51單片機C語言應用程序設計實例精講

第1章  51單片機開發(fā)基礎    1
1.1  單片機發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀與趨勢    1
1.2  51單片機的引腳與內(nèi)部結構    3
1.2.1  引腳說明    3
1.2.2  功能模塊    5
1.2.3  CPU    5
1.2.4  并行I/O端口    7
1.2.5  存儲器結構    8
1.2.6  定時/計數(shù)器    12
1.2.7  串行口    17
1.2.8  中斷系統(tǒng)    23
1.3  51單片機的指令系統(tǒng)    25
1.3.1  尋址方式    25
1.3.2  指令說明    28
1.3.3  指令表    31
1.4  Keil 8051 C編譯器    35
1.4.1  Keil編譯器簡介    35
1.4.2  如何使用Keil開發(fā)    36
1.4.3  dScope for Windows的使用    41
1.5  匯編與C語言的混合使用    46
1.5.1  段和局部變量    47
1.5.2  設置變量地址    48
1.5.3  匯編語言和C語言的結合    49
1.5.4  內(nèi)聯(lián)匯編代碼    53
1.5.5  提高編譯器的匯編能力    56
1.5.6  仿真多級中斷    58
1.5.7  時序問題    60
1.5.8  混合編程需要注意的幾點    63
1.6  RTX51實時多任務操作系統(tǒng)    64
1.6.1  RTX51操作系統(tǒng)概述    64
1.6.2  軟硬件需求和術語定義    71
1.6.3  建立RTX51 Tiny應用程序    74
1.6.4  RTX51 Tiny系統(tǒng)函數(shù)    76
1.6.5  系統(tǒng)調(diào)試    82
1.6.6  應用程序編寫舉例    84
1.7  本章總結    99
第一篇  輸入輸出系統(tǒng)
第2章  單片機實現(xiàn)7段數(shù)碼管顯示    102
2.1  實例說明    102
2.2  設計思路分析    103
2.2.1  7段數(shù)碼管工作原理    103
2.2.2  如何驅(qū)動7段數(shù)碼管    104
2.3  硬件電路設計    105
2.3.1  主要器件    105
2.3.2  電路原理圖    105
2.4  軟件設計    108
2.4.1  程序流程    108
2.4.2  程序說明    109
2.5  實例總結    111
第3章  基于MAX7219的8位數(shù)碼管顯示    112
3.1  實例說明    112
3.2  設計思路分析    112
3.2.1  LED顯示驅(qū)動芯片的選取    112
3.2.2  MAX7219的工作原理    113
3.3  硬件電路設計    114
3.3.1  主要器件    114
3.3.2  電路原理圖    115
3.4  軟件設計    117
3.4.1  MAX7219的工作時序和寄存器描述    117
3.4.2  程序說明    119
3.5  實例總結    122
第4章  單片機實現(xiàn)液晶顯示    123
4.1  實例說明    123
4.2  設計思路分析    123
4.2.1  液晶顯示模塊    124
4.2.2  液晶顯示工作原理    125
4.2.3  設計思路    126
4.3  硬件電路設計    126
4.3.1  器件選取    126
4.3.2  電源模塊    127
4.3.3  液晶顯示模塊    128
4.3.4  單片機模塊    131
4.4  軟件設計    131
4.4.1  液晶控制驅(qū)動器指令集    131
4.4.2  程序說明    133
4.5  實例總結    135
第5章  單片機實現(xiàn)電子密碼鎖    137
5.1  實例說明    137
5.2  設計思路分析    138
5.2.1  鍵盤輸入    138
5.2.2  數(shù)碼管顯示    140
5.3  硬件電路設計    141
5.3.1  結構框圖    141
5.3.2  主要器件    141
5.3.3  電路原理圖及說明    142
5.4  軟件設計    144
5.4.1  程序流程    144
5.4.2  程序說明    144
5.5  實例總結    151
第6章  單片機實現(xiàn)簡單音樂發(fā)生器    152
6.1  實例說明    152
6.2  設計思路分析    152
6.2.1  音樂相關知識    152
6.2.2  如何用單片機產(chǎn)生音頻脈沖    153
6.2.3  如何用單片機實現(xiàn)音樂的節(jié)拍    154
6.2.4  音頻功放    154
6.3  硬件電路設計    155
6.3.1  結構框圖    155
6.3.2  主要器件    155
6.3.3  電路原理圖及說明    156
6.4  軟件設計    156
6.4.1  程序流程    158
6.4.2  程序說明    158
6.5  實例總結    161
第7章  單片機實現(xiàn)語音錄放    162
7.1  實例說明    162
7.2  設計思路分析    163
7.2.1  語音芯片選取    163
7.2.2  語音芯片ISD2560簡介    163
