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第1章 单片机基础1

1.1单片机相关的几个基本概念1

1.1.1什么是单片机1

1.1.2什么是单片机系统1

1.1.3什么是单片机应用系统2

1.2单片机开发快速入门2

1.2.1案例介绍及知识要点2

1.2.2程序示例3

1.2.3工程建立和编译的基本步骤3

1.3单片机的硬件结构7

1.3.1中央处理器8

1.3.2存储器10

1.3.3 I/O接口10

1.3.4特殊功能部件11

1.4单片机最小工作系统11

1.4.1案例介绍及知识要点11

1.4.2 51系列单片机的引脚及功能12

1.4.3时钟电路与时序14

1.4.4复位电路15

1.5单片机的存储器配置17

1.5.1程序存储器17

1.5.2数据存储器18

习题21

第2章 51单片机的指令系统22

2.1初识单片机的汇编指令22

2.1.1案例介绍及知识要点22

2.1.2程序示例22

2.1.3知识总结——指令格式23

2.1.4知识总结——指令类型23

2.1.5知识总结——常用符号说明24

2.2 51单片机指令的寻址方式24

2.2.1案例介绍及知识要点24

2.2.2程序示例25

2.2.3知识总结——直接寻址26

2.2.4知识总结——立即寻址26

2.2.5知识总结——寄存器寻址26

2.2.6知识总结——寄存器间接寻址27

2.2.7知识总结——变址寻址27

2.2.8知识总结——位寻址27

2.2.9知识总结——相对寻址28

2.3 80C51指令集28

2.3.1数据传送类指令28

2.3.2算术运算指令32

2.3.3逻辑运算及移位类指令35

2.3.4控制转移类指令37

2.3.5位操作类指令39

2.4 51单片机汇编语言程序设计示例40

2.4.1设计步骤40

2.4.2伪指令41

2.4.3顺序程序设计43

2.4.4分支程序设计43

2.4.5循环程序设计46

2.4.6子程序设计48

习题50

第3章C51程序设计51

3.1 C51的特点51

3.2 C51程序设计基础51

3.2.1案例介绍及知识要点151

3.2.2知识总结——C51的标识符与关键字52

3.2.3知识总结——C51的数据类型53

3.2.4案例介绍及知识要点256

3.2.5知识总结——常量和变量57

3.2.6知识总结——C51的存储类型59

3.2.7案例介绍及知识要点359

3.2.8知识总结——51单片机硬件结构的C51定义62

3.3 C51运算符和表达式65

3.3.1赋值运算符65

3.3.2算术运算符和算术表达式66

3.3.3关系运算符和关系表达式67

3.3.4逻辑运算符和逻辑表达式68

3.3.5位运算符和位运算69

3.3.6复合运算符及其表达式70

3.4 C51控制语句和结构化程序设计71

3.4.1表达式语句、复合语句和顺序结构程序71

3.4.2选择语句和选择结构程序72

3.4.3循环语句和循环结构程序74

3.5 C51构造数据类型简介76

3.5.1数组76

3.5.2指针77

3.5.3结构体79

3.5.4联合体80

3.6 C51函数81

3.6.1案例介绍及知识要点181

3.6.2知识总结——函数的定义、调用和声明82

3.6.3案例介绍及知识要点283

3.6.4知识总结——中断函数84

3.6.5重入函数85

3.7预处理命令和库函数86

3.7.1预处理命令86

3.7.2库函数87

3.8汇编语言与C语言混合编程88

3.8.1案例介绍及知识要点89

3.8.2知识总结——C语言中的汇编程序91

3.8.3 C程序与汇编程序之间的参数传递91

习题92

第4章Keil μ Vision2编译环境93

4.1 keil软件环境界面简介93

4.1.1 Keil C软件的初始化界面93

4.1.2知识点总结——Keil C菜单与窗口94

4.1.3知识点总结——配置工程98

4.1.4知识点总结——编译连接103

4.2 keil软件的调试方法及技巧103

4.2.1案例介绍及知识要点104

4.2.2软件调试的操作步骤104

4.2.3知识点总结——常用调试窗口介绍106

4.2.4知识点总结——通过Peripherals菜单观察仿真结果110

习题112

第5章 并行I/O端口113

5.1 P0口113

5.1.1案例介绍及知识要点113

5.1.2程序示例113

5.1.3知识总结——P0口的位电路结构及特点115

5.2 P1口和P2口116

5.2.1案例介绍及知识要点117

5.2.2程序示例117

5.2.3知识总结——P1口位结构及特点118

5.2.4知识总结——P2口位结构及特点119

5.3 P3口120

5.4实战练习120

习题123

第6章 单片机的中断系统124

6.1中断的概念124

6.2中断应用快速入门124

6.2.1案例介绍及知识要点124

6.2.2程序示例125

6.2.3知识总结——中断源分类127

6.2.4知识总结——中断的优点127

6.2.5知识总结——中断的控制与实现127

6.3中断嵌套的应用129

6.3.1案例介绍及知识要点130

6.3.2程序示例130

6.3.3知识总结——优先级控制131

6.3.4知识总结——中断的处理过程132

6.3.5知识总结——中断服务程序的设计步骤134

6.4实战练习135

习题140

第7章 定时/计数器141

7.1定时/计数器的基本结构与工作原理141

7.2定时/计数器应用快速入门142

7.2.1案例介绍及知识要点142

7.2.2程序示例142

7.2.3知识总结——定时/计数器的控制与实现144

7.2.4知识总结——定时/计数器的工作方式145

7.3定时器的扩展应用149

7.3.1案例介绍及知识要点149

7.3.2程序示例149

7.3.3知识总结——定时/计数器用于外部中断扩展150

7.3.4知识总结——定时/计数器初始化步骤151

