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1 单片机原理及单片机系统的开发方法1

1.1　计算机系统的组成1

1.1.1　计算机的硬件系统1

1.1.2 CPU、微处理器及单片机2

1.1.3　指令系统与寻址方式3

1.2　嵌入式系统与单片机系统5

1.2.1　嵌入式系统5

1.2.2　单片机系统6

习题与思考题16

2 51内核单片机的应用基础18

2.1 MCS-51单片机简介18

2.2 MCS-51单片机的组成19

2.3 MCS-51单片机的存储器体系结构与寻址方式22

2.3.1 MCS-51单片机的存储器体系结构22

2.3.2 MCS-51单片机的寻址方式24

2.4 MCS-51单片机的指令系统25

2.5 C8051F单片机简介26

2.5.1 C8051F单片机的主要特点26

2.5.2 C8051F单片机的特殊功能寄存器SFR29

2.5.3 C8051F单片机的外部数据存储器30

2.5.4 C8051F单片机的外部数据存储器接口31

2.5.5 C8051F单片机的程序存储器32

2.5.6 C8051F单片机的硬件配置向导（Configuration Wizard）35

2.6 51内核单片机常用的编程语言和方法37

2.6.1 51内核单片机常用的编程语言37

2.6.2 51内核单片机常用的编程方法37

2.7　监视定时器39

习题与思考题40

3 C语言开发51内核单片机的范例42

3.1 通过UART输出“Hello World！”43

3.1.1　程序解析44

3.1.2　程序的编译、链接与运行45

3.1.3　程序在μVision4集成开发环境下的仿真47

3.2 Keil Software公司的单片机开发工具简介49

3.2.1 Keil Software公司的51内核单片机开发工具50

3.2.2 μVision4集成开发环境建立51

3.2.3　μVision4集成开发环境的使用方法52

3.2.4　μVision4集成开发环境的配置向导61

3.2.5　利用μVision4集成开发环境开发C8051F单片机64

习题与思考题66

4 51内核单片机通用I/O端口的应用编程68

4.1 利用单片机通用I/O端口控制LED68

4.1.1　背景知识——MCS-51单片机通用I/O端口的特性69

4.1.2　背景知识——μVision4集成开发环境的逻辑分析仪70

4.1.3　程序解析74

4.1.4　程序的调试75

4.2　利用单片机通用I/O端口的推挽输出方式控制LED77

4.2.1　背景知识——C8051F320单片机通用I/O端口的特性79

4.2.2　程序解析81

4.2.3　程序的调试82

4.3　利用单片机通用I/O端口控制电控锁82

4.3.1　背景知识——μVision4集成开发环境的调试函数85

4.3.2　程序解析85

4.3.3　程序的调试86

4.4　利用单片机通用输入／输出接口扩展并行输出接口89

4.4.1　背景知识——单片机输入／输出接口的扩展原理89

4.4.2　程序解析92

4.4.3　程序的调试93

4.5　利用单片机通用输入／输出接口扩展并行输入接口94

4.5.1　程序解析95

4.5.2　程序的调试96

习题与思考题97

5 51内核单片机中断系统的应用编程99

5.1 MCS-51单片机外部中断的应用编程100

5.1.1　背景知识——MCS-51单片机的中断系统102

5.1.2　程序解析106

5.1.3　程序的调试107

5.2 C8051F单片机的外部中断108

5.2.1　独立于交叉开关的外部中断的应用编程108

5.2.2　程序解析111

5.2.3　程序的调试111

5.2.4　通过交叉开关配置的外部中断的应用编程112

5.2.5　程序解析117

5.2.6　程序的调试117

习题与思考题118

6 51内核单片机定时器／计数器的应用编程120

6.1 MCS-51单片机定时器／计数器0实现的定时控制120

6.1.1　背景知识——MCS-51单片机定时器／计时器0的特性121

6.1.2　程序解析124

6.1.3　程序的调试125

6.2 C8051F单片机定时器／计数器0实现的定时控制126

6.2.1　背景知识——C8051F单片机定时器／计时器0的特性126

6.2.2　程序解析129

6.2.3　程序的调试129

6.3 MCS-51单片机定时器／计数器2实现的定时控制130

6.3.1　背景知识——MCS-51单片机定时器／计时器2的特性130

6.3.2　程序解析132

6.3.3　程序的调试133

6.4 C8051F单片机定时器／计数器2实现的定时控制134

6.4.1　背景知识——C8051F单片机定时器／计时器2的特性134

6.4.2　程序解析136

