本書以MCS-51系列單片機原理和套用開發為主線，分為基礎篇和開發篇基礎篇採用彙編語言，重點介紹單片機的結構、指令系統、程式設計、內部標準功能單元、系統擴展等內容，並精心設計了大量例題和多種解題思路，突出教學重點、敘述準確精煉，完全可以滿足教師課堂教學和學生課程學習需要。開發篇採用C語言，重點闡述單片機套用系統的開發方法，對套用系統設計、開發、調試方法以及開發工具的使用都進行了深入的討論，並給出大量套用實例，強調初學者通過C語言快速上手、由淺入深。基礎篇和開發篇既獨立成篇，又相互關聯。
基本介紹
- 書名：單片機原理與套用開發教程
- 作者：李桂林
- ISBN：9787121293818
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2016-08-01
內容簡介,本書目錄,基 礎 篇,開 發 篇,
內容簡介
本書以MCS-51系列單片機原理和套用開發為主線，分為基礎篇和開發篇基礎篇採用彙編語言，重點介紹單片機的結構、指令系統、程式設計、內部標準功能單元、系統擴展等內容，並精心設計了大量例題和多種解題思路，突出教學重點、敘述準確精煉，完全可以滿足教師課堂教學和學生課程學習需要。開發篇採用C語言，重點闡述單片機套用系統的開發方法，對套用系統設計、開發、調試方法以及開發工具的使用都進行了深入的討論，並給出大量套用實例，強調初學者通過C語言快速上手、由淺入深。基礎篇和開發篇既獨立成篇，又相互關聯。
全書結構規範、系統性強、實例豐富，注重邏輯思維的培養，突出工程實踐和實際套用，可以滿足套用型人才培養的要求，也可以滿足大學生電子競賽訓練需要。
本書目錄
基 礎 篇
第1章 單片機基礎知識 2
1.1 單片機概述 2
1.1.1 單片機的組成 2
1.1.2 單片機的特點 3
1.1.3 單片機系統 4
1.1.4 單片機的程式設計語言 4
1.2 單片機的歷史和發展 5
1.2.1 單片機的發展歷史 5
1.2.2 單片機的發展趨勢 6
1.3 典型單片機簡介 7
1.3.1 MCS-51系列單片機 7
1.3.2 AT89系列單片機 8
1.3.3 PIC系列單片機 9
1.3.4 MSP430系列單片機 9
1.4 單片機的套用 10
1.4.1 單片機的套用特點 10
1.4.2 單片機的套用領域 11
知識結構圖 12
思考與練習 13
第2章 單片機基本結構和工作原理 14
2.1 單片機的組成和內部結構 14
2.1.1 單片機的組成 14
2.1.2 單片機的內部邏輯結構 15
2.1.3 CPU的內部結構 15
2.1.4 單片機其他結構模組 17
2.2 單片機的外部引腳及功能 18
2.2.1 I/O連線埠 19
2.2.2 控制引腳 19
2.2.3 電源與晶振引腳 19
2.3 單片機的存儲器結構 19
2.3.1 程式存儲器 20
2.3.2 數據存儲器 21
2.3.3 特殊功能暫存器 23
2.4 單片機的I/O電路 26
2.4.1 P0口 26
2.4.2 P1口 27
2.4.3 P2口 28
2.4.4 P3口 29
2.5 單片機的輔助電路 30
2.5.1 時鐘電路 30
2.5.2 復位方式和復位電路 31
2.5.3 單片機最小系統 33
2.6 單片機的工作時序和工作方式 34
2.6.1 時序的基本概念 34
2.6.2 單片機的工作時序 35
2.6.3 單片機的工作方式 36
知識結構圖 38
思考與練習 39
第3章 指令系統和彙編程式設計 40
3.1 指令系統概述 40
3.1.1 指令的表達形式 40
3.1.2 指令中的常用符號 41
3.2 單片機的定址方式 42
3.2.1 立即定址 43
3.2.2 直接定址 43
3.2.3 暫存器定址 44
3.2.4 暫存器間接定址 45
3.2.5 變址定址 46
3.2.6 相對定址 47
3.2.7 位定址 48
3.3 單片機的指令系統 49
3.3.1 數據傳送類指令 49
3.3.2 算術運算類指令 55
3.3.3 邏輯運算類指令 59
3.3.4 控制轉移類指令 63
3.3.5 位操作類指令 66
3.4 彙編語言程式的設計基礎 69
3.4.1 彙編語言的語句格式 70
3.4.2 偽指令 70
3.4.3 彙編語言程式結構 72
