单片机原理及应用PDF电子书下载

第1章 全面认识8051 1

1.1 单片机的过去、现在与未来 1

1.1.1 单片机、计算机与嵌入式系统 1

1.1.2 单片机的发展过程 2

1.1.3 51系列单片机 2

1.2 8051系列单片机的内部结构和封装形式 3

1.2.1 常见的8051系列单片机 3

1.2.2 8051单片机的内部结构 3

1.2.3 8051系列单片机的封装形式和管脚排列 4

1.3 8051系列单片机使用的工具及其连接 6

1.3.1 基本软件环境——μV3简介 6

1.3.2 配套硬件环境FT_0718开发板简介 11

1.3.3 常用学习模式及开发流程 11

1.4 基本硬件连接框架 12

1.4.1 一个完整而简单的电路——框架结构 12

1.4.2 电源、时钟、复位和功能设定 13

1.4.3 可以运行啦 15

1.5 指令格式及程序框架 16

1.5.1 指令描述 16

1.5.2 语句描述 17

1.5.3 程序框架 17

1.6 设计课目与演练 18

小结 19

习题 19

第2章 8051存储器 21

2.1 8051存储器的基本结构 21

2.1.1 位、字节、字、存储单元及地址（编号） 21

2.1.2 8051存储器的分配 22

2.1.3 程序存储器空间 23

2.1.4 外部数据存储器 24

2.1.5 内部数据存储器 25

2.2 寻址方式 29

2.2.1 立即寻址 30

2.2.2 直接寻址 32

2.2.3 寄存器寻址 32

2.2.4 寄存器间接寻址 33

2.2.5 基址加变址寻址 33

2.2.6 相对寻址 34

2.2.7 位寻址 35

2.3 数据传送类指令 36

2.4 存储器的扩展 40

2.4.1 外部程序存储器的扩展 40

2.4.2 外部数据存储器的扩展 42

2.4.3 存储器空间地址的分配 44

2.5 设计课目与演练——秘密存放数据：数据的搬移与变换 46

小结 48

习题 48

第3章 输入口及其应用 50

3.1 8051的输入／输出口 50

3.1.1 输入／输出口的内部结构与操作 50

3.1.2 输入／输出口的应用与扩展 54

3.2 控制转移类指令 56

3.2.1 无条件转移 57

3.2.2 条件转移 60

3.2.3 子程序调用及返回 64

3.2.4 空操作NOP 69

3.3 输入电路设计 69

3.4 设计课目与演练——按键控制LED 75

小结 75

习题 75

第4章 输出口及其应用 77

4.1 输出驱动电路 77

4.1.1 分立元件设计方案——三极管驱动及保护设计 77

4.1.2 集成IC驱动的设计方法及芯片选择 80

4.2 逻辑运算类指令 83

4.2.1 逻辑与操作 84

4.2.2 逻辑或操作 84

4.2.3 逻辑异或操作 85

4.2.4 循环移位指令 85

4.2.5 其他指令 86

4.3 设计课目与演练——水塔水位控制仪 86

小结 87

习题 88

第5章 输入／输出口综合应用 89

5.1 算术运算指令 89

5.1.1 不带进位的加法指令 90

5.1.2 带进位的加法指令 92

5.1.3 带进位的减法指令 93

5.1.4 加1、减1指令 93

5.1.5 乘、除法指令 94

5.1.6 十进制调整指令 94

5.2 键盘接口 96

5.2.1 扫描法 98

5.2.2 线反转法 100

5.3 数码管 101

5.3.1 LED显示器的结构与工作原理 101

5.3.2 驱动电路设计 103

5.4 设计课目与演练——用P1口模拟SPI读写X25045 110

小结 114

习题 114

第6章 中断及其应用 116

6.1 中断概述 116

6.2 中断响应控制 117

6.2.1 中断源 117

6.2.2 中断请求标志（TCON、SCON） 118

6.2.3 中断允许控制（IE） 119

6.2.4 中断优先级设定（IP） 120

6.3 中断过程 121

6.3.1 中断响应 121

6.3.2 中断处理 122

6.3.3 中断返回 124

6.4 中断的应用及扩展 125

6.4.1 键盘中断与识别 125

6.4.2 编码器中断与识别 129

6.4.3 中断的扩展 131

6.5 系统化程序设计中的概念和方法 134

6.5.1 汇编语言 134

6.5.2 程序结构 135

6.5.3 子程序与中断服务程序 135

