单片机原理及应用

前言

第1章单片机概述

1.1单片机的概念及主要特点

1.1.1单片机的概念

1.1.2单片机的特点

1.2单片机的历史及发展概况

1.3常见单片机生产厂家及机型

1.3.1MCS-51系列与AT89×××系列单片机

1.3.2衍生品种的8051单片机

1.3.3PIC系列单片机与AVR系列单片机

1.3.4ARM内核单片机

1.3.5其他的嵌入式处理器简介

1.4单片机的应用领域及发展趋势

1.4.1单片机的应用

1.4.2单片机的发展趋势

1.5单片机的开发流程与开发工具

1.5.151单片机应用系统的开发流程

1.5.2Keil C51开发工具简介

1.5.3Proteus软件使用简介

1.5.4单片机开发仿真器

思考题与习题1

第2章MCS-51系列单片机的硬件结构

2.1MCS-51系列单片机的内部结构及引脚功能

2.1.1MCS-51系列单片机的基本结构组成

2.1.2MCS-51系列单片机的引脚功能

2.2MCS-51系列单片机的CPU

2.2.1运算器

2.2.2控制器

2.2.3布尔处理器

2.3时钟和CPU时序

2.3.1时钟电路

2.3.2CPU时序

2.4复位与节电工作方式

2.4.1复位

2.4.2节电工作方式

2.5MCS-51系列单片机存储器结构

2.5.1程序存储器

2.5.2数据存储器RAM

2.5.3特殊功能寄存器

2.5.4位地址空间

2.6MCS-51并行I/O端口

2.6.1I/O端口的特点

2.6.2各端口功能

2.6.3端口结构

2.6.4端口的读-修改-写操作

2.6.5端口的负载能力与要求

2.7单片机的最小系统

思考题与习题2

单片机原理及应用

目录第3章MCS-51系列单片机的指令系统

3.1指令系统概述

3.1.1机器码指令与汇编语言指令

3.1.2指令格式

3.1.3指令系统说明

3.1.4伪指令

3.2寻址方式

3.2.1寄存器寻址

3.2.2直接寻址

3.2.3立即寻址

3.2.4寄存器间接寻址

3.2.5基址寄存器+变址寄存器间接寻址(变址寻址)

3.2.6相对寻址

3.2.7隐含寻址

3.3MCS-51系列单片机指令系统

3.3.1数据传送指令

3.3.2算术运算指令

3.3.3逻辑运算指令

3.3.4位操作指令

3.3.5控制转移指令

3.4汇编语言程序设计基础

3.4.1程序设计的基本步骤

3.4.2汇编语言源程序的格式

3.5汇编语言程序设计举例

3.5.1顺序程序设计

3.5.2分支程序设计

3.5.3循环程序设计

3.5.4子程序设计

3.5.5查表程序设计

3.5.6散转程序设计

思考题与习题3

第4章MCS-51系列单片机的中断系统

4.1中断的概念

4.2中断系统结构及中断控制

4.2.1中断源

4.2.2中断控制

4.3中断响应及中断处理过程

4.3.1中断响应

4.3.2中断处理

4.3.3中断返回

4.3.4中断请求的撤销

4.4中断程序举例

4.4.1主程序

4.4.2中断服务程序

思考题与习题4

第5章MCS-51系列单片机的定时器/计数器

5.1定时器/计数器概述

5.1.1计数和定时

5.1.2定时器/计数器的结构

5.2定时器/计数器应用

思考题与习题5

第6章MCS-51系列单片机的串行口

6.1串行通信的基本知识

6.1.1数据通信

6.1.2串行通信的传输方式

6.1.3异步通信和同步通信

6.2串行口的结构

6.2.1串行口控制寄存器SCON

6.2.2电源控制寄存器PCON

6.3串行口的工作方式

6.3.1串行口工作方式0

6.3.2串行口工作方式1

6.3.3串行口工作方式2和方式3

6.4波特率设置

6.4.1波特率的定义

6.4.2定时器T1产生波特率的计算

6.5多机通信

6.5.1通信标准

6.5.2多机通信原理

6.6串行口的应用设计举例

6.6.1单片机与单片机之间或单片机与外设之间的通信

6.6.2单片机与PC之间的通信

思考题与习题6

第7章MCS-51系列单片机并行扩展原理及应用

7.1MCS-51系列单片机并行扩展原理

7.2MCS-51存储器扩展

7.2.1常见的EPROM芯片介绍

7.2.2程序存储器扩展

7.2.3数据存储器扩展

7.3MCS-51系列单片机I/O接口扩展

7.3.1简单I/O接口扩展

7.3.28255A可编程I/O接口扩展

7.3.38155可编程I/O接口扩展

7.4数/模(D/A)转换电路接口技术

7.4.1D/A转换的基本原理

7.4.2DAC0832接口原理与应用

7.4.3AD7520接口原理与应用

7.5模/数(A/D)转换电路接口技术

7.5.1A/D转换的基本原理

7.5.2ADC0809接口原理与应用

7.5.3TLC1543接口原理与应用

7.6单片机控制LCD 1602液晶显示器的显示

7.6.1LCD 1602液晶显示模块简介

7.6.2单片机控制字符型LCD 1602的显示案例

思考题与习题7

第8章MCS-51系列单片机串行扩展原理及应用

8.1LIN总线扩展原理及应用

8.1.1LIN总线简介

8.1.2LIN总线数据帧定义与工作方式

8.1.3LIN总线扩展应用

8.2I2C总线扩展原理及应用

8.2.1I2C总线简介

8.2.2I2C总线数据帧定义与工作方式

8.2.3I2C总线扩展应用

8.3SPI总线扩展原理及应用

8.3.1SPI总线简介

8.3.2SPI总线数据帧定义与工作方式

8.3.3SPI总线扩展应用

思考题与习题8

第9章单片机综合应用系统设计

9.1单片机应用系统设计基本流程

9.2单片机综合应用系统设计举例

9.2.1汽油发动机点火线圈电阻筛选仪

9.2.2基于总线通信的称重采集模块

9.2.3立柱式码垛机械手单片机控制系统

附录

附录AMCS-51系列单片机指令表

附录BASCII(美国标准信息交换码)表

参考文献

本书深入浅出、循序渐进、全面系统地从计算机基础知识开始,介绍了MCS-51系列单片机的硬件结构、指令系统、汇编语言程序设计、中断系统、定时器/计数器、串行口、存储器的扩展、并行I/O接口的扩展、输入/输出设备及接口技术等的基本原理及应用实例。全书注重理论联系实际,特别注重应用实例的典型性。大部分章后附有思考题与习题。

本书可供机械、电气、电子、计算机、自动化等工科专业大学本科生使用,也可作为高等专科学校、高等职业技术学院及成人教育学院相关专业的教材和从事动态测试、控制和智能仪器仪表等工作的科技人员的参考用书。