單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)（基于Keil C與Proteus）

第 1章 單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)概述 1
1.1　計(jì)算機(jī)及單片機(jī)簡(jiǎn)介　1
1.1.1　計(jì)算機(jī)到單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程　1
1.1.2　微型計(jì)算機(jī)的分類　2
1.1.3　單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用　4
1.2　數(shù)制與編碼　5
1.2.1　數(shù)制及其轉(zhuǎn)換　5
1.2.2　編碼　9
1.3　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成　12
1.3.1　計(jì)算機(jī)硬件組成　13
1.3.2　計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)　14
1.4　單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)　15
1.4.1　嵌入式系統(tǒng)　15
1.4.2　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成　16
1.5　單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)資源　17
1.6　一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用示例　19
1.7　思考與練習(xí)　22
第　2章 51單片機(jī)及硬件結(jié)構(gòu)　23
2.1　51單片機(jī)系列　23
2.2　51單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)　24
2.2.1　51單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)框圖及功能　24
2.2.2　51單片機(jī)芯片引腳功能　28
2.3　51單片機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及編程資源　32
2.3.1　51單片機(jī)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)　32
2.3.2　程序存儲(chǔ)器　33
2.3.3　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器　34
2.3.4　51單片機(jī)編程資源（專用寄存器區(qū)SFR）　37
2.3.5　位處理器　39
2.4　51單片機(jī)工作方式　39
2.4.1　復(fù)位及復(fù)位方式　39
2.4.2　程序執(zhí)行工作方式　41
2.5　51單片機(jī)的時(shí)序　41
2.5.1　時(shí)鐘　41
2.5.2　CPU時(shí)序　42
2.6　單片機(jī) 小系統(tǒng)　45
2.6.1單片機(jī) 小系統(tǒng)組成　45
2.6.2　單片機(jī) 小系統(tǒng)應(yīng)用電路　46
2.7　思考與練習(xí)　46
第3章　指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言及C51程序設(shè)計(jì)　48
3.1　單片機(jī)指令系統(tǒng)　48
3.1.1　指令格式及分類　48
3.1.2　尋址方式與尋址空間　50
3.1.3　指令系統(tǒng)及應(yīng)用示例　54
3.2　匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　69
3.2.1　匯編語(yǔ)言特征　69
3.2.2　偽指令　70
3.2.3　匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用　72
3.2.4　匯編語(yǔ)言上機(jī)及Proteus仿真　80
3.3　C51程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用　83
3.3.1　C51簡(jiǎn)介　83
3.3.2　存儲(chǔ)區(qū)、存儲(chǔ)類型及存儲(chǔ)模式　85
3.3.3．?dāng)?shù)據(jù)類型及變量　86
3.3.4　C51運(yùn)算符及表達(dá)式　88
3.3.5　控制語(yǔ)句及應(yīng)用示例　93
3.3.6　數(shù)組及應(yīng)用示例　98
3.3.7　函數(shù)及應(yīng)用示例　101
3.3.8　指針及應(yīng)用示例　107
3.4　Keil 51單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境　112
3.4.1　單片機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程　112
3.4.2　Keil 開(kāi)發(fā)環(huán)境的安裝　112
3.4.3　Keil 工程的建立　114
3.4.4　Keil 調(diào)試功能　116
3.5　單片機(jī)I/O端口應(yīng)用示例　118
3.6　Keil C與Proteus聯(lián)機(jī)調(diào)試示例　123
3.6.1　通過(guò)插件實(shí)現(xiàn)Keil C與Proteus聯(lián)機(jī)調(diào)試及示例　123
3.6.2　通過(guò).OMF文件實(shí)現(xiàn)Keil與Proteus調(diào)試及示例　126
3.7　思考與練習(xí)　128
第4章　51單片機(jī)中斷系統(tǒng)及應(yīng)用　131
4.1　中斷的概念　131
4.1.1　中斷及中斷源　131
4.1.2　中斷嵌套及優(yōu)先級(jí)　131
4.2　51單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制　132
4.2.1　51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　132
4.2.2　中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志　133
4.2.3　中斷允許控制　134
4.2.4　中斷優(yōu)先級(jí)控制　135
4.3　51單片機(jī)中斷響應(yīng)過(guò)程　136
4.3.1　中斷響應(yīng)　136
4.3.2　中斷處理和中斷返回　137
4.4　外部中斷源擴(kuò)展　138
4.4.1　中斷加查詢方式擴(kuò)展外部中斷源　138
4.4.2　利用定時(shí)器擴(kuò)展外部中斷源　140
4.5　中斷系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)示例及仿真　141
4.5.1中斷系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)　141
4.5.2　中斷實(shí)現(xiàn)程序（指令）單步操作　142
4.5.3外部中斷應(yīng)用示例及仿真　143
4.6　思考與練習(xí)　151
第5章　51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及應(yīng)用　152
5.1　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器概述　152
5.2　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制　153
5.2.1　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式寄存器　153
5.2.2　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器　154
5.3　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式及應(yīng)用　154
5.3.1　工作模式0及應(yīng)用示例　154
5.3.2　工作模式1及應(yīng)用示例　157
5.3.3　工作模式2及應(yīng)用示例　159
5.3.4　工作模式3及應(yīng)用示例　162
5.4　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例及仿真　164
5.4.1　定時(shí)器延時(shí)控制　164
