本書從“微機原理”與“單片機原理”兩門課程的共性出發(fā)，結(jié)合當前高校微處理器教學(xué)趨勢和學(xué)生的學(xué)習興趣及掌握的難易程度，將這兩門課程的教學(xué)內(nèi)容進行合并。本書從介紹微處理器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理入手，簡單介紹Intel 8086微處理器的基本知識，側(cè)重介紹當前高校重點講授的51單片機的相關(guān)知識。全書共10章，主要包括：微處理器技術(shù)簡介、8086微處理器及其體系結(jié)構(gòu)、單片機的基本結(jié)構(gòu)、單片機C51語言基礎(chǔ)知識簡介、微處理器控制系統(tǒng)的人機交互接口設(shè)計、微處理器中斷系統(tǒng)及定時/計數(shù)器應(yīng)用設(shè)計、微處理器控制系統(tǒng)通信設(shè)計、微處理器控制系統(tǒng)的接口擴展、單片機與電動機控制、微處理器控制系統(tǒng)實驗設(shè)計。書中案例難易結(jié)合，加強了對液晶顯示、SPI和I2C總線等當前比較流行的技術(shù)案例分析。本書提供配套的電子課件PPT、案例設(shè)計電路及程序、部分習題參考答案等教學(xué)資源，還提供51單片機開發(fā)常用的USB轉(zhuǎn)串行口、液晶字模提取、串行口調(diào)試助手、51單片機波特率初值設(shè)定等軟件資源。本書針對典型案例介紹了一些小秘籍，電路設(shè)計和程序的軟件操作流程非常詳細，典型案例附有電路分析和程序點評，對初學(xué)者學(xué)習51單片機具有很大幫助。本書所有案例的程序都使用C51語言設(shè)計并通過了Keil μVision 5調(diào)試，所有案例的電路都通過了Proteus 8.5的仿真調(diào)試。其中，第10章為微處理器控制系統(tǒng)實驗設(shè)計，給出了硬件電路和基本的程序設(shè)計，讀者可以在此基礎(chǔ)上進行功能擴展或修改。本書可作為應(yīng)用型本科院校電子信息類、自動化類、測控技術(shù)與儀器、能源與動力工程等專業(yè)的教材，還可供從事單片機技術(shù)開發(fā)的工程技術(shù)人員學(xué)習。
李精華，教授，學(xué)士畢業(yè)于國防科技大學(xué)電子工程專業(yè)，碩士畢業(yè)于天津大學(xué)通信與信息系統(tǒng)專業(yè)。廣西電氣及自動化教指委委員，桂林航天工業(yè)學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)員，桂林市公共資源交易中心評審專家。長期任教于桂林航天工業(yè)學(xué)院，講授單片機原理及應(yīng)用、數(shù)字電子技術(shù)、EDA技術(shù)等課程。
目 錄
第1章 微處理器技術(shù)簡介1
1.1 微處理器簡介1
1.1.1 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1
1.1.2 微處理器的工作原理2
1.1.3 微處理器的發(fā)展歷程3
1.1.4 微處理器的特點、分類及應(yīng)用5
1.2 單片機的基本概念6
1.2.1 單片機的分類7
1.2.2 常用的51單片機介紹8
1.2.3 單片機產(chǎn)品標號與引腳信息10
1.3 微處理器控制系統(tǒng)的開發(fā)流程與開發(fā)工具11
1.3.1 單片機控制系統(tǒng)的開發(fā)流程12
1.3.2 Keil C51開發(fā)工具簡介12
1.3.3 Proteus軟件使用簡介13
1.3.4 單片機仿真器13
1.3.5 編程器14
1.4 單片機控制8個LED閃爍的設(shè)計流程介紹14
1.4.1 基于Keil C51的8個LED閃爍的程序設(shè)計過程14
1.4.2 基于Proteus 8.5的8個LED閃爍的電路原理圖設(shè)計及仿真18
本章小結(jié)24
習題124
第2章 8086微處理器及其體系結(jié)構(gòu)25
2.1 8086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)25
2.2 8086微處理器的工作模式26
2.3 8086微處理器的引腳功能28
2.4 8086微處理器的存儲器30
2.5 8086微處理器的總線時序32
2.6 8086微處理器的I/O尋址方式34
2.7 8086微處理器的內(nèi)部寄存器34
本章小結(jié)36
習題236
第3章 單片機的基本結(jié)構(gòu)37
3.1 單片機的引腳功能37
3.2 單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)43
3.2.1 單片機的CPU43
3.2.2 單片機的存儲器47
3.3 單片機最小系統(tǒng)53
本章小結(jié)54
習題354
第4章 單片機C51語言基礎(chǔ)知識簡介57
4.1 C51語言在單片機開發(fā)中的應(yīng)用57
4.1.1 C51語言簡介57
4.1.2 C51語言與標準C的比較58
4.2 C51語言基礎(chǔ)59
4.2.1 標識符59
4.2.2 關(guān)鍵字59
4.2.3 數(shù)據(jù)類型60
4.2.4 數(shù)據(jù)的存儲類型61
4.2.5 局部變量與全局變量63
4.2.6 預(yù)處理命令63
4.3 C51語言的基本運算65
4.4 C51語言基本語句67
4.4.1 C51語言語句概述67
4.4.2 分支控制語句68
4.4.3 循環(huán)控制語句72
4.4.4 轉(zhuǎn)移語句74
4.5 C51函數(shù)簡介75
4.5.1 C51函數(shù)概述75
4.5.2 用戶自定義函數(shù)76
4.5.3 中斷函數(shù)78
本章小結(jié)79
習題479
第5章 微處理器控制系統(tǒng)的人機交互接口設(shè)計82
