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本書從微控制器應(yīng)用開發(fā)的角度出發(fā)，以80C51系列微控制器為背景，介紹其硬件結(jié)構(gòu)和原理、指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)和定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信技術(shù)、C51程序設(shè)計(jì)入門、微控制器常用接口技術(shù)、微控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)。本書為微控制器技術(shù)初學(xué)人員輕松入門微控制器應(yīng)用而編寫，全書共分為8章：前6章為基礎(chǔ)應(yīng)用篇，后2章為擴(kuò)展提高篇。在內(nèi)容的選取、編排上根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力，循序漸進(jìn)，注重學(xué)生對(duì)應(yīng)用性知識(shí)的理解與掌握，講述翔實(shí)，案例充實(shí)。每章都有學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)、小結(jié)，以及題型豐富的自測(cè)題。附錄中還提供了完整的單片機(jī)指令表、微控制器學(xué)習(xí)和應(yīng)用的常用網(wǎng)站等資料，以幫助讀者獲得基本的微控制器應(yīng)用開發(fā)能力，盡快掌握微控制器開發(fā)技術(shù)。本書適合作為高職高專院校信息技術(shù)類、電類計(jì)算機(jī)應(yīng)用、自動(dòng)控制、電氣電子、機(jī)械等工科專業(yè)的教材，也可作為相關(guān)專業(yè)及工程技術(shù)人員的參考用書。

微控制器以成本低、功能強(qiáng)、簡(jiǎn)單易學(xué)、使用方便等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在智能儀表、工業(yè)測(cè)控、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)通信等各個(gè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用。目前，微控制器開發(fā)技術(shù)已經(jīng)成為電子信息、自動(dòng)化、通信、電氣、機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)學(xué)生、相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員必須掌握的技術(shù)。本書選材按照高職必需，夠用為度的原則，從實(shí)用的角度，采用階梯化、模塊化結(jié)構(gòu)。知識(shí)點(diǎn)描述力求循序漸進(jìn)，清晰易懂，便于教學(xué)和自學(xué)。書中提供許多可供實(shí)用的電路和程序，且都給出詳細(xì)的硬件電路圖和完整的參考程序，便于學(xué)生得到從硬件設(shè)計(jì)到軟件編程的完整訓(xùn)練，盡快掌握微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)。本書針對(duì)微控制器課程理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)但不同院校實(shí)驗(yàn)條件和設(shè)備又不盡相同的現(xiàn)狀，注重基礎(chǔ)知識(shí)和理論，引入Proteus 仿真軟件進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的仿真調(diào)試，融教、學(xué)、做于一體，幫助學(xué)生理解微控制器應(yīng)用系統(tǒng)硬件電路的構(gòu)成和程序的編寫，以達(dá)到提高微控制器知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。本書為微控制器技術(shù)初學(xué)人員輕松入門微控制器應(yīng)用而編寫，全書共分為 8 章：前 6 章為基礎(chǔ)應(yīng)用篇，后 2 章為擴(kuò)展提高篇。全書以 80C51系列微控制器為背景，介紹其硬件結(jié)構(gòu)和原理、指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)和定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信技術(shù)、C51 程序設(shè)計(jì)入門、微控制器常用接口技術(shù)、微控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)技術(shù)。每章都有學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)、小結(jié)，以及題型豐富的自測(cè)題。附錄中還提供了完整的單片機(jī)指令表、微控制器學(xué)習(xí)和應(yīng)用的常用網(wǎng)站等資料，以幫助讀者獲得微控制器應(yīng)用開發(fā)的基本能力，盡快掌握單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)。本書由陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院劉喜勛、劉璟任主編，姜慶偉任副主編，全書由劉喜勛負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和定稿。具體編寫分工如下：劉喜勛編寫第1～4章，姜慶偉編寫第5章、第6章，劉璟編寫第7章、第8 章及附錄。在編寫本書的過程中我們走訪了大量的企業(yè)一線工程技術(shù)人員，聽取了很多寶貴意見和建議，在此深表感謝。雖然我們做了很多努力，但是由于水平有限，書中難免存在疏漏與不妥之處，敬請(qǐng)廣大同行和讀者不吝指正，以便我們及時(shí)改進(jìn)。編者 2016年4月

基礎(chǔ)應(yīng)用篇第1章基礎(chǔ)知識(shí).........................................................................................................1 1.1 微控制器簡(jiǎn)介................................................................................................................... 1 1.1.1 微型計(jì)算機(jī)的組成............................................................................................... 1 1.1.2 微控制器的定義................................................................................................... 2 1.1.3 微控制器的發(fā)展歷程及應(yīng)用................................................................................ 2 1.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示........................................................................................................ 5 1.2.1 進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其轉(zhuǎn)換............................................................................................ 5 1.2.2 常用名詞術(shù)語及字符的表示................................................................................ 8 1.3 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)........................................................................................................... 9 1.3.1 微控制器的硬件系統(tǒng)............................................................................................ 9 1.3.2 微控制器的軟件系統(tǒng).......................................................................................... 10 1.3.3 微控制器開發(fā)時(shí)用到的程序設(shè)計(jì)語言............................................................... 10 1.4 微控制器應(yīng)用開發(fā)軟硬件準(zhǔn)備...................................................................................... 11 1.4.1 微控制器應(yīng)用開發(fā)硬件準(zhǔn)備.............................................................................. 11 1.4.2 微控制器應(yīng)用開發(fā)編程軟件 Keil ?Vision4 介紹................................................ 11 小結(jié)....................................................................................................................................... 17 自測(cè)題.................................................................................................................................... 17 第2章80C51系列微控制器硬件結(jié)構(gòu)和原理..............................................................19 2.1 用 80C51 微控制器控制 LED 燈閃爍............................................................................. 19 2.1.1 80C51的引腳定義及功能................................................................................... 19 2.1.2 實(shí)例分析............................................................................................................. 21 2.2 80C51 微控制器的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)....................................................................................... 22 2.2.1 程序存儲(chǔ)器......................................................................................................... 23 2.