3.4.4 彙編語言的編輯和彙編 73
3.4.5 彙編語言程式設計方法 73
3.5 彙編語言程式的基本結構形式 74
3.5.1 順序程式 75
3.5.2 分支程式 76
3.5.3 循環程式 80
3.5.4 子程式 84
3.6 常用程式設計舉例 85
3.6.1 數制轉換子程式 85
3.6.2 定時子程式 88
3.6.3 均值濾波子程式 88
3.6.4 數據極值查找子程式 90
3.6.5 算術運運算元程式 91
知識結構圖 94
思考與練習 95
第4章 單片機內部標準功能單元 98
4.1 單片機的中斷系統 98
4.1.1 中斷系統的基本概念和基本結構 98
4.1.2 中斷系統的控制與實現 100
4.1.3 中斷系統的處理過程 104
4.1.4 中斷系統的套用 108
4.2 單片機的定時器/計數器 113
4.2.1 定時器/計數器的基本結構和工作原理 113
4.2.2 定時器/計數器的控制與狀態 115
4.2.3 定時器/計數器的工作方式 116
4.2.4 定時器/計數器初值計算和初始化 119
4.2.5 定時器/計數器的套用 119
4.3 單片機的串列通信接口 128
4.3.1 串列通信基礎知識 128
4.3.2 串列口的內部結構和工作原理 130
4.3.3 串列口的控制與狀態 132
4.3.4 串列口的工作方式 133
4.3.5 串列口波特率的確定和初始化 135
4.3.6 串列口的套用 136
4.3.7 單片機與PC機之間的通信 142
知識結構圖 149
思考與練習 150
第5章 單片機外部擴展技術 151
5.1 並行匯流排擴展及編址 151
5.1.1 單片機外匯流排的結構 151
5.1.2 單片機外匯流排的擴展規則 153
5.1.3 常用擴展器件 153
5.1.4 地址解碼方法 157
5.2 存儲器及其擴展 160
5.2.1 半導體存儲器簡介 160
5.2.2 EPROM程式存儲器的擴展 162
5.2.3 E2PROM程式存儲器的擴展 164
5.2.4 數據存儲器及其擴展 164
5.3 人機互動接口及其擴展 169
5.3.1 鍵盤接口 169
5.3.2 LED顯示接口 177
5.4 並行I/O連線埠擴展及套用 183
5.4.1 簡單I/O擴展 183
5.4.2 接口晶片8155及擴展 185
5.4.3 I/O接口晶片8255及擴展 191
5.5 模擬量I/O通道擴展及套用 196
5.5.1 A/D轉換器基本知識 196
5.5.2 A/D轉換接口晶片ADC0809 197
5.5.3 D/A轉換器基本知識 202
5.5.4 D/A轉換接口晶片DAC0832 204
知識結構圖 208
思考與練習 209
第6章 單片機串列匯流排擴展技術 211
6.1 串列匯流排概述 211
6.2 單匯流排接口及其擴展 211
6.2.1 單匯流排基礎知識 211
6.2.2 單匯流排的數據傳輸時序 213
6.2.3 數字溫度感測器DS18B20 214
6.3 I2C匯流排接口及其擴展 220
6.3.1 I2C匯流排基礎知識 220
6.3.2 I2C匯流排的數據傳輸時序 221
6.3.3 I2C匯流排的時序模擬 223
6.3.4 串列程式存儲器AT24C04 224
6.4 SPI匯流排接口及其擴展 230
6.4.1 SPI匯流排基礎知識 230
6.4.2 SPI匯流排的數據傳輸時序 231
6.4.3 E2PROM晶片X25045 232
6.4.4 A/D轉換器晶片TLC549 237
知識結構圖 239
思考與練習 240
開 發 篇
第7章 快速開發入門知識 242
7.1 單片機套用系統開發技術 242
7.1.1 單片機套用系統的開發過程 242
7.1.2 單片機開發工具 244
7.2 Keil集成開發平台 247
7.2.1 創建一個應用程式 248
7.2.2 應用程式的編輯、編譯和連結 252
7.2.3 應用程式的仿真和調試 253
7.2.4 應用程式調試的常用視窗 256
7.2.5 調試實例 258
思考與練習 262
第8章 單片機C51程式設計基礎 263
8.1 C51的概述 263
8.1.1 C51程式結構概述 263
