单片机系统设计与开发PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1 单片机的发展与应用概况 1

1.1.1 单片机概述 1

1.1.2 单片机与微控制器的关系 1

1.1.3 单片机与嵌入式系统的关系 2

1.1.4 单片机的发展史 2

1.1.5 单片机的发展趋势 3

1.1.6 单片机的分类 4

1.1.7 单片机的应用系统结构 5

1.1.8 单片机的特点 6

1.1.9 单片机的应用领域 6

1.1.10 小结 9

1.2 典型单片机产品 9

1.2.1 MCS-51系列单片机 9

1.2.2 PIC系列单片机 9

1.2.3 STC系列单片机 11

1.2.4 MSP430系列单片机 14

1.2.5 小结 16

1.3 数值运算基础 17

1.3.1 机器数表示法 17

1.3.2 二-十进制转换算法 25

1.3.3 二进制数运算规则 30

1.3.4 小结 36

思考题 37

练习题 37

第2章 单片机集成开发环境 39

2.1 Keil C51 39

2.1.1 Keil C51概述 39

2.1.2 Keil C51集成开发工具 39

2.1.3 Keil C51使用指南 42

2 2 MedWin V3.0 62

2.2.1 MedWin V3.0概述 62

2.2.2 MedWin V3.0使用指南 63

第3章 单片机仿真开发软件Proteus 82

3.1 Proteus软件概述 82

3.1.1 Proteus构成 82

3.1.2 Proteus特点 83

3.1.3 Proteus微处理器系统虚拟仿真 83

3.1.4 Proteus ISIS入门指南 83

3.2 Proteus仿真MCS-51单片机配置方法 87

3.2.1 Proteus汇编编译器 87

3.2.2 Keil C51与Proteus离线联调配置 89

3.2.3 Keil C51与Proteus在线联调配置 89

3.3 Proteus仿真设计MCS-51单片机举例 90

3.3.1 将元件添加到元件列表界面 91

3.3.2 绘制单片机控制原理图 94

3.3.3 跑马灯程序设计流程图 95

3.3.4 Proteus仿真实验跑马灯 97

练习题 101

第4章 C51程序设计基础 104

4.1 C51概述 104

4.2 C51的主要特点 105

4.2.1 C51与ANSI C的区别 105

4.2.2 单片机特有的数据类型 106

4.2.3 C51变量的存储模式 109

4.3 单片机常量变量定义 111

4.3.1 片内RAM的存储器类型与变量定义 111

4.3.2 片外RAM的存储器类型与变量定义 112

4.3.3 片内RAM指针变量存储器类型与变量定义 113

4.3.4 片外RAM指针变量存储器类型与变量定义 114

4.3.5 片内特殊功能寄存器（SFR）的定义 114

4.3.6 片内位寻址变量定义 115

4.3.7 绝对地址变量定义 116

4.3.8 抽象指针定义 117

4.3.9 绝对地址访问宏常量定义 117

4.4 C51的中断函数 118

4.4.1 C51中断函数声明格式 118

4.4.2 C51中断函数调用规则 119

4.5 C51的库函数 120

4.5.1 寄存器定义库reg51.h 120

4.5.2 数学函数库math.h 120

4.5.3 字符函数库ctype.h 121

4.5.4 内部函数库intrins.h 122

4.5.5 标准I/O函数库stdio.h 122

4.5.6 字符串函数string.h 123

4.5.7 变量参数表库stdarg.h 124

4.5.8 绝对地址访问库absacc.h 124

4.5.9 全程跳转库setjmp.h 125

4.5.10 标准函数库stdlib.h 126

4.6 C51重入函数 126

思考题 127

练习题 128

第5章 MCS-51系列单片机硬件结构与指令系统 129

5.1 MCS-51系列单片机硬件结构与封装引脚 129

5.1.1 MCS-51系列单片机硬件结构 129

5.1.2 MCS-51系列单片机封装引脚 129

5.2 MCS-51系列单片机CPU结构 132

5.2.1 算术逻辑单元 132

5.2.2 内部寄存器组 132

5.2.3 总线结构 134

5.3 MCS-51系列单片机时钟与复位电路 134

5.3.1 时钟电路 134

5.3.2 复位电路 136

5.4 MCS-51系列单片机存储器空间 137

5.4.1 程序、数据存储器空间 137

5.4.2 片内RAM空间 139

5.5 MC5-51单片机数字I/O口 144

