单片机原理及应用

单片机原理及应用前言本书由多所高校单片机课程教学一线教师编写，在内容的编排上结合应用型人才的特点，力求内容适当，知识由易到难、由浅到深，以能力培养为主线，以技术应用为目的，着重对单片机系统开发项目进行需求分析、电路设计、程序设计等，将理论知识融入项目设计过程中，使读者在应用中理解理论知识。本书具有如下特点。在项目选择上，结合实际、突出应用；在编排上循序渐进；在内容阐述上，力求简明扼要、图文并茂、通俗易懂，便于教学和自学。项目的硬件电路和程序可在Proteus软件平台上仿真、运行，通过调试项目，读者可对单片机资源使用及系统开发有完整的认知。全书共分6章：第1章介绍单片机的发展历史、应用领域和单片机系统开发常用软件Keil的使用方法以及单片机内部硬件结构；第2章介绍单片机项目开发中常用的编程语言——C51语言的数据类型、关键字以及对单片机的主要资源控制方法;第3章介绍单片机并行输入/输出接口的内部结构及功能；第4章、第5章介绍单片机定时器/计数器、中断和串行口的结构及功能；第6章介绍单片机开发中常用的外围扩展技术，包括可调式电子时钟、多点测温系统等。本书由韩彩霞主编，孔祥斌、张胜男、邹静、刘新竹参与了全书的大纲制定、结构设计和编写等工作。本书第1、2章由武昌工学院张胜男编写，第3章及附录由武汉文理学院韩彩霞编写，第4章由武昌工学院刘新竹编写，第5章、第6章由武昌工学院邹静编写。感谢湖北工业大学工程技术学院孔祥斌对全书结构设计的指导。本书参考了国内相关教材和专著，在此谨向有关作者致以衷心的感谢！由于编者水平有限,加之时间仓促，书中难免有疏漏或不妥之处,在此敬请各位读者多提宝贵意见及进行批评指正。编者
2020年7月

本书共分为6章，分别介绍单片机的硬件系统、单片机C 语言介绍、单片机并行输入/输出口介绍等等。本书主要特点，本书采用现在流行的C语言对单片机应用进行程序编写，以项目式介绍单片机的内部资源使用以及外围扩展应用，1、本书采用当今流行的C语言对单片机开发系统进行编程，为使用者后续进行单片机系统开发学习及工作奠定基础；2、书中章节均采用项目式书写，介绍相关理论知识同时，并配有具体的项目分析、讨论，逐步引导理论知识的理解以及实践能力的提升；3、书中案例均来自于单片机实际应用系统，使理论知识和实际应用紧密结合；4、本书编者均来自武汉市民办高校，编者有多年的教学及实践经验。在民办高校向应用型转型阶段，该书的出版对本科教学有一定的指导意义。

本书共分为6章，分别介绍单片机的硬件系统、单片机C 语言介绍、单片机并行输入/输出口介绍等等。本书主要特点，本书采用现在流行的C语言对单片机应用进行程序编写，以项目式介绍单片机的内部资源使用以及外围扩展应用，1、本书采用当今流行的C语言对单片机开发系统进行编程，为使用者后续进行单片机系统开发学习及工作奠定基础；2、书中章节均采用项目式书写，介绍相关理论知识同时，并配有具体的项目分析、讨论，逐步引导理论知识的理解以及实践能力的提升；3、书中案例均来自于单片机实际应用系统，使理论知识和实际应用紧密结合；4、本书编者均来自武汉市民办高校，编者有多年的教学及实践经验。在民办高校向应用型转型阶段，该书的出版对本科教学有一定的指导意义。

韩彩霞，副教授，1999年毕业于北京理工大学控制理论与控制工程专业，毕业后在供电公司工作三年。　　2002年就读于大庆石油学院电气自动化专业，2005年硕士研究生毕业，研究方向为模糊控制。　　主授《单片机原理及应用》《自动控制原理》、《C语言程序设计》等课程。

