单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计PDF电子书下载

序 1

前言 1

第1章　单片机概述 1

1.1 微型计算机系统结构 1

1.2　微型计算机工作过程 3

1.2.1 如何将程序烧写到程序存储器中 3

1.2.2　如何将程序从程序存储器中取出 4

1.2.3 CPU读出指令码和操作数后如何执行 7

1.3 单片机发展历史 8

1.4　单片机的发展趋势 9

1.5　单片机应用——电子产品的控制器 10

1.6　单片机的主要生产厂家及产品 10

1.7.1　数制的基本概念 11

1.7　计算机中的数制 11

1.7.2　不同进位计数制之间的转换 12

1.8　习题 16

第2章　MCS-51单片机的结构和原理 17

2.1　MCS-51系列单片机特性 17

2.2　从外部引脚初看51单片机 18

2.3 从引脚使用二看单片机 20

2.3.1 单片机最小系统的实现 20

2.3.2　时钟信号 22

2.3.3 复位状态 23

2.4　从内部结构三看51单片机 23

2.4.1　中央处理器CPU 24

2.4.2　MCS-51单片机存储器及其存储空间 25

2.4.4　内部数据存储器 26

2.4.3　程序存储器 26

2.4.5　特殊功能寄存器（SFR） 28

2.5　并行输入／输出端口 30

2.6　习题 30

第3章　MCS-51指令系统 32

3.1　指令系统概述 32

3.1.1　指令格式 32

3.1.2 指令字长 33

3.1.3　指令分类 33

3.2　寻址方式 34

3.2.1 立即寻址 34

3.2.2　寄存器寻址 34

3.2.4　寄存器间接寻址 35

3.2.3　直接寻址 35

3.2.5　变址寻址 36

3.2.6　相对寻址 36

3.2.7　位寻址 37

3.2.8　指令中常用的符号注释 38

3.3 MCS-51的指令系统 38

3.3.1 数据传送类指令 39

3.3.2　算术运算指令 44

3.3.3　逻辑运算及移位类指令 48

3.3.4　控制转移类指令 50

3.3.5　位操作类指令 55

3.4 习题 58

4.1.2　MCS-51单片机的伪指令 61

4.1.1 为什么要使用伪指令 61

4.1 伪指令 61

第4章　汇编语言程序设计 61

4.2　汇编语言程序设计 65

4.2.1 顺序结构 65

4.2.2　分支结构 68

4.2.3 循环结构 72

4.2.4　子程序设计和子程序调用 76

4.3 习题 79

第5章　MCS-51单片机中断系统 80

5.1 中断的概念 80

5.2　MCS-51单片机的中断流程 81

5.2.1 中断请求标志寄存器 83

5.2.2 中断允许寄存器IE 84

5.2.3 中断优先级控制 85

5.2.4　中断嵌套 86

5.3 MCS-51的中断响应条件和中断处理 87

5.3.1 中断响应的条件 87

5.3.2 中断处理过程 88

5.4　中断程序编程举例 89

5.4.1 中断入口程序设计 89

5.4.2 中断编程举例 91

5.5 习题 93

第6章　定时器与计数器 95

6.1 定时和计数的基本概念 95

6.1.1 计数的基本概念 95

6.1.2　定时的基本概念 95

6.2.1 定时／计数器概述 96

6.2　MCS-51单片机定时／计数器的结构和工作原理 96

6.2.2　单片机定时／计数器的工作方式 97

6.2.3　定时／计数器的工作模式寄存器 98

6.2.4　定时／计数器的启动控制寄存器 99

6.3 定时／计数器工作模式及其应用 99

6.3.1 工作模式0及其应用 100

6.3.2 工作模式1及其应用 102

6.3.3 工作模式2及其应用 103

6.3.4 工作模式3及其应用 105

6.4　综合应用举例 106

6.5 习题 110

7.1 概述 111

7.1.1 数据传输方向 111

第7章 串行接口通信 111

7.1.2 同步和异步通信 112

7.1.3 波特率 113

7.2 MCS-51单片机的串行通信接口 113

7.2.1 串行通信接口结构 113

7.2.2 串行口控制寄存器SCON和PCON 114

7.3 串行口的四种工作方式 116

7.3.1 串口工作方式0 116

7.3.2 串口工作方式1 117

7.3.3 串口工作方式2 121

7.3.4 串口工作方式3 121

7.4 串口综合应用举例 123

7.4.1 串行口模块化编程 123

7.4.2 串行口模块化编程举例 124

7.4.3 串行口多机通信技术 126

7.5 习题 129

第8章　并行I/O接口扩展及其应用 130

8.1 概述 130

8.2　准双向并行I/O的使用 130

8.2.1 准双向并行I/O口的输出功能 131

8.2.2　准双向并行I/O口的输入功能 132