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器......................................................................................................... 23 2.3 80C51 微控制器的結(jié)構(gòu).................................................................................................. 26 2.3.1 80C51的結(jié)構(gòu)框圖.............................................................................................. 26 2.3.2 CPU 結(jié)構(gòu) ............................................................................................................ 28 2.3.3 位（布爾）處理器............................................................................................. 30 2.4 延時(shí)時(shí)間的計(jì)算............................................................................................................. 30 2.4.1 振蕩電路和時(shí)鐘電路.......................................................................................... 30 2.4.2 CPU 時(shí)序 ............................................................................................................ 31 2.5 80C51 微控制器并行 I/O 接口及設(shè)計(jì)要求..................................................................... 33 2.5.1 P0口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運(yùn)作..................................................................................... 34 目錄>>>Contents | 2 微控制器原理與應(yīng)用 >>>2.5.2 P1口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運(yùn)作..................................................................................... 35 2.5.3 P2口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運(yùn)作..................................................................................... 35 2.5.4 P3口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與運(yùn)作..................................................................................... 36 2.5.5 并行 I/O接口的應(yīng)用要求................................................................................... 36 2.6 微控制器的復(fù)位電路及小系統(tǒng)................................................................................... 37 2.6.1 微控制器的復(fù)位電路.......................................................................................... 37 2.6.2 80C51微控制器小系統(tǒng)的構(gòu)成....................................................................... 38 2.7 微控制器的運(yùn)行模式...................................................................................................... 38 2.7.1 微控制器低功耗運(yùn)行模式.................................................................................. 38 2.7.2 一款微控制器的掉電保護(hù)電路.......................................................................... 39 小結(jié)....................................................................................................................................... 39 自測(cè)題.................................................................................................................................... 40 第3章80C51的指令系統(tǒng)...........................................................................................43 3.1 基本概念和指令格式...................................................................................................... 43 3.1.1 基本概念............................................................................................................. 43 3.1.2 匯編語言指令格式............................................................................................. 44 3.2 操作數(shù)符號(hào)約定和尋址方式.......................................................................................... 44 3.2.1 匯編語言指令中操作數(shù)的符號(hào)約定................................................................... 44 3.2.2 尋址方式............................................................................................................. 45 3.3 指令系統(tǒng)......................................................................................................................... 49 3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令................................................................................................. 49 3.3.2 算術(shù)運(yùn)算類指令................................................................................................. 52 3.3.3 邏輯運(yùn)算類指令................................................................................................. 56 3.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令................................................................................................. 59 3.3.5 位操作類指令..................................................................................................... 62 小結(jié)....................................................................................................................................... 63 自測(cè)題.................................................................................................................................... 64 第4章MCS-51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì).................................................................68 4.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)的基本方法...................................................................................... 68 4.1.1 程序設(shè)計(jì)的步驟................................................................................................. 68 4.1.2 偽指令 ................................................................................................................ 69 4.2 匯編語言程序設(shè)計(jì)......................................................................................................... 71 4.2.1 順序程序設(shè)計(jì)..................................................................................................... 71 4.2.2 分支程序設(shè)計(jì)..................................................................................................... 73 4.2.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)..................................................................................................... 