5.4.2　定時(shí)器實(shí)現(xiàn)測(cè)量脈沖寬度　168
5.4.3　10kHz方波發(fā)生器　170
5.5.4　循環(huán)加1計(jì)數(shù)器　172
5.5　思考與練習(xí)　174
第6章　51單片機(jī)串行口及應(yīng)用技術(shù)　176
6.1　串行通信的基本概念　176
6.1.1　異步通信和同步通信　176
6.1.2　串行通信的制式、波特率、時(shí)鐘和奇偶校驗(yàn)　177
6.2　常用串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及接口電路　179
6.2.1　RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)及接口電路　180
6.2.2　RS-422/485總線標(biāo)準(zhǔn)及接口電路　181
6.3　51單片機(jī)可編程串行口　183
6.3.1　串行口結(jié)構(gòu)　183
6.3.2　可編程控制串行口　184
6.3.3　串行口的工作方式　185
6.3.4　波特率設(shè)置　186
6.4　51單片機(jī)串行口應(yīng)用實(shí)例　188
6.4.1　串行口方式0的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例　188
6.4.2　串行口在其他方式下的應(yīng)用　196
6.4.3　多機(jī)通信應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例　204
6.5　思考與練習(xí)　209
第7章　單片機(jī)I/O（未擴(kuò)展）接口應(yīng)用技術(shù)　211
7.1　鍵盤接口及應(yīng)用　211
7.1.1　鍵盤及其工作特征　211
7.1.2　獨(dú)立式非編碼鍵盤接口及應(yīng)用　212
7.1.3　矩陣式鍵盤接口及應(yīng)用　214
7.2　單片機(jī)常用顯示器接口及應(yīng)用　218
7.2.1　LED顯示器接口及應(yīng)用　218
7.2.2　LCD液晶顯示器接口及應(yīng)用　224
7.3　開(kāi)關(guān)量控制I/O接口　229
7.4　思考與練習(xí)　233
第8章　單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及I/O接口技術(shù)　234
8.1　單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述　234
8.1.1　單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展配置及接口芯片　234
8.1.2　單片機(jī)擴(kuò)展后的總線結(jié)構(gòu)　235
8.2　程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展　237
8.2.1　常用的程序存儲(chǔ)器芯片　237
8.2.2　程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展　240
8.3　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展　243
8.3.1　常用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片　243
8.3.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展　245
8.4　I/O端口的擴(kuò)展　248
8.4.1　簡(jiǎn)單并行I/O口的擴(kuò)展　248
8.4.2　8155可編程多功能接口芯片及擴(kuò)展　250
8.5　單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)外部地址空間的編址方法　257
8.5.1　單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)地址空間編址　257
8.5.2　線選法　258
8.5.3　譯碼法　258
8.6　8155擴(kuò)展鍵盤與顯示器設(shè)計(jì)實(shí)例　259
8.7　思考與練習(xí)　263
第9章　A-D與D-A轉(zhuǎn)換接口技術(shù)及應(yīng)用　264
9.1　D-A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口　264
9.1.1并行D-A轉(zhuǎn)換器　264
9.1.2　D-A轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)的接口　266
9.1.3　串行D-A轉(zhuǎn)換器　268
9.2　A-D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口　272
9.2.1并行A-D轉(zhuǎn)換器　272
9.2.2.　A-D轉(zhuǎn)換器與51單片機(jī)的接口　276
9.2.3串行A-D轉(zhuǎn)換器　280
9.3思考與練習(xí)　284
第　10章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)實(shí)例　285
10.1　單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程　285
10.1.1　總體與軟、硬件設(shè)計(jì)　285
10.1.2　軟、硬件調(diào)試及電路裝配　286
10.1.3　程序下載　287
10.1.4　脫機(jī)運(yùn)行　291
10.2　單片機(jī)（數(shù)字量）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例　291
10.2.1　簡(jiǎn)易數(shù)控增益放大器　291
10.2.2　單片機(jī)“秒”計(jì)時(shí)器　295
10.2.3　智能循跡小車　299
10.2.4　多功能8位搶答器　303
10.2.5　LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)　306
10.3　單片機(jī)（模擬量）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例　309
10.3.1　數(shù)字測(cè)量?jī)x表（模擬量）　309
10.3.2　熱電偶溫度控制系統(tǒng)　313
10.4　單片機(jī)（綜合）應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例　315
10.4.1　直流電電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速PID控制系統(tǒng)　315
10.4.2　單片機(jī)舵機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng)　320
10.4.3　基于藍(lán)牙技術(shù)遙控的單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例　325
10.4.4多功能LCD電子時(shí)鐘　330
10.5　思考與練習(xí)　332
第　11章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)　333
11.1　干擾源　333
11.1.1　干擾源、傳播途徑及干擾分類　333
11.1.2　串模干擾與共模干擾　334
11.1.3電網(wǎng)及電路干擾　335
11.2　硬件抗干擾措施　335
11.2.1　串模干擾與共模干擾的抑制　336
11.2.2　輸入輸出通道干擾的抑制　337
11.2.3　電網(wǎng)及電路干擾的抑制　339
11.2.4　地線的抗干擾措施　341
11.3　軟件抗干擾措施　342
11.3.1數(shù)字信號(hào)軟件抗干擾措施　343
11.3.2　CPU軟件抗干擾　344
11.3.3　程序運(yùn)行監(jiān)視器　345
11.4　思考與練習(xí)　347
附錄　348
附錄A　51單片機(jī)指令表　348
附錄B　常用C51庫(kù)函數(shù)　352
附錄C　ASCII（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）碼表　354
附錄D　部分電路非標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)與國(guó)標(biāo)的對(duì)照表　354
附錄E　本書(shū)英文縮寫含義與中文對(duì)照表　354
附錄F　Proteus元器件大類及部分元器件對(duì)照表　354
參考文獻(xiàn)　355