7.3  硬件電路設計    164
7.3.1  主要器件    164
7.3.2  電路原理圖及說明    167
7.4  軟件設計    168
7.4.1  程序流程    169
7.4.2  程序說明    169
7.5  實例總結    171
第二篇  數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
第8章  基于MAX197的并行A/D轉換    174
8.1  實例說明    174
8.2  設計思路分析    174
8.2.1  A/D轉換原理    175
8.2.2  如何選擇A/D轉換器件    175
8.2.3  A/D轉換對電源電路的要求    176
8.3  硬件電路設計    177
8.3.1  主要器件    177
8.3.2  電路原理圖及說明    180
8.4  軟件設計    183
8.4.1  MAX197控制字    183
8.4.2  程序流程    183
8.4.3  程序說明    184
8.5  實例總結    185
第9章  基于TLC549的串行A/D轉換    186
9.1  實例說明    186
9.2  設計思路分析    186
9.2.1  芯片選取    187
9.2.2  工作原理    187
9.3  硬件電路設計    189
9.3.1  主要器件    189
9.3.2  電路原理圖及說明    190
9.4  軟件設計    191
9.4.1  轉換過程和時序要求    191
9.4.2  程序流程    191
9.4.3  程序說明    191
9.5  實例總結    193
第10章  基于MAX527的并行D/A轉換    194
10.1  實例說明    194
10.2  設計思路分析    194
10.2.1  D/A轉換原理    195
10.2.2  如何選擇D/A轉換器件    195
10.2.3  D/A轉換對電源電路
10.2.3  的要求    196
10.3  硬件電路設計    196
10.3.1  主要器件    196
10.3.2  電路原理圖及說明    198
10.4  軟件設計    200
10.4.1  MAX527的地址和重要引腳    201
10.4.2  程序流程    201
10.4.3  程序說明    202
10.5  實例總結    203
第11章  基于MAX517的串行D/A轉換    204
11.1  實例說明    204
11.2  設計思路分析    205
11.2.1  芯片選取    205
11.2.2  工作原理    205
11.3  硬件電路設計    207
11.3.1  主要器件    207
11.3.2  電路原理圖及說明    207
11.4  軟件設計    209
11.4.1  時序要求和轉換過程    209
11.4.2  程序說明    210
11.5  實例總結    212
第12章  基于DS18B20的數(shù)字溫度計設計    213
12.1  實例說明    213
12.2  設計思路分析    213
12.2.1  溫度傳感器DS18B20    214
12.2.2  單線（1－wire）技術    214
12.3  硬件電路設計    215
12.3.1  主要器件    215
12.3.2  電路原理圖及說明    218
12.4  軟件設計    219
12.4.1  DS18B20的單線協(xié)議和命令    219
12.4.2  程序流程    221
12.4.3  程序說明    221
12.5  實例總結    225
第13章  基于MPX4105的數(shù)字氣壓計設計    226
13.1  實例說明    226
13.2  設計思路分析    226
13.2.1  系統(tǒng)總體結構    227
13.2.2  如何選擇氣壓傳感器    227
13.2.3  如何選擇A/D轉換器件    228
13.3  硬件電路設計    229
13.3.1  主要器件    229
13.3.2  電路原理圖及說明    230
13.4  軟件設計    232
13.4.1  如何由頻率計算出氣壓值    232
13.4.2  程序流程    232
13.4.3  程序說明    233
13.5  實例總結    235
第14章  單片機實現(xiàn)GPS定位設計    236
14.1  實例說明    236
14.2  設計思路分析    236
14.2.1  GPS系統(tǒng)及基本工作原理    237
14.2.2  如何選擇GPS器件    238
14.3  硬件電路設計    239
14.3.1  主要器件    239
14.3.2  電路原理圖及說明    241
14.4  軟件設計    242
14.4.1  GARMIN GPS 25LP
14.4.1  的語句格式    242
14.4.2  程序說明    243
14.5  實例總結    246
第三篇  控制系統(tǒng)
第15章  單片機控制的步進電機系統(tǒng)    248
15.1  實例說明    248
15.2  設計思路分析    248
15.2.1  步進電機的工作原理    249
15.2.2  步進電機的控制    251
15.2.3  脈沖分配與驅(qū)動芯片的選取    252
15.3  硬件電路設計    253
15.3.1  結構框圖    253
15.3.2  主要器件    254
15.3.3  電路原理圖及說明    255