5.5.1 P1数字I/O口 144

5.5.2 P2数字I/O口 145

5.5.3 P3数字I/O口 145

5.5.4 I/O口读-修改-写操作 146

5.5.5 I/O口内部提升电阻 147

5.6 片内外设 147

5.6.1 16位定时器／计数器 147

5.6.2 异步串行接口 152

5.7 MCS-51系列单片机中断系统 172

5.7.1 中断系统结构 172

5.7.2 中断向量表 173

5.7.3 中断控制与优先权管理 175

5.7.4 中断请求与响应过程 176

5.7.5 中断服务程序结构 177

5.7.6 中断系统初始化流程图 178

5.8 指令系统 180

5.8.1 寻址方式 180

5.8.2 指令系统集 183

5.8.3 数据传送指令 188

5.8.4 算术运算指令 191

5.8.5 逻辑运算指令 200

5.8.6 控制转移指令 204

5.8.7 位操作指令 217

5.9 伪指令 220

5.9.1 定位伪指令ORG 220

5.9.2 字节型数据定义伪指令DB 220

5.9.3 字型数据定义伪指令DW 221

5.9.4 汇编结束伪指令END 221

5.9.5 保留数据空间伪指令DS 221

5.9.6 等价伪指令EQU 221

5.9.7 等价伪指令SET 222

5.9.8 全局符号伪指令PUBLIC 222

5.9.9 引用符号伪指令EXTRN 222

5.9.10 通用段定义伪指令SEGMENT 222

5.9.11 再定位段选择伪指令RSEG 223

5.9.12 数据存储器地址赋值伪指令DATA 223

5.9.13 位地址赋值伪指令BIT 224

5.9.14 以位为单位保留存储空伪指令DBIT 224

5.9.15 绝对位寻址数据段选择伪指令BSEG 224

5.9.16 绝对代码段选择伪指令CSEG 224

5.9.17 内部绝对数据段选择伪指令DSEG 224

5.9.18 内部绝对数据段选择伪指令ISEG 224

5.9.19 外部绝对数据段选择伪指令XSEG 225

思考题 225

练习题 227

第6章 MCS-51单片机程序设计 229

6.1 MCS-51单片机汇编语言程序设计 229

6.1.1 子程序设计 229

6.1.2 中断服务程序设计 235

6.1.3 汇编语言前后台程序设计方法 242

6.1.4 汇编语言模块化结构设计方法 243

6.1.5 汇编语言建库调库方法 244

6.2 MCS-51单片机的C51程序设计 245

6.2.1 数据类型 246

6.2.2 程序结构 247

6.2.3 C51程序前后台程序设计方法 247

6.2.4 C51模块化设计方法 247

6.2.5 C51建库调库方法 249

思考题 249

第7章 MCS-51单片机接口技术 251

7.1 接口技术概述 251

7.1.1 接口技术与CPU的关系 251

7.1.2 接口电路功能 251

7.1.3 接口电路种类 252

7.2 地址译码器 252

7.2.1 线译码器 252

7.2.2 门电路译码器 253

7.2.3 3-8译码器 255

7.2.4 地址译码器应用设计举例 256

7.3 存储器接口 257

7.3.1 扩展程序存储器和数据存储器 257

7.3.2 存储器体扩展技术 258

7.4 A/D转换器接口 259

7.4.1 A/D转换器的工作原理 259

7.4.2 并行A/D转换器接口技术 260

7.4.3 串行A/D转换器接口技术 263

7.5 D/A转换器接口 271

7.5.1 D/A转换的工作原理 271

7.5.2 并行D/A转换器接口 273

7.5.3 串行D/A转换器接口 283

7.6 人机接口 289

7.6.1 键盘接口 289

7.6.2 LED数码显示器接口 296

7.6.3 LCD显示器接口 309

7.7 并行接口 338

7.7.1 单片机并口的输入输出 338

7.7.2 单片机并口的指示灯控制设计举例 340

7.7.3 I/O口线隔离 343

7.8 串行接口 347

7.8.1 扩展RS-232通信接口 347

7.8.2 扩展RS-485通信接口 351

7.9 I2C接口 353

7.9.1 I2C总线规范 353

7.9.2 AT24C256芯片介绍 355

7.9.3 MCS-51单片机模拟I2C接口 358

7.9.4 单片机与AT24C256接口设计举例 359

7.10 SPI 360

7.10.1 SPI总线规范 360

7.10.2 MCS-51单片机模拟SPI 361

7.10.3 单片机与DSP-SPI设计举例 361

思考题 363

练习题 364

讨论题 365

参考文献 367