单片机原理及应用PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 单片机概念及其主要发展阶段 1

1.1.1 单片机的概念 1

1.1.2 单片机的发展历程 1

1.1.3 单片机的发展趋势 3

1.2 单片机的特点及分类 4

1.2.1 单片机的特点 4

1.2.2 单片机的分类 4

1.2.3 常用单片机系列介绍 4

1.2.4 控制系统实例：单片机水温控制系统 7

1.3 单片机中常用的计数方法 8

1.3.1 常用数制 9

1.3.2 计算机中数的表示及运算 10

1.3.3 常用代码 11

习题1 12

第2章 单片机体系结构 13

2.1 单片机的结构与引脚 13

2.1.1 单片机的基本组成与内部结构 13

2.1.2 单片机的引脚功能 15

2.2 存储器 18

2.2.1 存储器的分类 18

2.2.2 存储单元与存储单元地址 19

2.2.3 存储器结构与地址空间 20

2.2.4 程序存储器 21

2.2.5 数据存储器 21

2.3 特殊功能寄存器SFR 24

2.3.1 80C51系列单片机的SFR 24

2.3.2 SFR的功能与作用 26

2.4 并行输入/输出端口 30

2.4.1 P0端口 30

2.4.2 P1端口 31

2.4.3 P2端口 32

2.4.4 P3端口 33

2.4.5 4个I/O端口的异同点 33

2.5 单片机的工作原理与时序 34

2.5.1 CPU的结构 34

2.5.2 单片机执行程序的过程 36

2.5.3 时序的概念 38

2.5.4 80C51的指令时序 39

2.5.5 振荡器和时钟电路 41

2.6 单片机的工作方式 43

2.6.1 复位方式与复位电路 43

2.6.2 低功耗方式 45

2.7 阅读材料：Proteus应用简介 47

2.7.1 Proteus概述 47

2.7.2 Proteus电路设计 49

2.7.3 Proteus仿真 52

习题2 53

第3章 80C51单片机指令系统及程序设计 54

3.1 80C51单片机指令概念及寻址方式 54

3.1.1 指令的表示 54

3.1.2 指令分类 55

3.1.3 寻址方式 56

3.2 80C51单片机指令分类介绍 60

3.2.1 数据传送类指令 60

3.2.2 算术运算类指令 64

3.2.3 逻辑运算及移位类指令 67

3.2.4 控制转移类指令 69

3.2.5 位操作类指令 72

3.2.6 伪指令 74

3.3 汇编语言程序设计 75

3.3.1 程序编制的基本知识 75

3.3.2 基本程序结构 77

3.3.3 循环程序结构 79

3.3.4 子程序结构 81

3.3.5 模块一：水温控制系统显示数码拆分程序设计 83

3.4 C51语言程序设计基础 84

3.4.1 C51中常用的数据类型 85

3.4.2 C51数据的存储类型与8051单片机存储器的对应关系 85

3.4.3 C51中常用的头文件 87

3.4.4 C51语言程序的基本结构 87

3.5 阅读材料：Keil μVision 2应用简介 92

3.5.1 建立Keil μVision 2工程 92

3.5.2 Keil程序调试 94

3.5.3 Keil程序调试窗口 95

3.5.4 Proteus和Keil的联调 97

习题3 97

第4章 80C51单片机中断系统 100

4.1 80C51单片机中断系统基本知识 100

4.1.1 中断系统的概念及结构 100

4.1.2 中断系统的控制 102

4.2 中断的处理过程 106

4.2.1 中断响应 106

4.2.2 中断服务 107

4.3 中断系统的应用及C51编程实例 108

4.3.1 中断程序编制的一般方法 108

4.3.2 中断应用实例 109

习题4 111

第5章 定时器/计数器及串行通信应用 112

5.1 定时器/计数器 112

5.1.1 定时器/计数器的定时和计数功能 112

5.1.2 定时器/计数器的控制 113

5.1.3 定时器/计数器的工作方式 114

5.1.4 定时器/计数器应用举例 116

5.1.5 模块二：水温控制系统定时中断程序设计 120

5.2 AT89S52的定时器/计数器T2 122

5.2.1 AT89S52单片机简介 122

5.2.2 AT89S52定时器/计数器T2 122

5.3 串行通信口UART 127

5.3.1 串行通信概述 127

5.3.2 串行接口与工作方式 129

5.3.3 串行口应用实例 131

