单片机原理与接口技术教程PDF电子书下载

第1章　概论 1

1.1　什么是单片机 1

1.2　单片机的发展过程及趋势 1

1.3　单片机的特点及应用场合 4

1.4　单片机与嵌入式系统 6

1.5　MCS-51系列单片机 6

习题与思考 7

第2章　MCS-51单片机的硬件结构及工作原理 8

2.1　单片机的内部结构 8

2.2　单片机的封装及引脚功能说明 10

2.2.1　单片机的封装 10

2.2.2　单片机的引脚功能说明 10

2.3　单片机的微处理器 13

2.3.1　运算器 13

2.3.2　控制器 14

2.3.3　振荡器、时钟电路及时序 15

2.4　单片机的复位 19

2.4.1　单片机的复位功能 19

2.4.2　常用的复位电路 21

2.5　单片机的存储系统 22

2.5.1　单片机存储系统结构 22

2.5.2　程序存储器 24

2.5.3　数据存储器 24

2.5.4　特殊功能寄存器 26

2.6　MCS-51单片机并行I/O端口结构及其功能 28

2.6.1　并行I/O端口的内部结构 28

2.6.2　并行I/O端口的读-修改-回写操作 32

2.7　单片机外部总线扩展 33

2.7.1　单片机外部总线扩展的结构 33

2.7.2　地址空间的分配及译码 34

2.7.3　扩展外部程序存储器的电路设计 37

2.7.4　扩展外部数据存储器的电路设计 38

2.8　单片机定时器／计数器的结构及功能 41

2.8.1　定时器／计数器的结构及工作原理 41

2.8.2　定时器／计数器的控制与状态寄存器 42

2.8.3　MCS-51定时器／计数器0和1的工作方式 44

2.8.4　MCS-51定时器／计数器2的工作方式 47

2.9　串行通信 51

2.9.1　串行通信概论 51

2.9.2 串行通信总线标准及接口 54

2.9.3　MCS-51串行接口的组成 59

2.9.4　MCS-51串行接口的工作方式 61

2.9.5　MCS-51串行接口波特率的设置 64

2.10 中断系统 67

2.10.1 中断系统的结构 67

2.10.2 中断响应 72

2.10.3　中断请求的撤销 74

习题与思考 75

第3章　MCS-51单片机的指令系统 78

3.1　指令系统概述 78

3.1.1　指令的概念 78

3.1.2　指令系统符号标识的说明 80

3.2　寻址方式 81

3.2.1　立即寻址 82

3.2.2　寄存器寻址 83

3.2.3 间接寻址 83

3.2.4　直接寻址 84

3.2.5　变址寻址 85

3.2.6　相对寻址 85

3.2.7　位寻址 86

3.3　指令分类介绍 87

3.3.1　数据传送类指令 87

3.3.2　算术运算类指令 91

3.3.3　逻辑运算类指令 95

3.3.4　控制转移类指令 97

3.3.5　布尔（位）处理类指令 101

习题与思考 104

第4章　MCS-51汇编语言程序设计 106

4.1　汇编语言程序设计概述 106

4.1.1　汇编语言程序设计的基本步骤与方法 107

4.1.2　汇编语言设计常用伪指令简介 111

4.2　单片机汇编语言基础程序设计举例 114

4.2.1　顺序结构程序设计 114

4.2.2　分支结构程序设计 115

4.2.3　循环结构程序设计 117

4.2.4　子程序设计 120

4.3　汇编语言程序设计实例 124

4.3.1 通过I/O端口驱动LED 124

4.3.2　查询方式的定时器应用 125

4.3.3　中断方式的定时器应用 126

习题与思考 127

第5章　单片机C语言程序设计 129

5.1　C51的数据类型与基本运算 130

5.1.1　C51的数据类型、变量及存储模式 130

5.1.2　运算符与表达式 133

5.1.3　基本语句 139

5.2 函数 143

5.2.1　函数的定义 143

5.2.2　函数的调用 145

5.2.3　中断服务函数与寄存器组选择 148

5.2.4　函数中变量的存储方式 149

5.3　数组与指针 151

5.3.1　数组的定义和引用 151

5.3.2　字符数组 152

5.3.3　指针的概念 152

5.3.4　数组的指针 154

5.3.5　指针的地址计算 155

5.4　结构与联合 156

5.4.1　结构变量的定义与引用 156

5.4.2　结构变量的初值 159

5.4.3　结构数组 159

5.4.4　结构指针 160

5.4.5　联合变量的定义与引用 160

5.5　预处理器 162

5.5.1　宏定义 163

5.5.2　文件包含 164

