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第1章 单片机基础知识概述1

1.1 单片机概述1

1.1.1 单片机及其发展概况1

1.1.2 单片机的特点和应用2

1.1.3 单片机的发展趋势3

1.1.4 MCS-51单片机的学习3

1.2 单片机学习的预备知识4

1.2.1 数制及其转换4

1.2.2 有符号数的表示方法5

1.2.3 位、字节和字6

1.2.4 BCD码7

1.2.5 ASCII码7

1.2.6 基本逻辑门电路8

1.3 Proteus应用简介9

1.3.1 ISIS模块应用举例9

1.3.2 ARES模块应用举例13

本章小结16

思考与练习题117

第2章 MCS-51单片机的结构及原理19

2.1 MCS-51单片机的结构19

2.1.1 MCS-51单片机的内部结构19

2.1.2 MCS-51外部引脚及功能21

2.2 MCS-51的存储器结构23

2.2.1 存储器划分方法23

2.2.2 程序存储器24

2.2.3 数据存储器25

2.3 单片机的复位、时钟与时序28

2.3.1 复位与复位电路28

2.3.2 时钟电路29

2.3.3 单片机时序29

2.4 并行I/O口31

2.4.1 P1口33

2.4.2 P3口34

2.4.3 P0口34

本章小结36

思考与练习题236

第3章 单片机的C51基础知识39

3.1 C51语言概述39

3.2 Keil软件开发工具40

3.2.1 μVision5的软件界面41

3.2.2 μVision5的使用方法41

3.3 C51的基本执行语句45

3.3.1 表达式语句46

3.3.2 选择语句49

3.3.3 循环语句54

3.3.4 注释语句59

3.4 C51的变量60

3.4.1 变量概述60

3.4.2 变量名60

3.4.3 数据类型61

3.4.4 存储类型66

3.4.5 存储种类68

3.5 C51的指针70

3.6 C51的数组72

3.6.1 一维数组的定义72

3.6.2 一维数组的使用73

3.6.3 字符数组76

3.6.4 二维数组77

3.7 C51的函数78

3.7.1 函数的基本概念78

3.7.2 函数的定义79

3.7.3 函数的调用80

本章小结82

思考与练习题383

第4章 单片机I/O口方式的应用85

4.1 C51联合仿真方法85

4.2 I/O端口的简单应用89

4.2.1 发光二极管与应用编程89

4.2.2 数码管静态显示原理与编程95

4.3 I/O端口的进阶实践101

4.3.1 数码管动态显示原理与编程101

4.3.2 行列式键盘原理与编程103

本章小结109

思考与练习题4110

第5章 单片机的中断系统113

5.1 中断的概念113

5.2 中断控制系统116

5.2.1 中断系统的结构116

5.2.2 中断控制117

5.3 中断处理过程121

5.4 中断的编程和应用举例123

5.4.1 中断程序设计举例123

5.4.2 扩充外部中断源130

本章小结132

思考与练习题5132

第6章 单片机的定时/计数器135

6.1 定时/计数器的结构与工作原理135

6.1.1 定时/计数器的基本原理135

6.1.2 定时/计数器的结构136

6.2 定时/计数器的控制137

6.2.1 TMOD寄存器137

6.2.2 TCON寄存器138

6.3 定时/计数器的工作方式139

6.3.1 方式1139

6.3.2 方式2142

6.3.3 方式0146

6.3.4 方式3146

6.4 定时/计数器的编程和应用147

本章小结155

思考与练习题6156

第7章 单片机的串行口及应用158

7.1 串行通信概述158

7.2 MC S-51的串行口控制器160

7.2.1 串行口内部结构160

7.2.2 串行口控制寄存器161

7.3 串行工作方式0及其应用163

7.4 串行工作方式1及其应用165

7.5 串行工作方式2及其应用168

7.6 串行工作方式3及其应用171

本章小结177

思考与练习题7177

第8章 单片机接口技术180

8.1 单片机的系统总线180

8.1.1 三总线结构180

8.1.2 地址锁存原理及实现181

8.2 简单并行I/O口扩展183

8.2.1 访问扩展端口的软件方法183

8.2.2 简单并行输出接口的扩展184

8.2.3 简单并行输入接口的扩展187

8.3 可编程并行I/O口扩展189

8.3.1 8255A的内部结构、引脚及地址189

8.3.2 8255A的控制字191

8.4 D/A转换与DAC0832应用194

8.4.1 DAC0832的工作原理195

8.4.2 DAC0832与单片机的接口及编程196

8.5 A/D转换与ADC0809应用201

8.5.1 逐次逼近式模数转换器的工作原理201

8.5.2 ADC0809与单片机的接口及编程202

8.6 开关量功率接口技术205

8.6.1 开关量功率驱动接口205

8.6.2 开关量功率驱动接口应用举例208

本章小结212

思考与练习题8213

第9章 单片机应用系统的设计与开发216

9.1 单片机系统的设计开发过程216

9.1.1 单片机典型应用系统216

9.1.2 单片机应用系统的开发过程217

9.2 单片机系统的可靠性技术222

9.2.1 硬件抗干扰技术概述222

9.2.2 软件抗干扰技术概述223

9.3 单片机系统设计开发应用举例——智能仪器224

9.3.1 功能概述224

9.3.2 硬件电路设计225

9.3.3 软件系统设计225

9.3.4 仿真开发过程229

9.4 单片机串行扩展单元介绍236

9.4.1 串行A/D转换芯片MAX 124及应用236

9.4.2 串行D/A转换芯片LTC 145X及应用240

9.4.3 串行E2 PROM存储器AT24CXX及应用242

9.4.4 字符型液晶显示模块LM 1602及应用248

9.4.5 串行日历时钟芯片DS1302及应用252

本章小结260

思考与练习题9260

附录A 实验指导264

实验1计数显示器264

实验2指示灯/开关控制器265

实验3指示灯循环控制267

实验4指示灯/数码管的中断控制268

实验5电子秒表显示器269

实验6双机通信及PCB设计271

实验7直流数字电压表设计273

实验8步进电机控制设计274

附录B 阅读材料276

【阅读材料1】 ISIS模块的电路绘图与仿真运行方法276

【阅读材料2】在μVsion5中创建C51程序的方法284

【阅读材料3】 C51程序调试方法292

【阅读材料4】 μVision5与ISIS的联合仿真298

【阅读材料5】基于ARES模块的PCB设计方法302

【阅读材料6】 ISIS中的虚拟信号发生器314

【阅读材料7】 ISIS中的虚拟仪器318

【阅读材料8】步进电机控制方法325

附录C 常用的C51标准库函数327

参考文献331