微控制器原理及应用PDF电子书下载

第1章 计算机的数制及其转换 1

1.1计算机的数制及其转换 1

1.1.1数与数制 2

1.1.2不同数制间的转换 5

1.2计算机中数与字符的编码 15

1.2.1数值数据的编码及运算 15

1.2.2非数值数据的二进制编码 32

1.3微型计算机的性能分析及分类 34

1.3.1微型计算机的性能分析 34

1.3.2微型计算机的分类 37

习题 40

第2章 微型计算机结构 41

2.1微型计算机概念 41

2.1.1微型计算机的历史 41

2.1.2计算机的基本模型 42

2.2微型计算机的组成 45

2.2.1微型计算机的硬件 46

2.2.2微型计算机的软件 48

2.2.3微型计算机系统的主要技术指标 48

2.3微处理器的结构及原理 49

2.3.1中央处理器的发展过程 49

2.3.2存储系统 56

2.3.3当前微处理器所使用的先进技术 61

2.4单片机概述 63

2.4.1单片机基本概念 63

2.4.2单片机的产生 64

2.4.3单片机的应用 65

2.4.4单片机的发展趋势 66

2.5单片机主要系列 67

2.5.1主要生产制造商及其特点 67

2.5.2单片机的四个主要系列 68

习题 70

第3章MCS-51系列单片机结构 71

3.1 MCS-51单片机的结构和引脚 71

3.1.1单片机的内部结构及功能部件 71

3.1.2单片机外部引脚说明 73

3.2中央处理器CPU 75

3.2.1运算器 75

3.2.2控制器及振荡器 76

3.2.3位（布尔）处理器 77

3.3存储器 77

3.3.1存储器的分类及存储空间配置 77

3.3.2内部数据存储器 78

3.3.3外部数据存储器 83

3.3.4程序存储器 84

3.3.5 Flash闪速存储器的编程 85

3.4并行输入/输出接口 86

3.4.1 I/O接口电路概述 86

3.4.2 P0口 86

3.4.3 P1口 87

3.4.4 P2口 88

3.4.5 P3口 88

3.4.6 I/O端口负载能力 89

3.5 I/O接口电路的作用与I/O接口的编址方式 89

3.5.1 I/O接口电路的作用 90

3.5.2 I/O接口的编址方式 91

3.6 CPU的时序与复位 91

3.6.1时序的基本概念 92

3.6.2 CPU的时序 93

3.6.3复位电路与复位状态 93

3.6.4掉电与节电方式 94

习题 95

第4章 指令系统及汇编语言程序设计 96

4.1程序设计概述 96

4.1.1指令和程序设计语言 96

4.1.2汇编概念 98

4.2指令格式和寻址方式 98

4.2.1指令格式 98

4.2.2指令中常用符号 100

4.2.3寻址方式 100

4.3 MCS-51单片机指令系统 104

4.3.1数据传送类指令 104

4.3.2算术运算类指令 113

4.3.3逻辑运算及移位类指令 118

4.3.4控制转移类指令 121

4.3.5位操作指令 128

4.4汇编语言程序设计 132

4.4.1伪指令 132

4.4.2汇编语言源程序格式 135

4.4.3汇编语言程序的设计步骤与基本结构 136

4.4.4顺序结构程序设计 139

4.4.5分支（选择）结构程序设计 139

4.4.6循环结构程序设计 142

4.4.7常用子程序设计 145

4.5汇编语言应用程序的开发与调试 150

4.5.1仿真开发系统简介 150

4.5.2程序的开发调试过程 151

习题 152

第5章 中断、定时/计数器与串行口 155

5.1中断 155

5.1.1中断系统概述 155

5.1.2 MCS - 51单片机的中断系统 157

5.1.3中断处理过程 162

5.1.4中断请求的撤除 164

5.1.5中断程序应用举例 165

5.2定时/计数器 167

5.2.1定时/计数器的结构及工作原理 168

5.2.2定时/计数器的控制与实现 170

5.2.3定时/计数器的工作方式 171

5.2.4定时/计数器的应用举例 173

5.3串行接口 176

5.3.1串行通信的基本概念 177

5.3.2 MCS - 51串行口的结构与工作原理 179

5.3.3串行口控制寄存器 181

5.3.4串行口的工作方式 182

5.3.5 MCS - 51串口的波特率 185

5.3.6 MCS-51多机通信技术 187

5.3.7串行口的应用举例 188

习题 191

第6章C51语言程序设计基础 193

6.1 C51语言基础 193

6.1.1 C51程序创建过程 193

