单片机初级教程 单片机基础 第2版PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 计算机的发展 1

1.2 单片机概述 2

1.2.1 单片机的发展历史 2

1.2.2 单片机的组成及特点 3

1.2.3 单片机的发展趋势 5

1.2.4 单片机与嵌入式系统 6

1.3 80C51系列单片机 7

1.3.1 80C51系列单片机的发展 7

1.3.2 89系列单片机的特点及分类 8

第2章 计算机基础知识 10

2.1 数制与编码 10

2.1.1 数制 10

2.1.2 计算机中数的表示及运算 12

2.1.3 二进制编码 14

2.2 计算机的基本组成电路 16

2.2.1 常用逻辑电路 16

2.2.2 触发器 18

2.2.3 寄存器 19

2.2.4 常用数据锁存／缓冲／驱动器 22

2.3 存储器概述 25

2.3.1 存储器的分类 26

2.3.2 半导体存储器的分类 26

2.3.3 存储单元和存储单元地址 28

2.3.4 存储器的主要指标 28

2.3.5 存储器的寻址原理 29

思考与练习 29

3.1 单片机的结构 31

3.1.1 标准型单片机的组成与结构 31

第3章 单片机的结构及原理 31

3.1.2 引脚定义及功能 33

3.2 单片机的工作原理 36

3.2.1 指令与程序概述 36

3.2.2 CPU的工作原理 36

3.2.3 单片机执行程序的过程 38

3.3 80C51的存储器 41

3.3.1 存储器结构和地址空间 41

3.3.2 程序存储器 42

3.3.3 数据存储器 43

3.3.4 特殊功能寄存器 46

3.4 输入／输出端口 52

3.4.1 P0口 52

3.4.2 P1口 54

3.4.3 P2口 55

3.4.4 P3口 56

3.4.5 读引脚与读端口操作 57

3.4.6 4个I/O端口的主要异同点 58

3.5 CPU时序及时钟电路 59

3.5.1 CPU时序及有关概念 59

3.5.2 振荡器和时钟电路 60

3.5.3 80C51的指令时序 62

3.6 复位和复位电路 63

3.6.1 内部复位信号的产生 64

3.6.2 复位状态 64

3.6.3 外部复位电路设计 65

3.7 80C51系列单片机的低功耗方式 66

3.7.1 电源控制寄存器PCON 66

3.7.2 待机方式 67

3.7.3 掉电方式 67

思考与练习 68

4.1 指令系统简介 69

第4章 指令系统 69

4.2 寻址方式 70

4.2.1 符号注释 70

4.2.2 寻址方式说明 71

4.3 指令系统分类介绍 75

4.3.1 数据传送类指令 75

4.3.2 算术运算类指令 82

4.3.3 逻辑操作类指令 87

4.3.4 控制转移类指令 90

4.3.5 位操作类指令 94

思考与练习 97

5.1 概述 101

5.1.1 程序设计语言 101

第5章 汇编语言程序设计 101

5.1.2 汇编语言的规范 102

5.1.3 汇编语言程序设计步骤 105

5.2 顺序与循环程序设计 106

5.2.1 顺序程序设计 106

5.2.2 循环程序设计 107

5.3 分支程序设计 111

5.3.1 分支程序设计综述 111

5.3.2 无条件／条件转移程序设计 111

5.3.3 散转程序设计 112

5.4 查表程序设计 114

5.4.1 查表程序综述 114

5.4.2 规则变量的查表程序设计 115

5.4.3 非规则变量的查表程序设计 117

5.5 子程序设计 118

5.5.2 子程序调用与返回 119

5.5.1 子程序结构与设计注意事项 119

5.5.3 子程序嵌套 120

5.5.4 子程序设计 121

5.6 综合编程举例 123

5.6.1 代码转换类程序 123

5.6.2 运算类程序 124

5.6.3 常用I/O端口程序 128

思考与练习 129

第6章 定时／计数器 132

6.1 定时／计数器T0、T1概述 132

6.1.1 定时／计数器T0、T1的结构 132

6.1.2 定时／计数器的原理 133

6.2 定时／计数器的控制方法 134

6.2.1 定时／计数器寄存器 134

6.2.3 定时／计数器初值的确定方法 136

6.2.2 定时／计数器的初始化与启动 136

6.3 定时器T0、T1的工作方式 137

6.3.1 方式0 137

6.3.2 方式1 137

6.3.3 方式2 138

6.3.4 方式3 139

6.4 定时器T0、T1应用举例 140

6.4.1 方式1应用举例 140

6.4.2 方式2应用举例 141

6.4.3 方式3应用举例 143

6.4.4 门控位应用举例 144

6.5 定时／计数器T2 146

6.5.1 T2的寄存器 146

6.5.2 T2的工作方式 148

6.5.3 应用例题 153

6.6.1 WDT的功能及应用特点 154

6.6 WDT监视定时器 154

6.6.2 辅助寄存器AUXR 155

思考与练习 155

第7章 UART串行接口 157

7.1 串行通信概述 157

7.1.1 同步通信和异步通信方式 157