76 4.2.4 子程序調(diào)用設(shè)計(jì)................................................................................................. 78 4.3 綜合程序設(shè)計(jì)分析......................................................................................................... 79 小結(jié)....................................................................................................................................... 84 | 3 >>>目錄自測(cè)題.................................................................................................................................... 85 第5章80C51中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器與串行接口......................................................88 5.1 80C51 微控制器的中斷系統(tǒng)........................................................................................... 88 5.1.1 中斷的概念......................................................................................................... 88 5.1.2 80C51的中斷系統(tǒng).............................................................................................. 90 5.1.3 中斷控制............................................................................................................. 90 5.1.4 中斷的響應(yīng)條件及響應(yīng)過程.............................................................................. 93 5.2 80C51 微控制器的定時(shí)/計(jì)數(shù)器...................................................................................... 96 5.2.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理......................................................................... 96 5.2.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式寄存器和控制寄存器.................................................. 97 5.2.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式..................................................................................... 98 5.2.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器編程步驟...................................................................................... 100 5.3 80C51 微控制器的串行通信 I/O 接口.......................................................................... 102 5.3.1 串行通信概述................................................................................................... 102 5.3.2 串行通信 I/O 接口 ............................................................................................ 104 5.3.3 串行通信 I/O接口編程要點(diǎn)............................................................................. 109 小結(jié)......................................................................................................................................111 自測(cè)題.................................................................................................................................. 112 第6章單片機(jī)C51語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)..................................................................... 114 6.1 C51程序的結(jié)構(gòu)............................................................................................................ 114 6.1.1 C51程序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)........................................................................................ 114 6.1.2 C51函數(shù)的一般格式........................................................................................ 116 6.2 C51數(shù)據(jù)類型、常量和變量的定義............................................................................. 117 6.2.1 C51數(shù)據(jù)類型.................................................................................................... 117 6.2.2 常量的定義....................................................................................................... 117 6.2.3 變量的定義....................................................................................................... 118 6.2.4 C51 定義 SFR字節(jié)和位單元............................................................................ 119 6.3 C51程序的運(yùn)算符、表達(dá)式及其語法規(guī)則.................................................................. 120 6.3.1 C51算術(shù)運(yùn)算符及其表達(dá)式............................................................................. 120 6.3.2 C51關(guān)系運(yùn)算符、表達(dá)式及優(yōu)先級(jí)................................................................. 122 6.3.3 C51邏輯運(yùn)算符、表達(dá)式及優(yōu)先級(jí)................................................................. 122 6.3.4 C51位操作及其表達(dá)式.................................................................................... 123 6.3.5 自增減運(yùn)算符、復(fù)合運(yùn)算符及其表達(dá)式......................................................... 126 6.4 C51程序設(shè)計(jì)特點(diǎn)........................................................................................................ 128 6.4.1 C51函數(shù)的分類................................................................................................ 128 6.4.2 中斷子程序的設(shè)計(jì)........................................................................................... 130 6.4.3 C51與匯編混合編程........................................................................................ 131 6.5 C51程序設(shè)計(jì)舉例........................................................................................................ 135 | 4 微控制器原理與應(yīng)用 >>>小結(jié)..................................................................................................................................... 140 自測(cè)題.................................................................................................................................. 140 擴(kuò)展提高篇第7章單片機(jī)常用接口技術(shù)及應(yīng)用..........................................................................142 7.1 LED 數(shù)碼管接口原理及應(yīng)用........................................................................................ 142 7.1.1 LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)和工作原理............................................................................ 