8.3　并行I/O的扩展 133

8.3.1 利用74LS377、74LS373扩展8位并行I/O接口 134

8.3.2　利用74LS244扩展8位并行I/O接口 135

8.4　存储器的扩展 136

8.4.1 数据存储芯片RAM介绍 137

8.4.2　6264芯片的读写操作时序 137

8.4.3　对片外RAM的读写操作时序 138

8.4.4　6264和51单片机的接口设计 139

8.5 习题 141

第9章　嵌入式系统概述 142

9.1　嵌入式系统简介 142

9.1.1　什么是嵌入式系统 142

9.1.2　嵌入式系统的特点 144

9.1.3　嵌入式系统分类 145

9.1.4　嵌入式微处理器 145

9.1.5　嵌入式系统选型指南 147

9.2　嵌入式系统的应用领域 149

9.3　嵌入式系统的发展趋势 150

9.4　习题 152

第10章　基于单片机的嵌入式接口设计 153

10.1　键盘接口设计 153

10.1.1　键盘的工作原理 153

10.1.2　独立式按键 154

10.1.3　矩阵式按键 156

10.2　数码管（LED）显示器 160

10.2.1 LED显示器的结构与原理 160

10.2.2　LED显示驱动技术 162

10.2.3　LED显示接口设计实例 163

10.3　液晶显示（LCD）接口设计 166

10.3.1 点阵式液晶显示器的基本原理 166

10.3.2　液晶显示器引脚 167

10.3.3 时序波形 168

10.3.4　显示模块控制字 168

10.3.5　单片机和液晶模块硬件接口设计 169

10.3.6　单片机和液晶模块的软件设计 171

10.4.1　ADC0809芯片结构 172

10.4　模／数（ADC）、数／模（DAC）接口设计 172

10.4.2　ADC0809的工作原理 173

10.4.3　A/D转换器的接口设计实例 173

10.4.4　D/A转换器DAC0832的结构 176

10.4.5　D/A转换器DAC0832与单片机的接口技术 177

10.5　单片机常用总线接口设计及实例 179

10.5.1 概述 179

10.5.2　I2C总线的基本特征 179

10.5.3　I2C总线的数据传输格式 181

10.5.4　单片机模拟I2C总线 182

10.5.5 I2C总线接口设计实例 185

10.5.6　单片机对24LC256的写操作 186

10.6 习题 190

11.1.1　标识符与关键字 191

第11章　嵌入式单片机技术C教程基础 191

11.1 C51编程基础 191

11.1.2　数据类型 195

11.1.3 常量 197

11.1.4　变量及其存储模式 198

11.1.5　用typedef重新定义数据类型 199

11.1.6　操作符与表达式 200

11.2　串行通信与定时程序 201

11.3 嵌入式操作系统 202

11.3.1 嵌入式操作系统简介 202

11.3.2　实时嵌入式操作系统分析 204

11.4　习题 212

第12章　嵌入式系统C教程实战篇 213

12.1 引言 213

12.2.1 安全防护系统的综合性能 215

12.2　嵌入式智能报警系统概要 215

12.2.2　安全防护系统的组建方式 217

12.2.3　报警中心系统 221

12.2.4　报警系统的误报问题 222

12.3 嵌入式智能报警主机硬件详细设计 223

12.3.1　AT89C52单片机主控制子模块 223

12.3.2 电源子模块 226

12.3.3 数码管显示驱动子模块 228

12.3.4　语音录制存储子模块 229

12.3.5 数据存储子模块 230

12.3.6　双音多频信号接收发送子模块 234

12.3.7　无线遥控发射／接收子模块 240

12.3.9　报警接入子模块 248

12.3.8　警号驱动子模块 248

12.3.10　电话信号发送／接收子模块 249

12.4　嵌入式报警主机软件设计 251

12.4.1 程序框架 251

12.4.2　流程说明 252

12.4.3　软件抗干扰 260

12.5　嵌入式报警主机技术改进展望 261

12.6 习题 265

第13章　单片机汇编语言综合实训 266

13.1 单片机开发实验板EZ_SP简介 266

13.2　MCS-51单片机实验 267

实验一　单片机开发系统及使用 267

实验二　存储器块清零 269

实验三 二进制到BCD的转换 270

实验四 多字节乘法程序 271

实验五　I/O口亮灯实验 273

实验六　中断实验 274

实验七　定时器／计数器实验 275

实验八　A/D转换实验 277

实验九　D/A转换实验 279

实验十　单片机串行口应用实验 280

13.3　单片机开发实训 282

实训一　交通灯控制 282

实训二 电子钟 284

实训三　6位数字密码锁 287

参考文献 291