单片机原理及应用 基于C语言PDF电子书下载

第1章 单片机基础知识 1

1.1 单片机的数学基础 1

1.1.1 数的进制及其相互转换 1

1.1.2 带符号数的表示方法 4

1.1.3 溢出的判别方法 5

1.1.4 ASCII码和BCD码 7

1.2 单片机基础 9

1.2.1 计算机的经典组成 9

1.2.2 单片机的概念 11

1.2.3 单片机的应用范围 13

1.2.4 单片机的发展 14

1.2.5 单片机系统 15

1.2.6 单片机与嵌入式系统 18

1.3 常用单片机系列介绍 19

1.3.1 MCS-51系列 19

1.3.2 MC68系列（Motorola公司的8位单片机） 20

1.3.3 PIC16系列 22

1.3.4 MSP430系列 23

1.3.5 AVR系列 23

1.3.6 STC12C5A60S2系列 26

实训一 了解单片机开发环境 27

小结 30

习题与思考题 31

第2章 MCS-51单片机的基本结构 33

2.1 MCS-51单片机的内部结构 33

2.1.1 中央处理器（CPU） 33

2.1.2 存储器 36

2.1.3 I/O端口 36

2.1.4 定时器／计数器 37

2.1.5 中断系统 37

2.1.6 内部总线 37

2.2 AT89C51单片机引脚及其功能 37

2.2.1 I/O端口功能 38

2.2.2 电源线 41

2.2.3 外接晶体引脚 41

2.2.4 控制线 41

2.3 AT89C51存储器 42

2.3.1 程序存储器 42

2.3.2 数据存储器 42

2.4 AT89C51单片机最小应用系统 45

2.4.1 复位电路 46

2.4.2 时钟电路 47

2.4.3 电源电路 48

实训二 单片机控制信号灯亮灭 50

小结 51

习题与思考题 52

第3章 MCS-51单片机的指令系统及汇编程序设计 53

3.1 指令格式和寻址方式 53

3.1.1 汇编语言指令格式 53

3.1.2 符号注释 54

3.1.3 寻址方式 54

3.2 AT89C51指令系统 56

3.2.1 数据传送类指令 56

3.2.2 算术运算类指令 59

3.2.3 逻辑操作与移位指令 62

3.2.4 控制转移类指令 64

3.2.5 位操作类指令 66

3.3 汇编语言程序设计 68

3.3.1 汇编语言的构成 68

3.3.2 汇编语言程序设计和汇编 71

3.3.3 顺序程序设计 72

3.3.4 分支程序设计 74

3.3.5 循环程序设计 77

3.3.6 子程序设计 82

3.4 汇编语言程序设计举例 84

3.4.1 查表程序设计 84

3.4.2 数据检索程序设计 87

3.4.3 运算程序设计 88

实训三 单片机控制流水灯（汇编程序） 91

小结 92

习题与思考题 92

第4章 单片机的C51程序设计 95

4.1 C51程序的结构特点 95

4.1.1 C语言与汇编语言的比较 95

4.1.2 C51程序的结构特点 95

4.2 C51语法基础 97

4.2.1 C语言词汇 97

4.2.2 编译预处理 98

4.3 C51的数据类型、存储类型及常量与变量 100

4.3.1 C51的数据类型 100

4.3.2 C51的数据存储类型 101

4.3.3 常量与变量 101

4.4 C51对单片机主要资源的定义 102

4.4.1 使用关键字定义特殊功能寄存器（SFR） 103

4.4.2 通过头文件访问特殊功能寄存器（SFR） 103

4.4.3 扩展I/O端口或片外RAM的直接访问 106

4.4.4 定义和使用位变量 106

4.5 C51的基本运算 107

4.5.1 C51的算术运算 107

4.5.2 C51的关系运算 108

4.5.3 C51的逻辑运算 108

4.5.4 C51的位运算 109

4.5.5 C51的赋值运算 109

4.6 C51的构造数据类型 110

4.6.1 数组 110

4.6.2 结构 111

4.6.3 联合 113

4.7 C51的流程控制语句 116

4.7.1 选择控制语句 116

4.7.2 循环控制语句 118

4.8 C51的函数 122

4.8.1 函数的分类与定义 122

