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第1章 单片机基础知识1

1.1 单片机的概念1

1.1.1 单片机的发展1

1.1.2 单片机的应用2

1.1.3 单片机的主要生产厂商及其产品特性3

1.2 MCS-51内核单片机4

1.2.1 单片机的基本组成4

1.2.2 单片机的CPU结构5

1.2.3 单片机的外部引脚5

1.2.4 单片机的存储器7

1.2.4 单片机的时钟电路和时序13

1.2.5 单片机的复位和复位电路14

1.3 存储器扩展15

1.3.1 概述15

1.3.2 程序存储器扩展16

1.3.3 数据存储器扩展18

1.4 AT89S51最小系统19

1.5 单片机应用系统设计的一般方法20

1.5.1 单片机的选型考虑20

1.5.2 单片机应用系统的设计过程22

1.5.3 单片机应用系统的仿真与调试24

习题25

第2章 MCS-51指令系统及汇编程序26

2.1 汇编语言26

2.1.1 指令的格式26

2.1.2 指令系统中常使用的符号26

2.1.3 指令系统的寻址方式27

2.2 MCS-51系列单片机的指令系统29

2.2.1 数据传送指令29

2.2.2 算术运算类指令33

2.2.3 逻辑运算与循环类指令35

2.2.4 程序转移类指令38

2.2.5 调用子程序及返回指令40

2.2.6 位操作指令41

2.2.7 空操作指令41

2.3 汇编语言程序设计41

2.3.1 常用的伪指令41

2.3.2 程序设计的步骤43

习题53

第3章 Keil集成开发环境及PROTEUS仿真实验室56

3.1 Keil C软件的使用56

3.2 PROTEUS仿真软件64

3.3 Keil C与PROTEUS的联合仿真70

习题73

第4章 MCS-51功能模块的编程与仿真74

4.1 单片机的并行输入／输出端口74

4.2 中断系统80

4.2.1 中断的概述80

4.2.2 MCS-51的中断系统81

4.2.3 MCS-51中断的应用举例85

4.3 MCS-51的定时／计数器90

4.3.1 定时／计数器的工作原理90

4.3.2 定时／计数器的控制91

4.3.3 定时／计数器的工作方式92

4.3.4 定时／计数器的初始化93

4.3.5 定时／计数器的应用举例94

4.4 串行接口97

4.4.1 串行通信基本知识97

4.4.2 MCS-51串行口及控制99

习题110

第5章 MCS-51的常用接口设计112

5.1 人机接口——键盘和LED显示接口112

5.1.1 键盘接口112

5.1.2 LED显示器接口118

5.2 LCD显示接口126

5.2.1 液晶的显示原理126

5.2.2 LCD控制器KS0108介绍127

5.2.3 LCD显示应用举例131

5.3 并行接口的扩展136

5.3.1 74系列器件扩展并行口137

5.3.2 8255扩展并行口137

5.4 同步串行总线接口143

5.4.1 I2C总线与AT24C系列E2PROM应用143

5.4.2 SPI总线与ADC0831的应用152

5.4.3 1-Wire总线与DS18B20的应用156

5.5 常用传感器接口163

5.5.1 模拟电压与电流测量接口163

5.5.2 温度测量接口165

5.5.3 应力测量接口167

5.5.4 红外光电传感器168

5.5.5 开关式霍尔传感器170

5.6 常用功率驱动接口171

5.6.1 采用ULN2803增强驱动能力171

5.6.2 双向晶闸管的驱动171

5.6.3 智能型功率开关集成电路172

习题175

第6章 单片机应用系统设计实例176

6.1 8051系列单片机实现计算器功能实例176

6.2 简易波形发生器设计179

6.2.1 简易波形发生器硬件设计179

6.2.2 简易波形发生器软件设计180

6.3 简易广告屏设计181

6.3.1 简易广告屏硬件设计182

6.3.2 广告电子屏系统软件设计182

6.4 寻迹小车的设计184

6.4.1 功能介绍184

6.4.2 硬件设计184

6.4.3 软件程序介绍186

6.5 无线呼叫系统设计190

6.5.1 无线呼叫系统硬件设计190

6.5.2 无线呼叫系统软件设计190

习题197

第7章 单片机常用算法设计198

7.1 单片机滤波算法的设计198

7.2 信号处理的FFT变换200

7.3 SPWM正弦逆变算法的设计202

7.4 PID控制算法205

7.4.1 模拟PID调节器205

7.4.2 数字PID控制器206

7.4.3 PID算法的程序流程207

7.5 51单片机PID算法程序208

7.5.1 位置式PID控制算法208

7.5.2 增量式PID控制算法211

7.6 模糊控制算法213

习题216

第8章 高速SOC单片机C8051F217

8.1 概述217

8.2 C8051F单片机内部模块219

8.2.1 CIP-51 CPU内核219

8.2.2 片内存储器220

8.2.3 JTAG调试和边界扫描220

8.2.4 可编程数字I/O和交叉开关222

8.2.5 可编程计数器阵列222

8.2.6 串行端口222

8.2.7 模数转换器222

8.2.8 比较器和DAC224

习题224

第9章 单片机中的抗干扰技术225

9.1 可靠性与抗干扰技术概述225

9.1.1 干扰对单片机应用系统的影响225

9.1.2 干扰的分类226

9.2 硬件抗干扰技术原理及方法227

9.2.1 供电系统干扰及抗干扰措施227

9.2.2 过程通道干扰及抗干扰措施228

9.2.3 印制电路板尺寸及元件的选择232

9.2.4 印制电路板的合理布局233

9.2.5 印制电路板的合理布线233

9.3 软件抗干扰技术原理及方法235

9.3.1 数字滤波方法235

9.3.2 指令冗余237

9.3.3 软件陷阱的设置237

9.3.4 设置看门狗239

9.3.5 睡眠抗干扰240

习题240

习题参考答案241

参考文献259