6.5.4 查表、数据检索与排序 135

6.5.5 运算类程序设计 139

6.6 设计课目与演练——位移测量并显示 143

小结 145

习题 145

第7章 定时／计数器 147

7.1 定时／计数器的结构与工作原理 147

7.1.1 定时／计数器的结构 147

7.1.2 定时／计数器的功能 148

7.1.3 定时／计数器的方式寄存器TMOD 149

7.1.4 定时／计数器的控制寄存器TCON 150

7.2 定时／计数器的工作方式 150

7.2.1 方式0 150

7.2.2 方式1 153

7.2.3 方式2 155

7.2.4 方式3 157

7.3 定时／计数器2 160

7.3.1 T2的控制寄存器T2CON和T2MOD 160

7.3.2 定时／计数器2的工作模式 161

7.4 设计课目与演练——直流伺服电机的PWM控制 164

小结 166

习题 166

第8章 串口及其应用 167

8.1 串行通信基础 167

8.1.1 基本概念 168

8.1.2 串行通信接口电路 170

8.2 串行接口标准及设计 171

8.2.1 RS-232C标准 171

8.2.2 RS-422A和RS-485标准 173

8.3 8051的串口及工作方式 177

8.3.1 控制寄存器（SCON、PCON） 177

8.3.2 波特率设置 178

8.3.3 工作方式0 181

8.3.4 工作方式1 184

8.3.5 工作方式2和方式3 185

8.4 单片机与计算机之间的通信设计 186

8.4.1 单片机间的双机通信 186

8.4.2 单片机间的多机通信 191

8.5 设计课目与演练——计算机—单片机组网 199

小结 200

习题 200

第9章 A/D与D/A转换及其应用 201

9.1 D/A转换原理 201

9.1.1 权电阻D/A转换 201

9.1.2 R-2RT型电阻网络D/A转换 202

9.1.3 权电流D/A转换器 203

9.1.4 D/A转换器的主要性能 204

9.2 D/A转换器常用芯片及应用实例 204

9.2.1 DAC0832转换器概述 205

9.2.2 单缓冲实例 206

9.2.3 双缓冲实例 208

9.3 A/D转换原理 209

9.3.1 逐次逼近型A/D转换原理 209

9.3.2 双积分型A/D转换原理 210

9.3.3 A/D转换器的主要性能 212

9.4 A/D转换器常用芯片及应用实例 212

9.4.1 ADC0809概述 212

9.4.2 ADC0809与8051接口设计 214

9.4.3 ADC的选择原则 216

9.5 设计课目与演练——输出-5V～5V控制直流调速机 216

小结 218

习题 219

第10章 步进电机及其控制 220

10.1 步进电机的工作原理 220

10.1.1 步进电机的结构 220

10.1.2 步进电机的工作方式 222

10.2 步进电机的控制系统 226

10.2.1 步进电机的脉冲分配 227

10.2.2 步进电机的位置和速度控制 231

10.3 步进电机的驱动 234

10.3.1 双电压驱动 234

10.3.2 斩波驱动 235

10.4 设计课目与演练——步进电机单相驱动设计 236

小结 237

习题 237

第11章 声音及其控制 238

11.1 发声器件及其驱动 238

11.1.1 发声器件及其分类方式 238

11.1.2 发声驱动电路及程序 239

11.2 音调与节拍 240

11.2.1 音调及其控制 240

11.2.2 节拍及其控制 245

11.3 单片机音乐设计 246

11.3.1 单片机演奏音乐的方法 246

11.3.2 单片机弹奏音乐设计——简易电子琴 249

11.4 设计课目与演练——演奏《两只老虎》 252

小结 252

习题 252

第12章 LCD模块及其应用 253

12.1 LCD的基本结构和显示原理 253

12.2 LCD显示模块的分类 254

12.3 LCD显示模块与8051的接口 256

12.3.1 LCM320240概述 256

12.3.2 LCM320240与8051的接口电路设计 258

12.3.3 程序设计 260

12.4 设计课目与演练——显示文字“中文演示” 262

小结 270

习题 270

应用案例 银行“一米线”的设计实践 271

附录 MCS51系列单片机指令 285