第1章 概述 1
1.1 嵌入式系统概述 1
1.2 嵌入式系统的组成 1
1.3 单片机的特点 2
1.4 单片机的应用 3
1.5 单片机的发展历史 3
1.6 单片机的使用环境和产品等级 4
1.7 单片机的发展趋势 5
本章 小结 6
习题 6
第2章 MCS-51单片机基础 7
2.1 MCS-51单片机介绍 7
2.2 MCS-51单片机芯片的内部结构及特点 10
2.2.1 MCS-51单片机结构 10
2.2.2 MCS-51系列单片机的引脚分布 12
2.3 单片机的CPU 14
2.3.1 运算器 14
2.3.2 布尔处理机 14
2.3.3 控制器 15
2.4 输出／输入端口结构 15
2.4.1 P0口的结构和功能 15
2.4.2 P1口的结构和功能 16
2.4.3 P2口的结构和功能 17
2.4.4 P3口的结构和功能 17
2.5 MCS-51单片机的存储器 18
2.5.1 程序存储器 19
2.5.2 数据存储器 19
2.6 时钟电路及CPU时序 24
2.6.1 时钟电路 24
2.6.2 单片机的周期 25
2.7 复位操作 26
2.7.1 复位 26
2.7.2 复位方式 27
本章 小结 27
习题 28
第3章 MCS-51单片机的内部资源 29
3.1 单片机的中断系统 29
3.1.1 单片机中断系统的概念 29
3.1.2 单片机中断系统的结构和组成 30
3.1.3 中断控制 32
3.1.4 响应中断的条件 34
3.1.5 外部中断的响应时间 34
3.1.6 外部中断的触发方式 35
3.1.7 单片机中断请求的撤销 35
3.1.8 单片机中断服务子程序的设计 36
3.1.9 单片机外部中断扩充方法 36
3.2 单片机的定时器／计数器 37
3.2.1 定时器／计数器的结构与工作原理 37
3.2.2 T0和T1定时器／计数器的控制 39
3.2.3 T0和T1定时器／计数器的工作方式 40
3.2.4 计数器模式对输入信号的要求 42
3.2.5 定时器／计数器的初始化编程 42
3.3 单片机的串行通信 43
3.3.1 串行口的结构与功能 43
3.3.2 串行口的控制寄存器 44
3.3.3 串行口的工作方式 45
3.3.4 单片机的多机通信 50
本章 小结 51
习题 51
第4章 MCS-51单片机的C程序设计基础 52
4.1 基本概念 52
4.2 变量和常量 53
4.2.1 变量类型 53
4.2.2 变量的作用域 54
4.2.3 常量 55
4.2.4 枚举和定义 56
4.2.5 存储类型 57
4.3 运算符和表达式 59
4.3.1 赋值运算符和算术运算符 59
4.3.2 逻辑运算符和关系运算符 60
4.3.3 自增运算符、自减运算符和复合赋值运算符 62
4.3.4 C51的位运算 62
4.3.5 条件表达式 63
4.3.6 运算符优先级 63
4.4 控制语句 65
4.4.1 if/else语句 65
4.4.2 while循环 66
4.4.3 do/while循环 66
4.4.4 for循环 66
4.4.5 switch/case语句 66
4.4.6 continue和goto语句 67
4.5 函数 67
4.5.1 函数的定义 67
4.5.2 函数的返回值 69
4.5.3 函数调用 69
4.5.4 函数的声明 70
4.6 数组和指针 70
4.6.1 数组 70
4.6.2 指针 75
4.7 结构与共用体 78
4.7.1 结构 78
4.7.2 共用体 80
本章 小结 81
习题 82
第5章 μVision2集成开发环境 83
5.1 Keil C51 v6.12 的安装 83
5.2 Keil C51 v6.12 的使用 83
本章 小结 91
习题 92
第6章 MCS-51单片机内部资源的C语言程序设计 93
6.1 单片机的并行I/O口 93
6.1.1 点亮一个发光二极管 93
6.1.2 8个LED的流水灯实验 94
6.1.3 一路开关状态指示实验 96
6.1.4 多路开关状态指示实验 98
6.2 单片机中断系统的C语言编程 99
6.2.1 单片机中断系统的初始化 100
6.3 单片机计数器／定时器的C语言编程 104
6.3.1 计数器／定时器方式0的应用编程 104
6.3.2 计数器／定时器方式1的应用编程 106
6.3.3 计数器／定时器方式2的应用编程 111
6.3.4 计数器／定时器方式3的应用编程 116
6.3.5 计数器／定时器门控位GATE的应用编程 118
6.4 单片机串口的C语言编程 120
6.4.1 串口方式0扩展并行I/O口 120
6.4.2 RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计 122
6.4.3 串口异步工作方式的应用编程 126
本章 小结 141
习题 141
第7章 单片机常用外部资源的C语言程序设计 144
7.1 LED数码管的动态显示 144
7.1.1 LED数码管的结构与原理 145
7.1.2 硬件原理图 146
7.1.3 程序设计 147
7.2 4×4矩阵键盘的检测 149
7.2.1 矩阵键盘简介及其工作原理 149
7.2.2 矩阵键盘的硬件原理图 149
7.2.3 4×4键盘程序设计代码 151
7.3 高精度RTC器件DS1302的程序设计 153
7.3.1 DS1302简介 154
7.3.2 DS1302的硬件原理图 156
7.3.3 程序设计 157
7.4 I2C串行总线接口器件AT24C04的驱动程序设计 168
7.4.1 I2C总线的构成和信号类型 168
7.4.2 I2C总线接口电路 170
7.4.3 I2C总线的传输协议与数据传送 170
7.4.4 I2C总线接口器件AT24C04的应用实例 172
7.4.5 AT24C04的硬件原理图 172
7.4.6 AT24C04的程序设计 173
7.5 字符型LCD1602的驱动程序设计 177
7.5.1 LCD1602简介 177
7.5.2 LCD1602的指令 178
7.5.3 LCD1602的电路原理图 183
7.5.4 程序设计 184
7.6 A/D转换器TLC549的驱动程序设计 187
7.6.1 A/D转换的基础知识 187
7.6.2 A/D转换器的主要技术指标 187
7.6.3 TLC549的结构及工作原理 188
7.6.4 TLC549的硬件原理图 189
7.6.5 程序设计 190
7.7 D/A转换器DAC0832的驱动程序设计 194
7.7.1 D/A转换器的分类 194
7.7.2 D/A转换器的主要技术指标 194
7.7.3 D/A转换器的典型应用 194
7.7.4 DAC0832的结构及工作原理 194
7.7.5 DAC0832直通方式应用接口及其程序设计 196
7.8 单线温度传感器DS18B20的程序设计 197
7.8.1 DS18B20的工作原理 198
7.8.2 DS18B20的工作时序 200
7.8.3 DS18B20的指令 202
7.8.4 电路原理图 203
7.8.5 程序设计 203
7.9 看门狗监控芯片X25045的程序设计 207
7.9.1 看门狗监控概述 207
7.9.2 X25045的外形及引脚说明 208
7.9.3 X25045的工作原理及结构 208
7.9.4 X25045的读／写操作及其程序设计 209
7.10 步进电机的原理与应用 214
7.10.1 步进电机概述 214
7.10.2 步进电机的驱动及控制系统的组成 214
7.10.3 应用实例 215
本章 小结 218
习题 219
附录 习题答案 222
参考文献 243