单片机原理及应用目录目录
第1章单片机硬件系统1
1.1单片机简介1
1.1.1微型计算机1
1.1.2单片机的组成1
1.1.3单片机的发展历史2
1.2单片机的应用3
1.3单片机系统开发常用软件介绍4
1.3.1编程软件Keil4
1.3.2仿真软件Proteus9
1.48051单片机的内部结构9
1.4.1中央处理器9
1.4.2存储器10
1.4.3I/O口10
1.4.4中断源和定时器/计数器10
1.5单片机的引脚10
1.5.1电源引脚10
1.5.2时钟引脚11
1.5.3控制信号引脚11
1.5.4I/O引脚11
1.6单片机的存储器结构12
1.6.1程序存储器12
1.6.2数据存储器12
1.6.3特殊功能寄存器13
习题一14
第2章单片机C语言基础15
2.1C51语言的标识符与关键字16
2.2C51语言的数据17
2.2.1数据类型17
2.2.2常量和变量20
2.3C51语言对单片机主要资源的控制23
2.3.1特殊功能寄存器的定义23
2.3.2位变量的定义23
2.3.3地址的访问24
2.4C51语言的基本运算与流程控制语句25
2.4.1基本运算25
2.4.2流程控制语句29
2.5C51语言的数组和指针32
2.5.1数组32
2.5.2指针33
2.6C51语言的函数34
2.6.1函数定义34
2.6.2函数的参数35
2.6.3函数的返回值35
2.6.4函数的调用和声明35
2.6.5C51语言的库函数36
习题二37
第3章单片机的并行输入/输出接口38
3.1单片机并行输入/输出接口介绍38
3.1.1P0口38
3.1.2P1口40
3.1.3P2口40
3.1.4P3口41
3.2项目一:单片机控制发光二极管42
3.2.1单片机控制1只发光二极管42
3.2.2单片机控制8只发光二极管53
3.3项目二：单片机检测按键状态59
习题三65
第4章单片机定时器/计数器、中断系统66
4.1单片机定时器/计数器66
4.1.1定时器/计数器的结构66
4.1.2定时器/计数器的工作原理66
4.1.3定时器/计数器的工作方式67
4.1.4定时器/计数器的初值计算69
4.2中断的概念及中断处理过程70
4.2.1中断系统的结构73
4.2.2中断源73
4.3项目一：一只LED灯闪烁（查询方式与中断方式）75
4.4项目二：一只LED灯闪烁（闪烁频率确定，长时间定时）78
4.5项目三：八段数码管依次显示0～979
4.6项目四：秒表82
习题四87
第5章单片机串行接口89
5.1单片机串行接口介绍89
5.1.1串行通信89
5.1.2串行接口91
5.2项目一：并行输出口扩展99
5.3项目二：并行输入口扩展101
5.4项目三：双机通信102
习题五105
第6章单片机常用外围扩展技术106
6.1项目一：可调式电子时钟106
6.2项目二：多点测温系统124
6.3项目三：波形发生器133
6.4项目四：数字电压表136
6.5项目五：交通灯控制系统140
6.6项目六：简易电子琴153
6.7项目七：步进电机控制系统160
附录1ANSIC标准关键字165
附录2汇编指令表167
参考文献172

本书共分为6章，分别介绍单片机的硬件系统、单片机C 语言介绍、单片机并行输入/输出口介绍等等。本书主要特点，本书采用现在流行的C语言对单片机应用进行程序编写，以项目式介绍单片机的内部资源使用以及外围扩展应用，1、本书采用当今流行的C语言对单片机开发系统进行编程，为使用者后续进行单片机系统开发学习及工作奠定基础；2、书中章节均采用项目式书写，介绍相关理论知识同时，并配有具体的项目分析、讨论，逐步引导理论知识的理解以及实践能力的提升；3、书中案例均来自于单片机实际应用系统，使理论知识和实际应用紧密结合；4、本书编者均来自武汉市民办高校，编者有多年的教学及实践经验。在民办高校向应用型转型阶段，该书的出版对本科教学有一定的指导意义。

韩彩霞，副教授，1999年毕业于北京理工大学控制理论与控制工程专业，毕业后在供电公司工作三年。　　2002年就读于大庆石油学院电气自动化专业，2005年硕士研究生毕业，研究方向为模糊控制。　　主授《单片机原理及应用》《自动控制原理》、《C语言程序设计》等课程。