本書以MCS-51系列單片機原理和應用為主線，重點介紹單片機的結構、C51程序設計、內(nèi)部標準功能單元、系統(tǒng)擴展等內(nèi)容，并精心設計了大量例題和多種解題思路。本書教學重點突出，敘述準確精練，完全可以滿足教師課堂教學和學生課程學習之需要。 全書結構規(guī)范、系統(tǒng)性強、實例豐富，既注重基礎知識的講解和邏輯思維的訓練，又突出工程實踐和實際應用。為了方便教師教學和學生自學，隨書提供PPT、C語言程序源代碼等輔助學習資料，需要的讀者可從華信教育資源網(wǎng)下載。 本書既可作為普通高等院校通信工程、電子信息、自動化、電氣工程、機電一體化、測控技術和儀器儀表等專業(yè)的教材，又可作為電子設計、開發(fā)愛好者的參考書。
張春光，2014.7-至今，大連交通大學副教授�！豆I(yè)過程控制》遼寧省一流本科課程負責人（2022年），《單片機原理與接口技術》遼寧省一流本科課程團隊成員（2020年）。
第1章 單片機基礎知識 1
1.1 單片機概述 1
1.1.1 單片機的基本概念 1
1.1.2 單片機的特點 2
1.1.3 單片機系統(tǒng) 2
1.1.4 單片機程序設計語言 3
1.2 單片機的發(fā)展歷史和趨勢 4
1.2.1 單片機的發(fā)展歷史 4
1.2.2 單片機的發(fā)展趨勢 5
1.3 典型單片機簡介 6
1.3.1 MCS-51系列單片機 6
1.3.2 AT89系列單片機 7
1.3.3 PIC系列單片機 7
1.3.4 MSP430系列單片機 8
1.4 單片機的應用 9
1.4.1 單片機的應用特點 9
1.4.2 單片機的應用領域 9
思考與練習 10
第2章 單片機基本結構和工作原理 11
2.1 單片機的組成和內(nèi)部結構 11
2.1.1 單片機的組成 11
2.1.2 單片機的內(nèi)部邏輯結構 12
2.1.3 CPU的內(nèi)部結構 13
2.1.4 單片機其他結構模塊 14
2.2 單片機的外部引腳及功能 15
2.2.1 I/O引腳 15
2.2.2 控制引腳 15
2.2.3 電源與晶振引腳 16
2.3 單片機的存儲器結構 16
2.3.1 程序存儲器 16
2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器 18
2.3.3 特殊功能寄存器 20
2.4 單片機的I/O口 23
2.4.1 P0口 23
2.4.2 P1口 24
2.4.3 P2口 25
2.4.4 P3口 26
2.5 單片機輔助電路 27
2.5.1 時鐘電路 27
2.5.2 復位方式和復位電路 28
2.5.3 單片機最小系統(tǒng) 30
2.6 單片機的工作時序和工作方式 30
2.6.1 時序的基本概念 31
2.6.2 單片機的工作時序 31
2.6.3 單片機的工作方式 32
思考與練習 34
第3章 C51程序設計基礎 35
3.1 C51的概述 35
3.1.1 C51程序結構概述 35
3.1.2 C51對標準C語言的擴展 36
3.2 C51的編譯和編譯預處理 37
3.2.1 編譯 37
3.2.2 編譯預處理 38
3.3 C51的基本語法 39
3.3.1 常量 39
3.3.2 變量 40
3.3.3 常用運算符與表達式 45
3.4 C51的程序結構 48
3.4.1 分支語句 48
3.4.2 循環(huán)語句 52
3.5 C51的函數(shù) 56
3.5.1 函數(shù)的定義和分類 56
3.5.2 函數(shù)的調(diào)用 58
3.5.3 中斷服務函數(shù) 59
3.6 C51的數(shù)組 60
3.6.1 數(shù)組的定義 60
3.6.2 數(shù)組的應用 61
?
3.7 C51的指針 62
3.7.1 指針與地址 62
3.7.2 指針變量的定義 63
3.7.3 指針的引用 64
3.8 讀寫I/O口的C51編程 64
思考與練習 68
第4章 中斷系統(tǒng) 70
4.1 中斷系統(tǒng)的基本概念和基本結構 70
4.1.1 中斷的基本概念 70
4.1.2 中斷系統(tǒng)的基本結構 71
4.2 中斷系統(tǒng)的控制與實現(xiàn) 72
4.2.1 中斷請求控制 72
4.2.2 中斷允許控制 74
4.2.3 中斷優(yōu)先級控制 74
4.3 中斷處理過程 75
4.3.1 中斷響應 76
4.3.2 中斷處理 78
4.3.3 中斷返回 78
4.3.4 中斷請求的深入理解 78
4.4 中斷系統(tǒng)的應用 79
4.4.1 中斷服務函數(shù) 79
4.4.2 中斷程序的內(nèi)容 80
4.4.3 外部中斷源的應用程序 81
4.4.4 外部中斷源的擴展及應用 83
思考與練習 85
第5章 定時器/計數(shù)器 87
5.1 定時器/計數(shù)器的基本結構和工作原理 87
5.1.1 定時器/計數(shù)器的基本結構 87
5.1.2 定時器/計數(shù)器的工作原理 88
5.1.3 定時器/計數(shù)器的控制 88
5.2 定時器/計數(shù)器的工作方式 90
5.2.1 方式0 90
5.2.2 方式1 90
5.2.3 方式2 91
5.2.4 方式3 92
?
