单片机原理及应用教程PDF电子书下载

第1章 微型计算机基础知识 1

1.1 微型计算机的组成 1

1.2 计算机中数据的表示方法 4

1.2.1 进位计数制 4

1.2.2 数制间的相互转换 5

1.2.3 二进制数的运算 6

1.2.4 数值数据的表示 7

1.2.5 非数值数据的表示 9

1.3 单片机概述 10

1.3.1 单片机的基本结构 10

1.3.2 单片机的发展 11

1.3.3 单片机的特点及应用 13

习题 15

第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构 16

2.1 单片机的内部结构 16

2.1.1 内部结构框图 16

2.1.2 引脚与功能 18

2.2 单片机的存储器结构 19

2.2.1 程序存储器 20

2.2.2 数据存储器 20

2.2.3 特殊功能寄存器 22

2.3 单片机的并行I/O口 25

2.3.1 I/O口的特点 26

2.3.2 I/O口的内部结构 26

2.3.3 I/O口的功能 27

2.3.4 I/O口的负载能力 28

2.4 单片机的时钟与时序 28

2.4.1 时钟电路 28

2.4.2 CPU时序 29

2.5 单片机的复位 30

2.6 单片机最小系统 31

习题 32

第3章 MCS-51系列单片机的指令系统 35

3.1 指令系统简介 35

3.1.1 指令格式 35

3.1.2 指令分类 36

3.2 单片机寻址方式及实例解析 37

3.2.1 直接寻址 37

3.2.2 立即寻址 37

3.2.3 寄存器寻址 38

3.2.4 寄存器间接寻址 38

3.2.5 变址寻址 39

3.2.6 相对寻址 39

3.2.7 位寻址 39

3.3 单片机指令系统及实例解析 40

3.3.1 数据传送指令 40

3.3.2 算术指令 46

3.3.3 逻辑指令 52

3.3.4 转移指令 56

3.3.5 位操作指令 65

3.3.6 伪指令 68

3.4 MCS-51单片机C51语言 72

3.4.1 C51语言概述 72

3.4.2 C51语言的程序结构、数据与存储类型 74

3.4.3 C51语言的头文件与库函数 83

3.4.4 C51语言中绝对地址的访问 88

3.4.5 C51语言编程方法 90

习题 92

第4章 汇编语言程序设计 96

4.1 汇编语言源程序汇编 96

4.2 程序设计的基本步骤 97

4.3 顺序程序的设计 97

4.4 分支程序设计 98

4.4.1 单分支程序 98

4.4.2 多分支程序 100

4.5 循环程序设计 101

4.5.1 单循环 102

4.5.2 多重循环 103

4.5.3 按条件转移控制的循环 104

4.6 查表程序设计 104

4.7 子程序设计和调用 106

4.8 应用控制流程设计 109

习题 110

第5章 MCS-51系列单片机的中断系统 112

5.1 中断的概念 112

5.2 中断源 113

5.3 中断控制寄存器 113

5.4 中断的优先级 116

5.5 中断的响应 116

5.6 由中断模块程序认知中断处理过程 118

5.6.1 外部中断模块代码 118

5.6.2 定时器中断模块代码 119

5.7 通过实例掌握外部中断 120

习题 121

第6章 MCS-51系列单片机的定时器／计数器 123

6.1 定时器／计数器的结构 123

6.1.1 计数功能 124

6.1.2 定时功能 124

6.2 定时器／计数器的相关寄存器 124

6.2.1 定时器／计数器的方式寄存器TMOD 125

6.2.2 定时器／计数器的控制寄存器TCON 126

6.2.3 中断允许寄存器IE 126

6.2.4 中断优先级寄存器IP 127

6.3 定时器／计数器的工作方式 127

6.4 定时器／计数器的知识扩展 132

6.4.1 定时器的溢出同步问题 132

6.4.2 运行中读取定时器／计数器 133

6.4.3 由定时器／计数器模块程序认知定时器／计数器处理过程 133

6.5 通过实例掌握定时器（例程：定时器与LED） 136

6.5.1 采用中断处理方式的程序 137

6.5.2 采用查询方式处理的程序 138

6.6 通过实例掌握计数器（例程：计数器与LED） 139

习题 140

第7章 MCS-51系列单片机的串行口 142

7.1 串行通信的概念 142

7.2 MCS-51系列单片机串行口的结构 145

7.2.1 串行口的结构 145

7.2.2 串行口控制寄存器 146

7.2.3 串行口的工作方式 147

7.2.4 串行通信的波特率 151

7.3 串行口通信 152

7.3.1 双机通信 152

7.3.2 多机通信 152

7.4 通过实例掌握串行口通信（例程：PC控制数码管） 153

7.4.1 硬件设计 153

7.4.2 软件设计 156

7.4.3 PC与单片机串行通信的实现 158

习题 159

第8章 MCS-51系列单片机系统扩展及实用I/O接口技术 160

8.1 常用缓冲／驱动接口芯片介绍 160

8.1.1 SN7407缓冲／驱动芯片 160

8.1.2 达林顿晶体管阵列ULN2003A 163

8.1.3 光电耦合器 165

8.1.4 串行通信接口RS-485 167

8.2 开关量输入接口设计 169