6.4.3　程序的调试137

6.5 MCS-51单片机定时器／计数器0实现的信号分频138

6.5.1 程序解析139

6.5.2　程序的调试139

6.6 C8051F单片机定时器／计数器2实现的信号分频140

6.6.1　利用硬件配置向导获取C8051F120单片机相关程序代码141

6.6.2　程序解析142

6.6.3　程序的调试143

6.7 51内核单片机定时器／计数器实现的频率测量144

6.7.1　背景知识——频率测量和测量周期的原理145

6.7.2　程序解析146

6.7.3　程序的调试147

6.8 51内核单片机定时器／计数器实现的周期测量147

6.8.1 MCS-51单片机定时器／计数器0完成周期测量147

6.8.2 MCS-51单片机定时器／计数器2完成周期测量150

6.9 MCS-51单片机定时器／计数器的硬件配置向导152

6.9.1　程序解析156

6.9.2　程序的调试157

习题与思考题160

7 C8051F单片机时钟系统的应用编程162

7.1 C8051F320单片机时钟系统的应用编程162

7.1.1 C8051F320单片机内部振荡器的应用编程162

7.1.2 C8051F320单片机时钟乘法器的应用编程165

7.2 C8051F120单片机时钟系统的应用编程169

7.2.1 C8051F120单片机内部振荡器的应用编程169

7.2.2 C8051F120单片机锁相环的应用编程（一）172

7.2.3 C8051F120单片机锁相环的应用编程（二）177

习题与思考题180

8 C8051F单片机WDT的应用编程182

8.1 C8051F320单片机WDT的应用编程182

8.1.1　背景知识——C8051F单片机PCA的特性183

8.1.2　背景知识——C8051F320单片机WDT的特性187

8.1.3　程序解析和调试189

8.2 C8051F120单片机WDT的应用编程190

8.2.1　背景知识——C8051F120单片机WDT的特性191

8.2.2　程序解析和调试192

习题与思考题192

9 51内核单片机UART的应用编程193

9.1 MCS-51单片机UART的应用编程193

9.1.1 背景知识——MCS-51单片机UART的特性194

9.1.2　程序解析201

9.1.3　程序的调试202

9.2 C8051F320单片机UART的应用编程202

9.2.1　背景知识——C8051F320单片机UART的特性203

9.2.2　利用硬件配置向导获取相关程序代码205

9.2.3　程序解析206

9.2.4　程序的调试207

9.3 C8051F120单片机UART的应用编程208

9.3.1 背景知识——C8051F120单片机UART的特性210

9.3.2　利用硬件配置向导获取相关程序代码214

9.3.3　程序解析217

9.3.4　程序的调试218

9.4 MCS-51单片机UART的硬件配置向导219

9.4.1　程序解析222

9.4.2　程序的调试222

9.5 MCS-51单片机的硬件配置向导223

习题与思考题230

10 C8051F单片机SMBus的应用编程232

10.1　查询方式实现的SMBus应用编程233

10.1.1　背景知识——C8051F320单片机SMBus的特性235

10.1.2　背景知识——FM24CL64的特性244

10.1.3　背景知识——AT24C0×B的特性247

10.1.4　背景知识——C8051F单片机的调试接口及电压调整器250

10.1.5　利用硬件配置向导获取C8051F320单片机相关程序代码251

10.1.6　程序解析253

10.1.7　程序的调试255

10.2　部分中断方式实现的SMBus应用编程257

10.2.1　程序解析261

10.2.2　程序的调试263

习题与思考题267

11 C8051F单片机SPI0的应用编程268

11.1 背景知识——C8051F320单片机SPI0的特性274

11.1.1 四线SPI0的引脚说明274

11.1.2 SPI0中断源和时序特性275

11.1.3 SPI0主方式275

11.1.4 SPI0从方式276

11.1.5 SPI0的特殊功能寄存器277

11.2　背景知识——AT45DB161B的特性278

11.2.1 AT45DB××××简介278

11.2.2 AT45DB161B简介279

11.2.3 AT45DB161B的读操作283

11.2.4 AT45DB161B的写和擦除操作283

11.2.5 AT45DB161B的命令格式284

11.3　利用硬件配置向导获取C8051F320单片机相关程序代码284

11.4　程序解析287

11.5　程序的调试288

习题与思考题289

12 软件实现UART、I2C和SPI的应用编程291