15.4  軟件設計    258
15.4.1  程序流程    258
15.4.2  程序說明    258
15.5  實例總結    260
第16章  基于MAX1898的智能充電器設計    262
16.1  實例說明    262
16.2  設計思路分析    263
16.2.1  為何需要實現(xiàn)充電器的智能化    263
16.2.2  如何選擇電池充電芯片    263
16.2.3  MAX1898的充電工作原理    264
16.3  硬件電路設計    266
16.3.1  主要器件    266
16.3.2  電路原理圖及說明    267
16.4  軟件設計    270
16.4.1  程序流程    270
16.4.2  程序說明    271
16.5  實例總結    272
第17章  基于DS12C887的實時日歷時鐘顯示系統(tǒng)設計    273
17.1  實例說明    273
17.2  設計思路分析    274
17.2.1  選擇合適的日歷時鐘芯片    274
17.2.2  如何由DS12C887芯片獲取時間信息    274
17.3  硬件電路設計    275
17.3.1  結構框圖    275
17.3.2  主要器件    275
17.3.3  電路原理圖及說明    277
17.4  軟件設計    279
17.4.1  DS12C877的內(nèi)存空間    279
17.4.2  程序流程    281
17.4.3  程序代碼及說明    281
17.5  實例總結    284
第18章  單片機實現(xiàn)接觸式IC卡讀寫    285
18.1  實例說明    285
18.2  設計思路分析    285
18.2.1  選擇IC卡    286
18.2.2  選擇帶有SPI接口的單片機    286
18.3  硬件電路設計    287
18.3.1  主要器件    287
18.3.2  電路原理圖及說明    288
18.4  軟件設計    290
18.4.1  單片機AT89S8252的SPI寄存器    290
18.4.2  IC卡芯片AT45D041A的內(nèi)存空間與指令    291
18.4.3  程序流程    293
18.4.4  程序說明    294
18.5  實例總結    298
第19章  單片機實現(xiàn)非接觸式IC卡讀寫    299
19.1  實例說明    299
19.2  設計思路分析    300
19.2.1  Mifare1射頻IC卡    300
19.2.2  H6152讀寫模塊    302
19.3  硬件電路設計    302
19.3.1  主要器件    303
19.3.2  電路原理圖及說明    304
19.4  軟件設計    305
19.4.1  H6152內(nèi)部寄存器    305
19.4.2  H6152通信協(xié)議與控制命令    307
19.4.3  程序流程    310
19.4.4  程序說明    311
19.5  實例總結    319
第四篇  信號與算法實現(xiàn)
第20章  單片機實現(xiàn)智能信號發(fā)生器    322
20.1  實例說明    322
20.2  設計思路分析    323
20.2.1  信號發(fā)生芯片MAX038    323
20.2.2  如何在單片機系統(tǒng)中使用MAX038    324
20.3  硬件電路設計    325
20.3.1  主要器件    325
20.3.2  電路原理圖及說明    326
20.4  軟件設計    328
20.4.1  程序流程    329
20.4.2  程序說明    329
20.5  實例總結    331
第21章  單片機實現(xiàn)步進式PWM信號輸出    332
21.1  實例說明    332
21.2  設計思路分析    332
21.2.1  PWM控制    333
21.2.2  選擇合適的外部計數(shù)芯片    333
21.3  硬件電路設計    334
21.3.1  主要器件    334
21.3.2  電路原理圖及說明    335
21.4  軟件設計    336
21.4.1  8254的內(nèi)部控制字和計數(shù)寄存器    336
21.4.2  程序說明    338
21.5  實例總結    339
第22章  單片機實現(xiàn)CRC算法    340
22.1  實例說明    340
22.2  CRC原理    341
22.3  算法設計與程序?qū)崿F(xiàn)    342
22.3.1  按位計算CRC    342
22.3.2  按字節(jié)計算CRC    343
22.3.3  按半字節(jié)計算CRC    346
22.3.4  主程序及測試結果    347
22.4  實例總結    348
第五篇  通信傳輸系統(tǒng)
第23章  單片機實現(xiàn)點對點的數(shù)據(jù)傳輸    350
23.1  實例說明    350
23.2  設計思路分析    350
23.2.1  串行通信基本原理    350
23.2.2  接口電平轉換    352
23.3  硬件電路設計    353
23.3.1  結構框圖    353
23.3.2  主要器件    353
23.3.3  電路原理圖及說明    354
23.4  軟件設計    355
23.4.1  協(xié)議設計    355