5.5.3　条件编译 165

5.6　C51程序实例 166

5.6.1　数据的分析和处理 166

5.6.2　串行口数据收发 167

5.6.3　查询方式的定时器应用 168

5.6.4　中断方式的定时器应用 169

习题与思考 170

第6章　输入输出接口及系统扩展设计 172

6.1　键盘及其接口设计 172

6.1.1　键盘的基本工作原理 172

6.1.2　独立式键盘接口设计 173

6.1.3　行列式键盘接口设计 177

6.2 LED显示器及其接口设计 180

6.2.1　数码管显示器的结构与工作原理 181

6.2.2　数码管的静态显示与动态显示 183

6.3 字符点阵LCD显示模块的控制——模拟总线时序驱动 187

6.3.1 1602字符点阵式LCM简介 188

6.3.2　1602字符点阵式LCM与单片机的接口 192

6.4 图形点阵LCD显示模块的控制——扩展总线驱动 194

6.4.1　128×64图形点阵液晶显示模块简介 195

6.4.2 128×64图形点阵式LCM和单片机的接口 197

6.5　并行输入输出接口的扩展 205

6.5.1　通过串行口扩展并行输入输出接口 205

6.5.2　通过系统总线扩展并行I/O端口 208

6.6　单片机I/O端口模拟时序操作扩展设备 209

6.6.1　I2C串行总线的基本特点 209

6.6.2　I2C串行总线通信协议 210

6.6.3　单片机系统I2C串行总线应用实例 212

习题与思考 217

第7章　单片机串行通信接口 219

7.1 Hello,World! 219

7.2　单片机串行口查询方式通信 221

7.2.1　设计思路分析 221

7.2.2 串行口查询方式通信程序实例 222

7.3　单片机串行口中断方式通信 223

7.3.1　设计思路分析 223

7.3.2 串行口中断方式通信程序实例 227

7.4　通过16C550扩展串行通信接口 230

7.4.1　16C550简介 230

7.4.2　单片机控制16C550实现扩展串行口 240

7.5　扩展串行口在GSM无线通信网络中的应用 248

7.5.1　GSM网络概述 248

7.5.2　GSM Modem模块简介 248

7.5.3　通过GSM Modem收发短消息 252

7.5.4　GSMModem模块与单片机的接口及应用 257

7.6　通过RS－485总线实现单片机的多机通信 264

7.6.1　单片机和RS-485总线收发器的接口电路设计 264

7.6.2　单片机主从式多机通信的原理 266

7.6.3　单片机主从式多机通信实例 267

习题与思考 273

第8章 电话通信接口 275

8.1 电话用户线接口简介 275

8.1.1　用户线接口的功能 275

8.1.2　用户线接口信号分析 276

8.2　用户线信号检测及控制电路的设计 276

8.2.1　振铃信号检测电路 276

8.2.2　双音多频信号译码电路 278

8.2.3　电话接口电路 281

8.2.4　继电器控制电路 281

8.3　电话远程遥控系统的硬件电路设计 283

8.3.1　CPU的选择 285

8.3.2　各部分电路的工作原理 285

8.4　电话远程遥控系统的软件设计 288

8.4.1　软件系统分析 288

8.4.2　系统软件设计 290

习题与思考 295

第9章 以太网通信接口 297

9.1　TCP/IP协议的分层结构及数据处理 297

9.1.1 TCP/IP协议的分层结构 297

9.1.2 TCP/IP协议数据的处理 299

9.2　相关协议报文的格式 300

9.2.1　以太网帧格式 300

9.2.2　ARP报文格式 301

9.2.3　IP报文格式 301

9.2.4　ICMP报文格式 303

9.2.5　UDP报文格式 303

9.3　嵌入式精简TCP/IP协议栈的结构及现实意义 304

9.3.1 嵌入式精简TCP/IP协议栈的总体结构 304

9.3.2 嵌入式精简TCP/IP协议栈的现实意义 305

9.4 以太网串行口数据转换模块的硬件设计 305

9.4.1 以太网接口芯片RTL8019AS 305

9.4.2　单片机系统接口电路设计 310

9.5 以太网串行口数据转换模块的软件设计 314

9.5.1 串行口控制程序的设计 314

9.5.2　RTL8019AS控制程序的设计 314

9.5.3　精简TCP/IP协议栈系统工作流程及代码分析 319

9.5.4 以太网串行口数据转换模块工作实测 355

习题与思考 356

参考文献 357