8.2.1 键盘接口 169

8.2.2 4×4矩阵键盘扫描实例 170

8.2.3 继电器输入接口 173

8.2.4 行程开关输入接口 174

8.2.5 光电编码器输入接口 174

8.3 开关量输出接口设计 175

8.3.1 蜂鸣器输出接口 175

8.3.2 继电器输出接口 176

8.3.3 固态继电器输出接口 176

8.4 液晶显示模块接口设计 176

8.4.1 LCD的基本结构与驱动原理 176

8.4.2 段式LCD 177

8.4.3 点阵LCD 178

8.5 常用A/D转换接口设计 179

8.5.1 TLC2543与单片机接口实例 179

8.5.2 ADC0832与单片机接口实例 183

8.5.3 A/D转换器（TLC2543）应用实例 186

8.6 常用D/A转换接口设计 191

8.6.1 TLC5618与单片机接口实例 191

8.6.2 MAX518与单片机接口实例 194

习题 196

第9章 MCS-51系列单片机开发流程 198

9.1 总体方案设计 198

9.1.1 系统功能要求 198

9.1.2 硬件总体方案 198

9.1.3 软件总体方案 200

9.2 硬件和软件细分设计 200

9.2.1 硬件设计 200

9.2.2 软件设计及调试 201

9.3 系统的仿真与调试 203

9.3.1 Keil软件简介 203

9.3.2 利用Keil进行程序调试 203

9.3.3 Proteus软件使用简介 208

9.3.4 利用Proteus绘制电路原理图 212

9.3.5 在Proteus中调试程序 215

9.3.6 Altium Designer简介 217

9.3.7 利用Altium Designer设计电路板 218

9.4 系统调试 225

9.4.1 单片机应用系统的一般调试方法 225

9.4.2 数码管显示系统调试 226

第10章 常用单片机简介及应用举例 228

10.1 STC15系列单片机 228

10.1.1 STC15系列单片机简介 228

10.1.2 STC15W4K32S4应用举例 230

10.2 AVR系列单片机 232

10.2.1 AVR系列单片机简介 232

10.2.2 ATmega64单片机应用举例 235

10.3 MSP430系列单片机 238

10.3.1 MSP430系列单片机简介 238

10.3.2 MSP430F149单片机应用举例 241

10.4 Kinetis K60系列单片机 244

10.4.1 Kinetis K60系列单片机简介 244

10.4.2 MK60DN512ZVLQ10单片机应用举例 247

10.5 STM32系列单片机 250

10.5.1 STM32系列单片机简介 250

10.5.2 STM32F103VET6单片机应用举例 254

第11章 数字电子钟设计实例 257

11.1 设计要求 257

11.2 硬件设计 257

11.2.1 按键电路设计 257

11.2.2 时钟芯片DS1302的性能特点和工作原理 258

11.2.3 时钟芯片DS1302与单片机的连接 260

11.2.4 总体电路原理图 261

11.3 软件设计 262

11.3.1 显示子程序流程图 262

11.3.2 显示子程序的代码 262

11.3.3 主函数程序流程图 263

11.3.4 总的汇编语言源程序代码 264

第12章 LED阵列动态显示设计实例 276

12.1 设计要求 276

12.2 硬件设计 276

12.2.1 74HC595简介 276

12.2.2 点阵LED简介 279

12.2.3 总体电路原理图 279

12.3 软件设计 281

12.3.1 程序流程图 281

12.3.2 源程序代码 283

第13章 数字温度计设计实例 286

13.1 设计要求 286

13.2 硬件设计 286

13.2.1 温度芯片DS18B20简介 286

13.2.2 一线式总线的概念 288

13.2.3 总体电路原理图 288

13.3 软件设计 290

13.3.1 DS18B20子程序流程图 290

13.3.2 DS18B20子程序代码 291

13.3.3 数码管串行方式显示子程序流程图 293

13.3.4 数码管串行方式显示子程序代码 293

13.3.5 主程序流程图 294

13.3.6 整体源程序代码 295

第14章 小型直流电动机驱动设计实例 298

14.1 设计要求 298

14.2 硬件设计 298

14.2.1 L298N双H桥电动机驱动芯片 299

14.2.2 L298N与单片机接口设计 300

14.2.3 总体电路原理图 300

14.3 软件设计 302

14.3.1 单片机产生脉宽调制信号 302

14.3.2 源程序代码 303

第15章 步进电机驱动设计实例 306

15.1 设计要求 306

15.2 硬件设计 306

15.2.1 步进电机概述 306

15.2.2 TA8435步进电机专用驱动芯片 308

15.2.3 TA8435细分驱动原理 308

15.2.4 总体电路原理图 309

15.3 软件设计 311

15.3.1 程序流程图 311

15.3.2 源程序代码 312

附录A ASCII码字符表（常规字符集） 314

附录B MCS-51系列单片机汇编指令表 315

参考文献 319