7.4实战练习151

习题154

第8章 单片机的数据通信156

8.1单片机的串行通信156

8.1.1案例介绍及知识要点156

8.1.2程序示例157

8.1.3知识总结——串行口的结构158

8.1.4知识总结——串行口相关特殊功能寄存器159

8.1.5知识总结——串行通信工作方式及波特率的计算160

8.2单片机与PC之间的串行通信165

8.2.1案例介绍及知识要点165

8.2.2程序示例166

8.2.3知识总结——RS232接口标准167

习题169

第9章 单片机常用接口电路设计170

9.1数码管显示器接口原理及应用170

9.1.1案例介绍及知识要点1170

9.1.2程序示例1170

9.1.3知识总结——结构及显示原理172

9.1.4知识总结——LED静态显示原理173

9.1.5案例介绍及知识要点2173

9.1.6程序示例2174

9.1.7知识总结——LED动态显示原理175

9.1.8实战练习175

9.2点阵显示原理及应用178

9.2.1案例介绍及知识要点179

9.2.2程序示例179

9.2.3知识总结——硬件设计182

9.3 LCD显示原理及应用183

9.3.1案例介绍及知识要点183

9.3.2程序示例184

9.3.3知识总结——接口信号说明188

9.3.4知识总结——操作时序说明189

9.3.5知识总结——指令格式和指令功能190

9.3.6知识总结——液晶显示初始化过程192

9.4键盘接口原理及应用192

9.4.1案例介绍及知识要点1192

9.4.2程序示例1193

9.4.3知识总结——键输入原理194

9.4.4案例介绍及知识要点2194

9.4.5程序示例2195

9.4.6知识总结——矩阵式键盘电路的结构及原理199

9.4.7知识总结——按键的去抖动199

9.5串行A/D转换接口芯片TLC549200

9.5.1案例介绍及知识要点200

9.5.2程序示例200

9.5.3知识总结——主要特性202

9.5.4知识总结——内部结构和引脚203

9.5.5知识总结——TLC549的工作时序203

9.6串行D/A转换接口芯片MAX517204

9.6.1案例介绍及知识要点204

9.6.2程序示例204

9.6.3知识总结——MAX517的工作原理211

9.7直流电机控制电路212

9.7.1案例介绍及知识要点213

9.7.2程序示例213

9.7.3知识总结——直流电机的特点及原理216

9.8步进电机的控制217

9.8.1案例介绍及知识要点217

9.8.2程序示例217

9.8.3知识总结——步进电机的结构及原理220

9.9红外遥控电路220

9.9.1案例介绍及知识要点221

9.9.2程序示例221

9.9.3知识总结——红外遥控器的发射与接收原理229

9.9.4知识总结——红外遥控的系统实现230

习题232

第10章 常用串行总线的介绍及应用233

10.1 1-wire总线233

10.1.1案例介绍及知识要点233

10.1.2程序示例233

10.1.3知识总结——DS18B20的引脚及内部结构235

10.1.4知识总结——单总线的操作命令238

10.1.5知识总结——单总线的通信协议及时序240

10.1.6实战练习242

10.2 IIC总线244

10.2.1 IIC总线简介244

10.2.2案例介绍及知识要点244

10.2.3程序示例245

10.2.4知识总结————IIC总线数据的通信协议247

10.2.5知识总结——串行存储器AT24C02249

10.3 SPI总线应用252

10.3.1 SPI简介252

10.3.2案例介绍及知识要点253

10.3.3程序示例253

10.3.4知识总结——SPI总线接口255

10.3.5知识总结——SPI总线通信协议255

10.3.6知识总结——SPI接口语音芯片ISD4004256

习题257

第11章 单片机Proteus仿真258

11.1电路图的绘制258

11.1.1案例介绍及知识要点258

11.1.2操作步骤258

11.1.3步骤点评264

11.1.4知识总结——Proteus窗口功能简介265

11.1.5知识总结——Proteus基本操作268

11.2 Proteus的连接调试271

11.2.1案例介绍及知识要点271

11.2.2操作步骤271

11.2.3步骤点评273

11.2.4知识总结——加载目标代码274

11.2.5知识总结——调试274

11.3实战练习277

11.3.1仿真实例一：按键控制跑马灯速度277

11.3.2仿真实例二：单片机时钟显示278

11.3.3仿真实例三：矩阵键盘设计283

11.3.4仿真实例四：单片机直流电机的pwm控制285

11.3.5仿真实例五：单片机控制正反水泵清洗设备290

习题295

第12章 考试指导296

12.1项目综述296

12.1.1岗位技能描述296

12.1.2考试内容与考试要求296

12.1.3考试方式299

12.1.4基础理论题各部分分值分布299

12.1.5综合项目设计题299

12.2理论考试上机指导300

12.2.1单片机基础知识300

12.2.2单片机的指令系统302

12.2.3 C51程序设计基础305

12.2.4单片机中断与定时器系统307

12.2.5串行通信308

12.2.6单片机常用接口电路309

12.2.7常用的串行总线311

12.3综合项目设计题实例分析312

12.3.1交通控制系统312

12.3.2点阵显示系统316

12.3.3秒表321

12.3.4多功能数字钟326

12.3.5数据采集系统332

12.3.6步进电机控制系统334

12.3.7遥控器解码系统338

12.3.8单点温度测量显示控制系统343

12.3.9万年历348

附录A 80C51单片机指令表356

附录B C语言优先级及其结合性359

附录C ASCII码表361

附录D开发板功能结构362

参考文献365