142 7.1.2 LED數(shù)碼管的控制方式.................................................................................... 144 7.1.3 多色 LED 顯示器 .............................................................................................. 146 7.2 LED 點(diǎn)陣顯示原理及應(yīng)用............................................................................................ 147 7.2.1 88 LED 點(diǎn)陣簡(jiǎn)介............................................................................................ 147 7.2.2 88 LED 點(diǎn)陣的顯示原理................................................................................ 148 7.3 LCD 顯示器接口電路................................................................................................... 150 7.3.1 LCD 顯示器結(jié)構(gòu)和工作原理............................................................................ 150 7.3.2 HS1602A LCD 顯示模塊及接口電路................................................................ 150 7.4 鍵盤接口電路............................................................................................................... 159 7.4.1 獨(dú)立式鍵盤....................................................................................................... 159 7.4.2 矩陣式鍵盤....................................................................................................... 162 7.5 D/A、A/D 轉(zhuǎn)換器及其接口.......................................................................................... 164 7.5.1 D/A 轉(zhuǎn)換器 ....................................................................................................... 164 7.5.2 DAC0832接口技術(shù)........................................................................................... 165 7.5.3 A/D 轉(zhuǎn)換器 ....................................................................................................... 170 7.5.4 ADC0809接口技術(shù)........................................................................................... 171 7.6 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)接口................................................................................................ 177 7.6.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及原理................................................................................ 177 7.6.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與 80C51 的接口技術(shù).................................................................... 178 7.7 輸入/輸出通道.............................................................................................................. 182 7.7.1 輸入通道........................................................................................................... 182 7.7.2 輸出通道........................................................................................................... 183 7.8 光電隔離接口............................................................................................................... 184 7.8.1 光耦合器概述................................................................................................... 184 7.8.2 常用的光耦合器件........................................................................................... 185 7.8.3 光耦合器接口電路........................................................................................... 185 小結(jié)..................................................................................................................................... 186 自測(cè)題.................................................................................................................................. 187 第8章微控制器應(yīng)用開發(fā)技術(shù).................................................................................188 8.1 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則與過程......................................................................... 188 8.1.1 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則........................................................................ 188 8.1.2 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程........................................................................ 189 | 5 >>>目錄8.2 微控制器應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)................................................................................. 193 8.2.1 硬件抗干擾設(shè)計(jì)............................................................................................... 194 8.2.2 軟件抗干擾設(shè)計(jì)............................................................................................... 194 8.3 微控制器應(yīng)用實(shí)例....................................................................................................... 196 8.3.1 簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)............................................................................................... 196 8.3.2 數(shù)字時(shí)鐘設(shè)計(jì)................................................................................................... 207 小結(jié)..................................................................................................................................... 226 自測(cè)題.................................................................................................................................. 226 附錄A ACSII碼表...................................................................................................228 附錄B 51微控制器指令表.......................................................................................229 附錄C 常用IC引腳圖.............................................................................................231 附錄D 仿真軟件中的圖形符號(hào)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)對(duì)照表........................................234 參考文獻(xiàn)....................................................................................................................234

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