串行通信硬件设计 101

7.3.1 RS-232C接口总线 101

7.3.2 信号电气特性与电平转换 102

7.3.3 RS-232C接口的应用 102

7.3.4 单片机与PC机通信的接口电路 103

7.4 思考练习题 105

第8章 单片机系统扩展技术 106

8.1 扩展三总线的产生 107

8.1.1 总线 107

8.1.2 系统扩展的实现 108

8.2.1 外部程序存储器的扩展原理及时序 109

8.2 程序存储器的扩展 109

8.2.2 地址锁存器 110

8.2.3 EPROM扩展电路 111

8.3 外部数据存储器的扩展 112

8.3.1 外部数据存储器的扩展方法及时序 112

8.3.2 静态RAM扩展 114

8.3.3 EEPROM扩展 115

8.4 外部I/O口的扩展 116

8.4.1 I/O口地址译码技术 116

8.4.2 简单I/O口扩展 117

8.4.3 8155可编程并行扩展接口芯片 119

8.5 思考练习题 123

第9章 输入／输出设备接口 125

9.1 键盘及其接口技术 125

9.1.1 按键的抖动及消除 125

9.1.2 独立式按键接口设计 126

9.1.3 矩阵式键盘接口设计 128

9.1.4 键盘的编码 129

9.1.5 键盘的工作方式 129

9.2 显示器接口设计 131

9.2.1 LED显示器 131

9.2.2 液晶显示器 135

9.3 打印机接口 137

9.3.1 打印机的电路构成 137

9.3.2 打印机的接口信号 138

9.3.3 打印机的打印命令 139

9.3.4 标准并行打印机与8051单片机接口设计 139

9.4 思考练习题 140

10.1 D/A转换器 141

10.1.1 D/A转换器组成和工作原理 141

第10章 模拟电路接口技术 141

10.1.2 描述D/A转换器的性能参数 142

10.2 8051单片机与8位D/A转换器接口技术 142

10.2.1 DAC0832的技术指标 143

10.2.2 DAC0832的结构及原理 143

10.2.3 DAC0832引脚功能 144

10.2.4 8位D/A转换器接口方法 144

10.2.5 D/A转换器的输出方式 145

10.3 8051单片机与8位以上D/A转换器接口技术 147

10.3.1 一级锁存法 147

10.3.2 二级锁存法 147

10.4 A/D转换器 148

10.4.1 逐次逼近式A/D转换器 148

10.4.2 双斜积分式A/D转换器 149

10.4.3 描述A/D转换器的性能参数 149

10.5.1 ADC0809的组成及工作原理 150

10.5 8051单片机与8位A/D转换器接口技术 150

10.5.2 ADC0809引脚功能 151

10.5.3 ADC0809的操作时序 152

10.5.4 8051单片机与ADC0809接口设计 152

10.6 单片机与8位以上A/D转换器接口 154

10.7 微机控制的数据采集处理系统 155

10.7.1 采样 155

10.7.2 模拟输入通道的结构形式 156

10.8 思考练习题 157

第11章 单片机应用系统设计 159

11.1 单片机应用系统设计的一般方法 159

11.1.1 总体方案设计 159

11.1.2 硬件设计 160

11.1.3 软件设计 161

11.1.4 应用系统调试 162

11.1.5 可靠性设计 163

11.2 应用系统设计实例 163

11.2.1 通用型电压测量仪设计任务和要求 163

11.2.2 实时日历时钟芯片DS12887 163

11.2.3 双斜积分式A/D转换器ICL7135 167

11.2.4 硬件电路设计 169

11.2.5 软件设计 170

11.2.6 目标样机的设计制作 172

第12章 单片机的C语言编程 174

12.1 C语言编程与汇编语言编程的特点比较 174

12.1.1 C语言编程的优点 174

12.1.2 C语言编程的缺点 174

12.1.3 汇编语言编程的优点 174

12.2 C51数据的定义与操作 175

12.2.1 变量存储类型的定义 175

12.1.4 汇编语言编程的缺点 175

12.2.2 特殊功能寄存器的定义 176

12.2.3 片内I/O口的定义 176

12.2.4 片外I/O口的定义 177

12.2.5 C51头文件 177

12.3 C51的运算符 179

12.3.1 算术运算符 179

12.3.2 关系运算符 179

12.3.3 逻辑运算符 180

12.3.4 位运算符 180

12.4 C51的中断处理程序 181

12.5 C51编程实例 182

12.5.1 8051单片机与ADC0809接口电路 182

12.5.2 模拟量采样的程序举例 182

13.1.1 ATMEL公司AT89系列单片机 184

第13章 单片机系列产品简介 184

13.1 与MCS-51系列单片机兼容的单片机 184

13.1.2 Philips公司8XC552单片机 186

13.1.3 华邦电子公司Turbo-51系列单片机 187

13.1.4 Silabs公司C8051F系列单片机 189

13.2 Microchip技术公司PIC系列单片机 193

13.2.1 PIC系列微控制器硬件结构特点 194

13.2.2 PIC系列微控制器技术性能及特点 195

13.2.3 PIC16F87X单片机性能特点 196

13.2.4 PIC16F87X单片机外围功能模块 197

13.3 TI公司MSP430系列单片机 198

13.3.1 MSP430系列单片机的特点 198

13.3.2 MSP430系列单片机的发展和应用 200

附录 MCS-51单片机指令表 202

参考文献 207