8.1.2 C51對標準C的擴展 264
8.2 C51的編譯和編譯預處理 265
8.2.1 編譯 265
8.2.2 編譯預處理 266
8.3 C51的基本語法 267
8.3.1 常量 267
8.3.2 變數 268
8.3.3 常用運算符與表達式 273
8.4 C51的程式結構 275
8.4.1 分支語句 275
8.4.2 循環語句 277
8.5 C51的函式 280
8.5.1 函式的定義和分類 280
8.5.2 函式的調用 281
8.6 C51的庫函式 283
8.6.1 字元函式CTYPE.H 283
8.6.2 內部函式INTRINS.H 284
8.6.3 標準輸入/輸出函式STDIO.H 285
8.6.4 標準函式STDLIB.H 285
8.6.5 字元串處理函式STRING.H 286
8.6.6 絕對地址訪問函式ABSACC.H 286
8.6.7 專用暫存器REGxx.H 287
8.7 C51的數組 287
8.7.1 數組的定義 287
8.7.2 數組的套用 288
8.8 C51的指針 289
8.8.1 指針與地址 289
8.8.2 指針的定義 290
8.8.3 指針的引用 291
8.9 C51編程舉例 291
8.9.1 讀寫I/O連線埠的C51編程 292
8.9.2 中斷系統的C51編程 292
8.9.3 定時器/計數器的C51編程 293
8.9.4 串列接口通信的C51編程 295
8.9.5 I2C匯流排的C51編程 298
思考與練習 302
第9章 單片機學習板及功能模組 304
9.1 單片機學習板的用途和特點 304
9.2 單片機學習板的整體設計 305
9.3 STC-ISP燒錄軟體的使用方法 306
9.4 單片機學習板的功能模組 307
9.4.1 流水燈控制單元 307
9.4.2 數碼管顯示單元 309
9.4.3 蜂鳴器單元 310
9.4.4 獨立按鍵單元 312
9.4.5 矩陣鍵盤單元 313
9.4.6 液晶顯示單元 315
9.4.7 I2C匯流排單元 320
9.4.8 A/D和D/A單元 320
9.4.9 溫度測量單元 325
9.4.10 串口通信單元 326
第10章 電子萬年曆設計 328
10.1 功能要求 328
10.2 總體設計 328
10.2.1 時間的獲取方法 328
10.2.2 電子萬年曆的設計說明 329
10.3 硬體電路設計 329
10.4 軟體設計 330
10.4.1 延時程式 330
10.4.2 液晶初始化及顯示程式 331
10.4.3 定時器中斷初始化和工作程式 334
10.4.4 鍵盤設定程式 337
10.4.5 鬧鐘設定與啟動程式 342
第11章 超音波測距儀設計 345
11.1 功能要求 345
11.2 總體設計 345
11.2.1 超音波簡介 345
11.2.2 超音波測距原理 345
11.3 硬體電路設計 346
11.3.1 HC-SR04超音波模組電路 346
11.3.2 電源電路 348
11.4 軟體設計 349
11.4.1 超音波傳送程式和超音波接收中斷程式 349
11.4.2 距離計算程式 350
11.4.3 LCD1602液晶顯示程式 351
第12章 智慧型循跡小車設計 354
12.1 功能要求 354
12.2 總體設計 354
12.3 硬體電路設計 355
12.3.1 紅外檢測模組電路 356
12.3.2 穩壓電源電路 357
12.3.3 電機驅動電路 357
12.4 軟體設計 359
12.4.1 各連線埠及變數定義 359
12.4.2 相關子函式定義 359
12.4.3 循跡小車主函式 362
第13章 數據採集和無線傳輸系統設計 364
13.1 功能要求 364
13.2 總體設計 364
13.3 硬體電路設計 365
13.3.1 nRF24L01無線收發模組單元 366
13.3.2 A/D轉換單元 368
13.4 軟體設計 368
13.4.1 相關參數定義 368
13.4.2 相關函式設計 370
13.4.3 數據採集及無線傳輸系統主函式 373
附錄A ASCII表 375
附錄B MCS-51指令表 378
附錄C 學習板電路圖 381
參考文獻 382