5.3 定時器/計數(shù)器的應用 92
5.3.1 定時器/計數(shù)器初值計算和初始化 92
5.3.2 計數(shù)應用 94
5.3.3 定時應用 96
5.3.4 門控位的應用 100
5.3.5 擴展外部中斷源 101
思考與練習 101
第6章 串行口 103
6.1 串行通信的基本概念 103
6.1.1 串行通信的分類 104
6.1.2 串行通信的數(shù)據(jù)傳輸方式 105
6.2 串行口的內(nèi)部結構和工作原理 106
6.2.1 串行口的內(nèi)部結構 106
6.2.2 串行口的工作原理 107
6.2.3 串行口的控制與狀態(tài) 107
6.2.4 串行口的工作方式 108
6.3 串行通信的應用 110
6.3.1 串行口波特率的確定和初始化 110
6.3.2 串行口用于擴展并行I/O口 112
6.3.3 雙機通信 115
6.3.4 多機通信 120
6.3.5 單片機與計算機之間的通信 123
思考與練習 129
第7章 單片機并行擴展技術 130
7.1 單片機的最小系統(tǒng) 130
7.1.1 80C51/89C51最小應用系統(tǒng) 130
7.1.2 8031最小應用系統(tǒng) 130
7.2 總線擴展及編址方法 131
7.2.1 單片機的外總線結構 131
7.2.2 單片機的擴展能力 132
7.2.3 地址譯碼方法 132
7.3 存儲器的擴展 135
7.3.1 EPROM程序存儲器的擴展 135
7.3.2 E2PROM程序存儲器的擴展 137
7.3.3 數(shù)據(jù)存儲器及其擴展 138
?
7.4 并行I/O口的擴展 141
7.4.1 簡單I/O口的擴展 142
7.4.2 LED數(shù)碼管顯示接口 143
7.4.3 鍵盤接口 148
7.5 A/D轉換器、D/A轉換器及其應用 154
7.5.1 A/D轉換器 155
7.5.2 D/A轉換器 161
思考與練習 167
第8章 單片機串行擴展技術 168
8.1 串行總線概述 168
8.2 單總線接口及其擴展 168
8.2.1 單總線的基礎知識 168
8.2.2 單總線的數(shù)據(jù)傳輸時序 169
8.2.3 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 171
8.3 I2C總線接口及其擴展 176
8.3.1 I2C總線的基礎知識 176
8.3.2 I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸時序 177
8.3.3 I2C總線的時序模擬 179
8.3.4 串行程序存儲器AT24C04 180
8.4 SPI總線接口及其擴展 187
8.4.1 SPI總線的基礎知識 187
8.4.2 SPI總線的數(shù)據(jù)傳輸時序 188
8.4.3 A/D轉換器TLC549 189
思考與練習 191
第9章 單片機開發(fā)入門知識 193
9.1 單片機系統(tǒng)開發(fā)技術 193
9.1.1 單片機系統(tǒng)的開發(fā)過程 193
9.1.2 單片機開發(fā)調(diào)試工具 195
9.2 Keil μVision4集成開發(fā)平臺 198
9.2.1 應用程序的創(chuàng)建 199
9.2.2 應用程序的編輯、編譯和鏈接 203
9.2.3 應用程序的仿真和調(diào)試 205
9.2.4 應用程序調(diào)試的常用窗口 208
9.3 Proteus 8仿真平臺簡介 210
9.3.1 主窗口 211
9.3.2 原理圖窗口 216
9.3.3 原理圖設計 221
9.3.4 VSM Studio仿真 227
9.3.5 仿真調(diào)試工具簡介 235
思考與練習 243
第10章 單片機學習板及其功能模塊 244
10.1 單片機學習板的用途和特點 244
10.2 單片機學習板的整體設計 245
10.3 STC-ISP燒錄軟件的使用方法 245
10.4 單片機學習板的功能模塊 247
10.4.1 流水燈控制單元 247
10.4.2 數(shù)碼管顯示單元 249
10.4.3 蜂鳴器單元 251
10.4.4 獨立按鍵單元 253
10.4.5 矩陣鍵盤單元 254
10.4.6 液晶顯示單元 256
10.4.7 I2C總線單元 263
10.4.8 A/D和D/A單元 264
10.4.9 溫度測量單元 270
10.4.10 串行口通信單元 273
附錄A ASCII碼表 275
附錄B MCS-51指令表 279
附錄C 單片機學習板MD-100的原理圖 282
參考文獻 283
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