5.1 鍵盤的接口設(shè)計82
5.1.1 按鍵概述82
5.1.2 獨立式按鍵案例分析83
5.1.3 矩陣式按鍵案例分析90
5.2 LED數(shù)碼管接口設(shè)計93
5.2.1 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及工作原理93
5.2.2 單片機與LED數(shù)碼管的靜態(tài)顯示接口案例分析94
5.2.3 單片機與LED數(shù)碼管的動態(tài)顯示接口案例分析97
5.3 液晶顯示器接口設(shè)計99
5.3.1 字符型LCM的外形及引腳功能100
5.3.2 字符型LCM的組成結(jié)構(gòu)100
5.3.3 字符型LCM的操作命令102
5.3.4 單片機與LCM1602的接口設(shè)計103
5.4 單片機與LED點陣顯示器的接口設(shè)計107
5.5 蜂鳴器接口設(shè)計110
本章小結(jié)111
習題5112
第6章 微處理器中斷系統(tǒng)及定時/計數(shù)器應(yīng)用設(shè)計114
6.1 中斷系統(tǒng)114
6.2 單片機中斷系統(tǒng)概述116
6.2.1 單片機的中斷類型117
6.2.2 單片機的中斷控制寄存器118
6.2.3 單片機的中斷響應(yīng)與處理121
6.2.4 單片機的中斷服務(wù)程序的設(shè)計與應(yīng)用124
6.3 單片機的定時/計數(shù)器128
6.3.1 定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理129
6.3.2 定時/計數(shù)器的寄存器與工作方式130
6.3.3 定時/計數(shù)器的應(yīng)用注意事項133
6.3.4 定時/計數(shù)器的應(yīng)用舉例134
本章小結(jié)138
習題6138
第7章 微處理器控制系統(tǒng)通信設(shè)計141
7.1 串行通信基礎(chǔ)141
7.1.1 并行通信與串行通信141
7.1.2 串行通信的分類142
7.1.3 波特率143
7.1.4 串行通信常用接口電路標準143
7.2 單片機串行口的結(jié)構(gòu)145
7.3 單片機串行口的工作方式147
7.4 微處理器控制系統(tǒng)的串行通信波特率的設(shè)定151
7.5 微處理器控制系統(tǒng)的串行口程序設(shè)計152
本章小結(jié)158
習題7158
第8章 微處理器控制系統(tǒng)的接口擴展160
8.1 單片機的外部并行總線160
8.1.1 并行總線結(jié)構(gòu)160
8.1.2 編址技術(shù)162
8.2 A/D轉(zhuǎn)換器與D/A轉(zhuǎn)換器簡介163
8.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器163
8.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器165
8.3 SPI總線簡介及典型SPI芯片介紹166
8.3.1 SPI總線結(jié)構(gòu)166
8.3.2 基于SPI總線的A/D轉(zhuǎn)換器TLC549芯片簡介167
8.3.3 基于SPI總線的D/A轉(zhuǎn)換器TLC5615芯片簡介168
8.4 I2C總線簡介及典型I2C芯片介紹171
8.4.1 I2C串行總線簡介171
8.4.2 基于I2C總線的E2PROM存儲器AT24C02芯片簡介176
8.4.3 基于I2C總線的8位A/D和D/A轉(zhuǎn)換器PCF8591芯片簡介178
8.5 51單片機基于SPI和I2C總線的接口擴展應(yīng)用設(shè)計180
8.5.1 基于SPI總線TLC549的模擬信號采集電路設(shè)計180
8.5.2 基于SPI總線TLC5615的正弦函數(shù)發(fā)生器設(shè)計183
8.5.3 基于I2C總線PCF8591的路燈控制系統(tǒng)設(shè)計187
8.5.4 基于I2C總線AT24C02的開機次數(shù)記錄器系統(tǒng)設(shè)計191
本章小結(jié)196
習題8196
第9章 單片機與電動機控制198
9.1 單片機對直流電動機的控制199
9.1.1 直流電動機控制的基本概念199
9.1.2 單片機對直流電動機控制的案例分析201
9.2 單片機對步進電動機的控制207
9.2.1 步進電動機的基本概念207
9.2.2 單片機對步進電動機控制的案例分析210
9.3 單片機對舵機的控制219
9.3.1 舵機的基本概念219
9.3.2 單片機對舵機控制的案例分析221
本章小結(jié)225
習題9226
第10章 微處理器控制系統(tǒng)實驗設(shè)計227
10.1 單片機控制系統(tǒng)的電源模塊227
10.2 單片機最小系統(tǒng)模塊229
10.3 單片機控制系統(tǒng)與PC通信單元電路231
10.4 單片機控制的8個LED跑馬燈實驗233
10.5 單片機控制的數(shù)碼管動態(tài)顯示實驗235
10.6 單片機控制系統(tǒng)的矩陣式鍵盤設(shè)計實驗238
10.7 單片機控制系統(tǒng)的簡易交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計實驗241
10.8 單片機控制系統(tǒng)的簡易秒表設(shè)計實驗246
10.9 單片機控制系統(tǒng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換實驗248
10.10 單片機與單片機之間的雙機通信設(shè)計實驗253
本章小結(jié)258
部分習題參考答案259
參考文獻270
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