7.1.2 串行通信的数据传送速率 159

7.1.3 串行通信的方式 159

7.1.4 通信协议 160

7.2 80C51串行口简介 160

7.2.1 串行口结构与工作原理 160

7.2.2 串行口寄存器 161

7.2.3 80C51的帧格式 163

7.2.4 波特率的设置 164

7.3.2 方式1 166

7.3 串行通信工作方式 166

7.3.1 方式0 166

7.3.3 方式2和方式3 167

7.3.4 多机通信 167

7.4 串行口应用举例 169

7.4.1 利用串行口扩展I/O口 169

7.4.2 利用串行口进行异步通信 171

思考与练习 175

第8章 中断系统 176

8.1 概述 176

8.1.1 中断的概念 176

8.1.2 引进中断技术的优点 176

8.1.3 中断源 177

8.1.4 中断系统的功能 178

8.2.2 中断源及中断入口 179

8.2.1 中断系统的结构 179

8.2 AT89S51单片机的中断系统 179

8.2.3 与中断有关的寄存器 181

8.3 中断处理过程 185

8.3.1 中断响应 186

8.3.2 中断处理 187

8.3.3 中断返回 187

8.3.4 中断请求的撤消 188

8.3.5 中断响应时间 188

8.3.6 扩充外部中断源 189

8.4 中断程序的设计与应用 190

8.4.1 中断程序的一般设计方法 191

8.4.2 中断程序应用举例 194

思考与练习 199

9.1 并行扩展概述 200

9.1.1 外部并行扩展总线 200

第9章 单片机的系统扩展 200

9.1.2 并行扩展的寻址方法 201

9.2 存储器的并行扩展 202

9.2.1 数据存储器扩展概述 203

9.2.2 访问片外RAM的操作时序 203

9.2.3 数据存储器扩展举例 204

9.3 并行I/O接口的扩展 205

9.3.1 简单并行I/O接口的扩展 206

9.3.2 可编程I/O接口的扩展 207

9.4 串行扩展概述 211

9.4.1 常用串行总线与串行接口简介 212

9.4.2 串行扩展的模拟技术 215

9.4.3 串行扩展的主要特点 216

9.5 I2C总线 216

9.5.1 I2C总线的特点 216

9.5.3 I2C总线的传输时序 217

9.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理 217

9.5.4 I2C总线的通用模拟软件包 220

9.5.5 I2C总线应用举例 224

9.6 SPI串行接口 229

9.6.1 SPI串行接口的特点 230

9.6.2 SPI系统的组成及基本原理 230

9.6.3 SPI串行接口的传输时序 231

9.6.4 SPI串行接口的通用软件包 231

9.6.5 SPI串行接口应用举例 233

思考与练习 236

第10章 接口技术 237

10.1 键盘接口 237

10.1.1 键盘工作原理 237

10.1.2 独立式按键 239

10.1.3 行列式键盘 240

10.2 显示器接口 245

10.2.1 LED显示器的结构与原理 246

10.2.2 LED静态显示方式 248

10.2.3 LED动态显示方式 250

10.2.4 液晶显示器概述 252

10.2.5 字符型液晶显示模块LCM的组成及原理 253

10.2.6 字符型液晶显示模块LCM的引脚及说明 256

10.2.7 LCM的指令 256

10.2.8 LCM的复位及初始化 260

10.2.9 LCM的接口及应用举例 261

10.3 数／模转换接口 265

10.3.1 D/A转换器原理 265

10.3.2 D/A转换器的主要技术指标 267

10.3.3 并行D/A转换器 267

10.3.4 串行D/A转换器 271

10.4 模／数转换器 275

10.4.1 A/D转换器的主要技术指标 276

10.4.2 逐次逼近式A/D转换器原理 277

10.4.3 逐次逼近式并行A/D转换器 278

10.4.4 逐次逼近式串行A/D转换器 281

思考与练习 284

第11章 单片机应用系统的设计与开发 285

11.1 应用系统的设计过程 285

11.1.1 总体设计 285

11.1.2 硬件设计 286

11.1.3 软件设计 289

11.2 开发工具和开发方法 291

11.2.1 开发工具 291

11.2.2 单片机开发工具的功能 292

11.2.3 单片机应用系统的调试方法 294

11.3.1 题目分析 296

11.3 单片机用于水位控制系统 296

11.3.2 硬件设计 297

11.3.3 软件设计 297

11.4 粮库温度监测报警系统 299

11.4.1 题目分析 299

11.4.2 硬件设计 299

11.4.3 软件设计 301

11.5 单片机用于步进电机的控制 306

11.5.1 步进电机的工作原理 306

11.5.2 步进电机的控制方法 306

11.5.3 步进电机应用举例 308

思考与练习 313

附录A 80C51指令表 314

附录B 常用芯片引脚图 320

参考文献 322