单片机原理及应用PDF电子书下载

前言 1

第1章　单片机概述 1

1.1　单片机与嵌入式系统 1

1.1.1　单片机的基本结构与特点 1

出版说明 1

1.1.2　嵌入式系统 2

1.1.3　单片机应用的特点 4

1.2　单片机的发展趋势 5

1.2.1　CPU的发展 6

1.2.2　存储器的发展 6

1.2.3　I/O端口多功能化 6

1.2.4　低功耗和宽电压范围 6

1.3　MCS-51系列及部分兼容机简介 7

1.2.5　采用RISC体系结构 7

1.2.6　总线串行化 7

1.4　习题和思考题 10

第2章　MCS-51单片机的结构和时序 11

2.1　概述 11

2.2　MCS-51单片机的结构原理 11

2.2.1　MCS-51单片机的基本组成 12

2.2.2　MCS-51单片机的内部结构 12

2.3　MCS-51单片机的引脚及其片外总线结构 18

2.3.1　引脚功能 18

2.3.2　片外三总线结构 20

2.3.3　MCS-51单片机并行口结构 20

2.4.1　复位方式 23

2.4　MCS-51单片机的工作方式 23

2.4.2　程序执行方式 24

2.4.3　单步执行方式 25

2.4.4　掉电和节电方式 25

2.4.5　编程和校验方式 27

2.5　MCS-51单片机的时序 29

2.5.1　机器周期 29

2.5.2　MCS-51的取指／执行时序 29

2.5.3　访问外部ROM和RAM的时序 30

2.6　习题和思考题 31

第3章　MCS-51单片机的指令系统 32

3.1　指令的格式及标识 32

3.1.1　指令的格式 32

3.2　MCS-51的寻址方式 33

3.1.2　指令中的符号标识 33

3.2.1　寄存器寻址 34

3.2.2　直接寻址 34

3.2.3　立即寻址 35

3.2.4　寄存器间接寻址 35

3.2.5　变址寻址 36

3.2.6　相对寻址 36

3.2.7　位寻址 37

3.3　MCS-51指令系统的分类 37

3.3.1　数据传送指令 37

3.3.2　算术运算指令 41

3.3.3　逻辑运算和移位指令 45

3.3.4　控制转移类指令 47

3.3.5　位操作类指令 52

3.4　习题与思考题 55

第4章　单片机汇编语言程序设计 57

4.1　概述 57

4.1.1　汇编的概念 57

4.1.2　汇编程序 57

4.2　伪指令 58

4.3　汇编语言程序设计方法 60

4.3.1　顺序程序 61

4.3.2　分支程序 62

4.3.3　循环程序 64

4.3.4　子程序 66

4.4　汇编语言程序设计举例 68

4.4.1　算术运算类程序 68

4.4.2　逻辑运算类程序 69

4.4.3　代码转换类程序 70

4.4.4　查表程序 72

4.4.5　数据排序程序 73

4.4.6　延时程序 74

4.4.7　软件看门狗程序 74

4.4.8　数字滤波程序 76

4.5　习题和思考题 79

第5章　MCS-51单片机存储器扩展 80

5.1　MCS-51单片机最小应用系统 80

5.2　MCS-51单片机的外部扩展性能 81

5.2.1　MCS-51单片机的外总线结构 81

5.2.2　MCS-51单片机的系统扩展能力 82

5.3.1　外部程序存储器扩展 83

5.3　程序存储器的扩展 83

5.3.2　典型EPROM的扩展 84

5.4　数据存储器的扩展 87

5.4.1　数据存储器的扩展概述 87

5.4.2　常用数据存储器的扩展电路 88

5.5　EEPROM存储器扩展 89

5.5.1　EEPROM的特点 89

5.5.2　EEPROM的接口类型 89

5.5.3　并行EEPROM的类型及扩展电路 91

5.6　Flash存储器的扩展 94

5.6.1　Flash存储器的主要性能特点 94

5.6.2　Flash存储器的工作方式 95

5.6.3　Flash存储器的操作 96

5.6.4　Flash存储器和单片机的接口举例 99

5.7　I/O端口的扩展及其应用 101

5.7.1　简单并行I/O的扩展 101

5.7.2　8155并行I/O口的扩展与应用 103

5.8　习题和思考题 108

第6章　MCS-51单片机中断系统 109

6.1　中断的概念 109

6.2　MCS-51中断系统结构与中断控制 109

6.2.1　中断源和中断请求标志 109

6.2.2　中断允许控制 111

6.2.3　中断优先级控制 112

6.2.4　中断初始化与中断控制寄存器状态设置 113

6.2.5　中断响应过程与中断响应时间 113

6.2.6　中断请求的撤出 115

6.3.2　通过OC门线扩充外部中断源 116

6.3.1　通过自身定时器／计数器扩充外部中断源 116

6.3　MCS-51外部中断源的扩充 116

6.4　中断系统的应用 118

6.4.1　MCS-51的单步工作方式 118

6.4.2　只有一个外部中断源的情况 119

6.4.3　多个外部中断源的情况 119

6.5　习题和思考题 121

第7章　MCS-51单片机定时／计数器及其应用 122

7.1　定时器／计数器的结构和控制寄存器 122

7.1.1　定时器／计数器的结构 122