4.8.2 函数的调用 125

4.9 指针 127

4.9.1 内存单元、地址和指针 127

4.9.2 指针变量的定义、赋值与引用 128

4.9.3 指针与数组 131

4.9.4 指针变量作为函数的参数 133

4.10 C51程序设计举例 135

4.10.1 在C51中加入汇编语言语句 135

4.10.2 LED动态显示驱动程序设计 136

实训四 单片机控制流水灯（C51程序） 141

实训五 计数器的C51程序设计与制作 143

小结 146

习题与思考题 146

第5章 MCS-51的定时与中断系统 148

5.1 MCS-51的中断系统及其应用 148

5.1.1 中断的概念 148

5.1.2 MCS-51单片机中断系统的结构 150

5.1.3 中断响应 153

5.1.4 C51的中断服务函数与寄存器组选择 156

5.2 定时器／计数器 159

5.2.1 定时器／计数器的结构及工作原理 159

5.2.2 定时器／计数器的控制 160

5.2.3 定时器／计数器的编程和应用 163

实训六 可调时间数字钟的设计与制作 166

小结 171

习题与思考题 171

第6章 串行接口及串行通信技术 173

6.1 串行通信基础知识 173

6.1.1 串行通信的基本概念 173

6.1.2 串行通信的制式 173

6.1.3 串行通信的分类 174

6.2 AT89C51单片机的串行接口 175

6.2.1 串行接口的结构与控制 175

6.2.2 串行接口的工作方式 177

6.2.3 串行接口的波特率设计 178

6.3 AT89C51单片机串行通信举例 180

6.3.1 双机通信 180

6.3.2 多机通信 183

6.3.3 PC机与单片机间的串行通信 184

6.4 串行通信总线标准及RS-232C接口 187

实训七 单片机间的双机通信 191

小结 195

习题与思考题 195

第7章 AT89C51单片机系统扩展 197

7.1 AT89C51单片机系统扩展及结构 197

7.1.1 系统总线 197

7.1.2 存储器扩展的编址技术 198

7.2 AT89C51单片机的存储器扩展 202

7.2.1 程序存储器的扩展 202

7.2.2 数据存储器的扩展 205

7.3 并行I/O 口扩展 207

7.3.1 基本I/O 口的扩展 207

7.3.2 可编程I/O 口芯片8255及应用 210

实训八 用8255芯片实现接口扩展 214

小结 216

习题与思考题 216

第8章 AT89C51单片机的接口技术 218

8.1 键盘接口技术 218

8.1.1 键盘的工作原理 218

8.1.2 独立式按键 220

8.1.3 矩阵式按键 221

8.2 显示器接口技术 225

8.2.1 LED显示器及其接口 225

8.2.2 LED点阵显示器及其接口 230

8.2.3 LCD显示器及其接口 239

8.3 A/D转换器及其接口技术 251

8.3.1 A/D转换器概述 251

8.3.2 典型A/D转换器芯片ADC0809 253

8.3.3 ADC0809与AT89C51单片机的接口及应用 255

8.4 D/A转换器及其接口技术 257

8.4.1 D/A转换器概述 257

8.4.2 典型D/A转换器芯片DAC0832 259

8.4.3 DAC0832与AT89C51单片机的接口及应用 260

实训九 基于ADC0832的数字电压表 263

小结 271

习题与思考题 271

第9章 单片机应用系统设计 272

9.1 单片机应用系统开发的一般方法 272

9.1.1 确定任务 272

9.1.2 总体设计 272

9.1.3 硬件设计 273

9.1.4 软件设计 274

9.1.5 系统的仿真调试与运行 275

9.2 单片机应用系统的开发工具 276

9.2.1 单片机开发系统的组成结构 276

9.2.2 单片机开发系统的功能 277

9.2.3 单片机开发系统的类型 278

9.3 单片机应用系统举例 280

9.3.1 信号发生器设计 280

9.3.2 抢答器系统设计 283

实训十 单片机控制球赛记分牌的设计 288

小结 295

习题与思考题 296

参考文献 297