6.1.2存储空间定义 195

6.1.3 C51数据类型 196

6.1.4 C51的常量 197

6.1.5 C51常用的运算符 197

6.1.6 C51的表达式 199

6.1.7 C51的基本语句 200

6.2 C51的函数和数组 200

6.2.1函数的定义 200

6.2.2数组的定义 201

6.3 C51的编程规范 201

6.3.1注释 201

6.3.2命名 201

6.3.3格式 201

6.4 C51的基本运用 201

第7章 单片机系统的扩展 209

7.1概述 209

7.2系统总线扩展 210

7.2.1系统总线扩展简介 210

7.2.2常用扩展器件介绍 212

7.2.3编址技术 213

7.3存储器的扩展 214

7.3.1存储器扩展概述 214

7.3.2存储器扩展应考虑的问题 217

7.3.3程序存储器的扩展 217

7.3.4数据存储器的扩展 220

7.4 I/O接口的扩展及应用 222

7.4.1 I/O接口电路的作用 222

7.4.2接口与端口 223

7.4.3 I/O的传送方式 224

7.4.4用TTL芯片扩展I/O口 225

7.4.5用可编程芯片扩展I/O口 226

7.5 LED数码显示器接口 233

7.5.1 LED数码显示器的结构与连接方式 233

7.5.2 LED数码显示器的接口电路与显示方法 235

7.5.3 LED数码显示器应用举例 238

7.6键盘接口 243

7.6.1键盘接口的工作原理 243

7.6.2键盘接口电路 244

7.6.3键盘扫描程序 248

7.6.4键盘接口设计实例 248

7.7 A/D转换器 258

7.7.1 A/D转换器原理及性能指标 258

7.7.2典型A/D转换器芯片ADC0809简介 261

7.7.3 MCS-51单片机与ADC0809接口 263

7.7.4 A/D转换应用举例 266

7.7.5串行A/D转换接口芯片 TLC2543 266

7.8 D/A转换器 270

7.8.1 D/A转换器的原理及性能指标 270

7.8.2典型D/A转换器芯片DAC0832介绍 272

7.8.3 MCS-51单片机与DAC0832接口 273

7.8.4串行D/A转换接口芯片 TLC5615 277

习题 279

第8章 基于MCS - 51的典型串行总线设计 280

8.1概述 280

8.2 RS-485总线 280

8.2.1 RS-485电气特性 281

8.2.2 RS-485总线节点数和通信方式 282

8.2.3 RS - 485总线收发器与单片机接口电路的设计 283

8.2.4基于单片机节点的RS-485总线的工作原理 285

8.3 SPI总线 293

8.3.1 SPI总线的工作原理 293

8.3.2 SPI总线的通信时序 294

8.3.3硬件电路设计 295

8.3.4软件程序设计 298

8.4 I2C总线 299

8.4.1 I2C总线的工作原理 299

8.4.2 I2C总线的通信时序 302

8.4.3硬件电路设计 303

8.4.4软件程序设计 303

习题 308

第9章 单片机应用系统设计与应用实例 309

9.1应用系统设计原则 309

9.2应用系统设计流程 310

9.2.1总体设计 310

9.2.2硬件电路设计 311

9.2.3印刷电路板设计 312

9.2.4软件程序设计 312

9.2.5调试、运行与维护 313

9.3应用系统的可靠性及抗干扰设计 313

9.3.1干扰来源 314

9.3.2电源系统抗干扰设计 314

9.3.3地线干扰及抑制 315

9.3.4其它提高系统可靠性的方法 316

9.4应用系统实例1——温度时间测量与显示系统 316

9.4.1系统的功能分析 317

9.4.2系统的设计方案 317

9.4.3系统硬件电路的设计 317

9.4.4控制过程的软件程序实现 328

9.5应用系统实例2——太阳能电池板追踪系统 337

9.5.1系统的功能分析 337

9.5.2系统的设计方案 338

9.5.3系统硬件电路的设计 338

9.5.4系统控制过程的软件设计 342

9.6应用系统实例3——基于GSM网络的远程遥测系统设计 348

9.6.1系统功能需求分析 348

9.6.2系统方案设计 349

9.6.3系统硬件电路设计 349

9.6.4基于GSM网络的远程遥测系统的软件设计 363

附录 386

附录ⅠASCII码表 386

附录ⅡASCII码符号说明 387

附录Ⅲ MCS-89C51系列单片机指令表 387

参考文献 391