7.1.2　定时器／计数器的控制寄存器 123

7.2　定时器／计数器的基本应用 124

7.2.1　工作方式0及应用 124

7.2.2　工作方式1及应用 126

7.2.3　工作方式2及应用 127

7.2.4　工作方式3及应用 131

7.3定时器／计数器综合应用 133

7.3.1　门控位应用 133

7.3.2　利用定时器扩充外部中断源 134

7.4　定时器／计数器T2 135

7.4.1　52子系列的内部RAM 135

7.4.2　定时器／计数器T2及其应用 135

7.5　习题和思考题 139

第8章　单片机串行通信接口技术 140

8.1　串行通信的基本知识 140

8.1.1　串行通信的类型 140

8.1.2　串行数据的传送方式 141

8.1.3　RS-232C串行通信接口标准 142

8.2　MCS-51单片机的串行口及控制寄存器 144

8.2.1　串行口的结构 144

8.2.2　串行通信控制寄存器 145

8.3　MCS-51单片机串行口的应用 146

8.3.1　MCS-51单片机串行通信的传输速率 146

8.3.2　串行口方式0扩展并行I/O口 147

8.3.3　串行口方式1作异步通信的接口 149

8.3.4　串行口方式2、方式3与多机通信 151

8.4　PC与MCS-51单片机的通信与编程 157

8.4.1　可编程串行通信接口8250的结构及其初始化编程 158

8.4.2　PC与8051单片机间点对点通信 166

8.4.3　PC与多台8051单片机间的通信 170

8.5　习题与思考题 178

第9章　单片机系统接口扩展及应用 180

9.1　键盘接口设计及应用 180

9.1.1　键盘接口及其消抖动 180

9.1.2　键盘按键的识别 181

9.1.3　键盘接口扩展设计及应用 185

9.2　显示器接口设计及及应用 189

9.2.1　LED显示器接口设计及应用 189

9.2.2　LCD接口设计及应用 195

9.3　单片机与D/A转换器的接口及应用 197

9.3.1　D/A转换器的基本原理 197

9.3.2　D/A转换器的主要性能指标与选用要点 199

9.3.3　8位DAC0832及其应用 201

9.3.4　12位DAC1208与单片机的接口及应用 205

9.4.1　A/D转换的基本原理 207

9.4　单片机与A/D转换器的接口及应用 207

9.4.2　A/D转换器的主要技术指标 209

9.4.3　8位ADO0809及其应用 210

9.4.4　12位AD574与单片机接口 212

9.4.5　A/D转换器与单片机接口时常见的技术问题 215

9.5　串行A/D与D/A转换器及其应用 216

9.5.1　串行A/D转换器TLC2543与单片机的接口 216

9.5.2　串行D/A转换器TLV5616及其应用 221

9.6　习题和思考题 223

第10章　C51程序设计基础 224

10.1　单片机C语言与汇编语言的比较 224

10.2.1　C语言的标识符 225

10.2.2　C语言的关键字 225

10.2　数据类型 225

10.3　常量和函数 227

10.3.1　常量 227

10.3.2　函数 228

10.4　C51的基本程序结构 229

10.5　C51的程序设计方法 232

10.5.1　C51程序中预处理命令的运用 232

10.5.2　C51中断处理过程 233

10.6　实例分析 233

10.7　习题与思考题： 235

第11章　MCS-51单片机应用新技术 237

11.1　单片机实现I2C总线串行通信 237

11.1.1　I2C总线的基本概念 237

11.1.2　I2C总线应用举例 243

11.1.3　在单片机中实现I2C串行通信的程序设计 248

11.2　单片机的无线数据传输 251

11.2.1　数据传输模块器件和原理 252

11.2.2　基于PTR 2000模块的单片机无线数据传输 252

11.2.3　无线收发模块与单片机的连接 254

11.3　单片机红外数据传输 256

11.3.1　红外数据通信简介 256

11.3.2　单片机系统中实现红外通信的接口与电路 256

11.3.3　单片机与红外转换器件的接口电路 258

11.4　习题和思考题 259

第12章　ATMEL 89S52单片机 260

12.1　AT89系列单片机简介 260

12.2　AT89系列单片机的发展 260

12.2.2　AT89S51系列 261

12.2.1　AT89C51系列 261

12.3　AT89S52单片机在结构上的变化 262

12.3.1　AT89S52引脚的新增功能 262

12.3.2　AT89S52内部新增的特殊功能寄存器 263

12.4　AT89S52的片内Flash存储器 265

12.4.1　签名字节的读出及存储器加密 265

12.4.2　Flash存储器的编程 267

12.5　习题和思考题 271

附录　MCS-51单片机指令速查表 272

附录A　数据传送指令 272

附录B　算术运算指令 273

附录C　逻辑运算指令 273

附录D　控制转移指令 274

附录E　位操作指令 275

参考文献 276