23.4.2  主機程序流程及代碼    356
23.4.3  從機程序流程及代碼    359
23.5  實例總結    361
第24章  單片機實現(xiàn)點對多點的數(shù)據(jù)傳輸    362
24.1  實例說明    362
24.2  設計思路分析    363
24.2.1  如何實現(xiàn)從機識別    363
24.2.2  51單片機串口的多機通信功能    363
24.3  硬件電路設計    364
24.4  軟件設計    365
24.4.1  協(xié)議設計    365
24.4.2  主機程序流程及代碼    366
24.4.3  從機程序流程及代碼    369
24.5  實例總結    372
第25章  基于雙口RAM的單片機間通信    373
25.1  實例說明    373
25.2  設計思路分析    374
25.2.1  雙口RAM的工作原理    374
25.2.2  雙口RAM芯片IDT7005    374
25.3  硬件電路設計    377
25.3.1  主要器件    377
25.3.2  電路原理圖及說明    378
25.4  軟件設計    379
25.4.1  地址空間分配和旗語、中斷邏輯    380
25.4.2  程序說明    381
25.5  實例總結    384
第26章  單片機實現(xiàn)短距離無線傳輸    385
26.1  實例說明    385
26.2  設計思路分析    386
26.2.1  如何選擇無線通信芯片    386
26.2.2  無線數(shù)據(jù)傳輸模塊PTR2000和無線通信芯片nRF401    387
26.2.3  如何使用PTR2000實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸    388
26.3  硬件電路設計    388
26.3.1  無線通信芯片nRF401引腳功能說明    388
26.3.2  無線數(shù)據(jù)傳輸模塊PTR2000引腳功能說明    389
26.3.3  單片機和PTR2000接口電路設計    390
26.3.4  PC機和PTR2000接口電路設計    391
26.4  軟件設計    392
26.4.1  串行無線通信協(xié)議設計    393
26.4.2  程序流程    393
26.4.3  程序說明    394
26.5  實例總結    398
第27章  單片機實現(xiàn)I2C總線通信    399
27.1  實例說明    399
27.2  設計思路分析    400
27.2.1  I2C總線的工作原理    400
27.2.2  I2C總線的通信時序    400
27.3  硬件電路設計    402
27.4  軟件設計    402
27.4.1  程序流程    403
27.4.2  程序說明    403
27.5  實例總結    407
第28章  單片機實現(xiàn)485總線現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)    408
28.1  實例說明    408
28.2  設計思路分析    409
28.2.1  RS-485總線    409
28.2.2  RS-485驅(qū)動芯片選取    412
28.2.3  MAX481構成的485
28.2.3  總線網(wǎng)絡    413
28.3  硬件電路設計    414
28.3.1  232/485轉接卡    414
28.3.2  帶有485接口的單片機系統(tǒng)    415
28.4  軟件設計    417
28.4.1  通信協(xié)議設計    417
28.4.2  程序流程    418
28.4.3  程序說明    418
28.5  實例總結    424
第六篇  網(wǎng)絡應用與電源監(jiān)控單片機實現(xiàn)以太網(wǎng)接口    426
29.1  實例說明    426
29.2  設計思路分析    427
29.2.1  以太網(wǎng)協(xié)議    427
29.2.2  選擇合適的以太網(wǎng)控制芯片    428
29.3  硬件電路設計    429
29.3.1  主要器件    429
29.3.2  電路原理圖及說明    432
29.4  軟件設計    434
29.4.1  地址空間與寄存器    434
29.4.2  程序說明    436
29.5  實例總結    439
第30章  單片機監(jiān)控電路設計    440
30.1  實例說明    440
30.2  設計思路分析    441
30.2.1  一種簡單的單片機上電復位電路    441
30.2.2  單片機監(jiān)控芯片的選取    442
30.3  硬件電路設計    443
30.3.1  原理圖設計    444
30.3.2  監(jiān)控芯片的外圍電路設計    444
30.4  軟件設計    445
30.5  實例總結    446
第31章  光電隔離電路設計    447
31.1  實例說明    447
31.2  設計思路分析    448
31.2.1  光耦器件的工作原理    448
31.2.2  光耦器件的典型應用    449
31.2.3  如何選擇光耦器件    450
31.3  硬件電路設計    451
31.3.1  主要器件    451
31.3.2  電路原理圖及說明    452
31.4  實例總結    454