5.4 定时器/计数器和串行通信功能的C51编程 134

5.5 阅读材料：红外遥控解码器设计 136

5.5.1 红外接收硬件电路 137

5.5.2 红外发射模块及其编码 137

5.5.3 红外接收软件解码程序设计 138

习题5 140

第6章 并行接口技术 142

6.1 显示器接口 142

6.1.1 独立LED与单片机的接口 142

6.1.2 LED数码管与单片机接口 142

6.1.3 模块三：水温控制系统温度显示子系统设计 147

6.2 键盘接口 150

6.2.1 键盘工作原理 150

6.2.2 独立式键盘与单片机接口 151

6.2.3 行列式键盘与单片机接口 152

6.2.4 模块四：水温控制系统键盘子系统设计 155

6.3 A/D、D/A转换及其与单片机的接口 158

6.3.1 A/D、D/A转换概述 158

6.3.2 双缓冲8位并行D/A转换器AD7801及其与单片机的接口 160

6.3.3 并行12位A/D转换器ADS574及其与单片机的接口 162

6.4 开关量I/O接口电路 166

6.4.1 开关量输入接口 166

6.4.2 开关量输出驱动与隔离接口 169

6.4.3 模块五：水温控制系统加热控制子系统设计 172

6.5 阅读材料：字符型LCD显示器应用 173

6.5.1 字符型液晶显示器1602A概述 173

6.5.2 液晶显示器1602A指令 174

6.5.3 1602A C51参考程序代码 177

习题6 181

第7章 串行总线接口技术 183

7.1 SPI总线接口及应用 183

7.1.1 SPI总线概述 183

7.1.2 SPI模块的接口信号及时序要求 184

7.1.3 三总线接口Microwire简介 184

7.1.4 SPI总线接口编程 185

7.1.5 单片机P89LPC93x的SPI接口及应用 187

7.2 I2 C总线及应用 190

7.2.1 I2 C总线特点 190

7.2.2 I2 C总线协议 191

7.2.3 I2 C总线模拟编程 192

7.2.4 I2 C总线EEPROM器件AT24C02的应用 193

7.2.5 串行A/D与D/A转换器PCF8591及其与单片机接口 197

7.2.6 P89C66x系列单片机I2 C总线编程规范 200

7.3 单总线1-Wire及应用 204

7.3.1 单总线工作原理 204

7.3.2 单总线通信的初始化 204

7.3.3 单总线的读、写时隙 205

7.3.4 模块六：水温控制系统温度采样程序设计 206

7.4 RS-232C与RS-485总线及其应用 210

7.4.1 RS-232C总线及其应用 210

7.4.2 单片机与PC通信 212

7.4.3 RS-485总线简介 214

7.5 阅读材料：CAN总线与USB总线简介 216

7.5.1 CAN总线简介 216

7.5.2 USB总线简介 217

习题7 220

第8章 单片机应用系统设计 221

8.1 单片机应用系统的设计过程 221

8.1.1 概述 221

8.1.2 应用系统的总体设计 221

8.1.3 硬件设计 222

8.1.4 软件设计 223

8.1.5 可靠性设计 224

8.1.6 单片机应用系统的调试与测试 228

8.2 水温控制系统 229

8.2.1 任务分析 229

8.2.2 硬件设计 230

8.2.3 软件设计 232

8.3 水温控制系统的C51程序设计 238

8.3.1 软件设计任务分析 238

8.3.2 温度采样程序设计 239

8.3.3 键盘扫描程序设计 241

8.3.4 显示程序设计 243

8.3.5 温度采样与控制程序设计 245

习题8 246

第9章 PSoC 3单片机原理及简单应用 247

9.1 PSoC 3基本特性 247

9.2 PSoC 3系统构成 248

9.2.1 8051CPU子系统 248

9.2.2 时钟系统 248

9.2.3 供电系统 248

9.2.4 I/O系统 251

9.2.5 复位系统 252

9.2.6 数字子系统 253

9.2.7 模拟子系统 255

9.2.8 编程、调试接口 255

9.3 PSoC 3常用外设 256

9.3.1 定时器/计数器/PWM控制器 256

9.3.2 I2 C控制器 256

9.4 基本应用实例 256

9.4.1 点亮LED的汇编工程示例 256

9.4.2 中断按键控制LED灯C语言工程示例 261

9.5 结语 264

习题9 264

参考文献 265