单片机原理及应用PDF电子书下载

第1章　单片机系统概述 1

1.1　概述 1

1.1.1　单片机及其发展 1

1.1.2　单片机的发展趋势 2

1.1.3　单片机的应用 4

1.2　单片机应用系统及设计简介 5

1.2.1　单片机应用系统及组成 5

1.2.2　单片机应用系统的开发 6

1.2.3　单片机应用系统的设计原则 6

1.3　单片机的学习方法 7

习题1 8

第2章　单片机基础知识 10

2.1 MCS-51系列单片机的基本结构 10

2.1.1 MCS-51单片机系列 10

2.1.2 MCS-51系列单片机内部结构及功能部件 12

2.1.3　单片机外部引脚说明 14

2.2 中央处理器（CPU） 17

2.2.1　运算器 17

2.2.2　控制器 18

2.2.3　专用寄存器组 19

2.3　存储器及存储空间 19

2.3.1　存储器空间 19

2.3.2　程序存储器 20

2.3.3　内部数据存储器 21

2.3.4　外部数据存储器 25

2.4 并行I/O口及其结构 26

2.4.1 P0口的结构与功能 26

2.4.2 P1口的结构与功能 27

2.4.3 P2口的结构与功能 28

2.4.4 P3口的结构与功能 29

2.4.5 I/O口的应用特性 29

2.5　时钟电路与CPU时序 30

2.5.1　时钟电路 30

2.5.2 CPU时序 31

2.5.3　看门狗定时器（WDT） 33

2.6　单片机的工作方式 34

2.6.1　复位方式 34

2.6.2　程序执行方式 35

2.6.3　单步执行方式 35

2.6.4　低功耗方式 36

2.6.5　掉电保护方式 37

2.6.6 Flash编程和校验方式 37

习题2 40

第3章　指令系统及汇编语言程序设计 41

3.1　单片机的汇编语言与指令格式 41

3.1.1　汇编语言 41

3.1.2　汇编语言的指令格式 42

3.1.3　汇编语言中常用符号约定 42

3.2　单片机的指令寻址方式 43

3.2.1　立即数寻址 43

3.2.2　直接寻址 43

3.2.3　寄存器寻址 44

3.2.4　寄存器间接寻址 44

3.2.5　变址寻址 44

3.2.6　相对寻址 45

3.2.7　位寻址 45

3.3　单片机的指令系统 46

3.3.1　数据传送类指令 46

3.3.2　算术运算类指令 51

3.3.3　逻辑运算类指令 55

3.3.4　位操作类指令 57

3.3.5　控制转移类指令 60

3.4 汇编语言程序设计 66

3.4.1　常用伪指令 66

3.4.2　程序设计方法 68

3.4.3　汇编语言程序设计举例 71

习题3 91

第4章　中断、定时与串行通信 93

4.1 中断系统 93

4.1.1 中断的概念 93

4.1.2 MCS-51系列单片机的中断系统 94

4.1.3 中断处理过程 97

4.1.4 中断请求的撤除 99

4.1.5 中断应用举例 100

4.2　定时／计数器 101

4.2.1　定时／计数器的结构及工作原理 101

4.2.2　定时／计数器的工作方式及控制器 102

4.2.3　定时／计数器应用举例 106

4.3　串行通信及其接口 107

4.3.1　串行通信的基础知识 107

4.3.2 MCS-51单片机的串行通信接口及其工作方式 109

4.3.3　串行通信应用举例 113

习题4 117

第5章　单片机系统的扩展及接口技术 118

5.1　系统扩展概述 118

5.1.1　最小应用系统 118

5.1.2　系统扩展的内容与方法 119

5.1.3　常用的扩展器件简介 120

5.2　存储器的扩展 121

5.2.1　存储器扩展概述 121

5.2.2　程序存储器的扩展 123

5.2.3　数据存储器的扩展 126

5.3 I/O接口技术概述 129

5.3.1 I/O接口电路的作用 129

5.3.2　接口与端口 130

5.3.3 I/O的编址方式 130

5.3.4 I/O的传送方式 131

5.4 可编程并行I/O接口芯片8255A 132

5.4.1 8255A的内部结构与引脚 133

5.4.2 8255A的工作方式 135

5.4.3 8255A的控制字及初始化 139

5.4.4 8255A与系统的连接方法 140

5.5 A/D转换器接口 141

5.5.1 A/D转换器概述 141

5.5.2 ADC0809及其与系统的连接 142

5.6 D/A转换器接口 147

5.6.1 D/A转换器的技术指标 147

5.6.2 DAC0832及其与系统的连接 148

5.7　应用举例 151

5.7.1 8255A应用举例 151

5.7.2 A/D应用举例 153

5.7.3 D/A应用举例 154

5.7.4　集成温度传感器及其应用示例 156

5.7.5　液晶显示模块及其应用示例 160

习题5 162

第6章 高性能单片机C8051F040 165

6.1 简介 165

6.1.1 CIP-51处理器特性 171

6.1.2　存储器组织结构 172

6.1.3 中断系统 172

6.1.4　电源管理模式 174

6.1.5 CIP-51寄存器 175

6.2　片内模／数转换器 178

6.2.1 12位模／数转换器ADC0 179

6.2.2 8位模／数转换器ADC2 180

6.3 12位数／模转换器DAC 181

6.4 比较器 182

6.5　复位及晶振 182

6.5.1　RESET复位源 183

6.5.2　振荡器 183

6.6　输入／输出端口 184

6.6.1 P0～P3交叉开关配置 184

6.6.2 I/O端口配置 185

6.6.3 I/O端口寄存器 185

6.7　总线及通信 196

6.7.1 CAN总线 196

6.7.2 SMBus总线 196

6.7.3 SPI总线 197

6.7.4 UART0串行通信 198

6.7.5 UART1串行通信 199

6.8　定时器 200

6.9 JTAG调试和边界扫描 201

6.10 C8051F040最小系统板简介及应用实例 202

6.10.1 C8051F040开发环境简介 202

6.10.2　开发应用实例 202

第7章　单片机应用系统设计 208

7.1　单片机应用系统设计实例1——无功功率补偿控制器设计 208

7.1.1　需求分析 208

7.1.2　系统设计 208

7.1.3　硬件电路原理图及PCB设计 212

7.1.4　系统调试 216

7.1.5　文档编制 217

7.2　单片机应用系统设计实例2——风力发电并网变流器控制器设计 218

7.2.1　需求分析 218

7.2.2　系统设计 218

7.2.3　硬件电路原理图及PCB设计 222

7.2.4　系统调试 225

7.2.5　文档编制 226

7.3　单片机应用系统设计实例3——食堂售饭射频卡收费系统设计 227

7.3.1　需求分析 227

7.3.2　系统设计 227

7.3.3　硬件电路原理图及PCB设计 230

7.3.4　系统调试 233

7.3.5　文档编制 233

附录Ⅰ ASCII码与控制字符功能和单片机指令表 235

Ⅰ.1 ASCII码与控制字符功能 235

Ⅰ.2　单片机指令表 237

附录Ⅱ　单片机C语言程序设计简介 248

附录Ⅲ　部分单片机资料查找网站名录 257

参考文献 264