12.1 定时器实现软件UART291

12.1.1　实现原理291

12.1.2　程序解析294

12.1.3　程序的调试294

12.2　定时器实现具有波特率自动识别功能的软件UART296

12.2.1　实现原理296

12.2.2　程序解析299

12.2.3　程序的调试300

12.3 I2C的软件实现302

12.3.1　实现原理302

12.3.2　程序解析与调试305

12.4 SPI的软件实现306

12.4.1　实现原理306

12.4.2　程序解析与调试311

习题与思考题311

13 C8051F320单片机FLASH的应用编程314

13.1 C8051F320单片机FLASH的基本特性314

13.2 C8051F320单片机FLASH的加密操作315

13.2.1　背景知识——C8051F320单片机FLASH的写操作315

13.2.2　程序的调试317

13.3 C8051F320单片机FLASH的数据存储操作319

13.3.1　程序解析320

13.3.2　程序的调试320

习题与思考题323

14 C8051F单片机模拟功能模块的应用编程324

14.1 C8051F320单片机的ADC的应用编程324

14.1.1　背景知识——光发送和接收器件328

14.1.2　背景知识——C8051F320单片机的ADC0330

14.1.3　背景知识——C8051F320单片机的基准电压335

14.1.4　利用硬件配置向导获取C8051F320单片机相关程序代码336

14.1.5　程序解析336

14.1.6　程序的调试339

14.2 C8051F410单片机的DAC的应用编程339

14.2.1　背景知识——C8051F410单片机的DAC341

14.2.2　背景知识——C8051F410单片机的时钟系统343

14.2.3　利用硬件配置向导获取C8051F410单片机相关程序代码346

14.2.4　程序解析346

14.2.5　程序的调试348

14.3 C8051F120单片机的DAC的应用编程350

14.3.1　背景知识——C8051F120单片机的DAC352

14.3.2　背景知识——C8051F120单片机的基准电压354

14.3.3　利用硬件配置向导获取C8051F120单片机相关程序代码355

14.3.4　程序解析355

14.3.5　程序的调试357

14.4 C8051F410单片机的电压比较器的应用编程358

14.4.1　背景知识——C8051F410单片机的电压比较器359

14.4.2　利用硬件配置向导获取C8051F410单片机相关程序代码362

14.4.3　程序解析362

14.4.4　程序的调试363

习题与思考题364

15　单片机系统常用显示设备的应用编程366

15.1 7段LED数码管的应用编程366

15.1.1　程序解析370

15.1.2　程序的调试371

15.2 LED点阵屏的应用编程371

15.2.1　背景知识——LED屏的基本原理376

15.2.2　背景知识——专用汉字库的建立380

15.2.3　程序解析381

15.2.4　程序的调试382

15.3　单色LCM的应用编程382

15.3.1　并行总线接口的单色LCM的应用编程382

15.3.2　串行接口的单色LCM的应用编程393

15.4　并行总线接口的彩色LCM的应用编程397

15.4.1　背景知识——YM280T-017AT彩色LCM的基本原理410

15.4.2　程序解析414

15.4.3　程序的调试415

习题与思考题416

16　单片机系统常用输入设备的应用编程417

16.1　矩阵式键盘的应用编程417

16.1.1　背景知识——键盘设计的主要问题419

16.1.2　程序解析420

16.1.3　程序的调试421

16.2　串行移位寄存器扩展键盘的应用编程422

16.2.1　背景知识——串行控制的并行输入端口的扩展425

16.2.2　程序解析427

16.2.3　程序的调试428

16.3　微机标准键盘的应用编程428

16.3.1　背景知识——微机键盘的主要特性443

16.3.2　程序解析及调试449

16.4　四线电阻式触摸屏的应用编程451

16.4.1　背景知识——触摸屏的主要特性456

16.4.2　背景知识——单片机系统常用的通信接口460

16.4.3　程序解析及调试466

习题与思考题468

17 C8051F单片机USB接口和RS_485接口的应用编程469

17.1 背景知识——C8051F320单片机的USB接口480

17.2　背景知识——USBXpress开发套件480

17.3　背景知识——只读型感应卡读卡器481

17.4　程序解析482

17.5　程序的调试484

习题与思考题485

参考文献486