单片机原理与应用系统设计

　　本书在较全面和详细地介绍MCS51单片机的基本原理、系统结构、内部资源、指令系统、常用接口及其外部扩展、应用系统设计等内容的基础上，增加了丰富的能够实际演示的单片机应用实例、嵌入式操作系统在MCS51单片机系统中应用的方法和实例，目的是强化学习者的单片机软、硬件系统的整体设计意识和设计能力，也为嵌入式技术的学习打下良好基础。 全书共分11章，内容包括单片机技术概述、基本原理、汇编语言程序设计、C语言程序设计、内部资源及应用、基本外部接口技术、通信接口技术、应用系统设计、嵌入式操作系统的应用、便携式单片机学习板的设计和单片机应用系统开发工具。每一章节的例题均由浅入深、循序渐进、讲解透彻。书中相关应用设计案例的编写具有完整性、系统性和工程性。所有案例均给出可实施的系统级设计资料，包括用Protel绘制的硬件电路原理图、Keil μVision环境下调试通过的软件源程序代码，以及Proteus环境下的系统仿真实现结果。每章结束备有相关的习题，以便及时巩固所学知识。 本书内容全面，概念清晰，结构合理，实例丰富，文字通俗易懂，并配有多媒体教学课件和相关案例，是学习单片机原理与系统设计的理想教材，特别适合作为高等院校电子信息类专业的本科生教材。本书也可作为爱好单片机软、硬件技术和嵌入式技术的初学者和工程设计人员的参考书。

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第1章单片机概述1.1单片机的概念及特点1.1.1单片机的基本概念1.1.2单片机的主要特点1.2单片机的发展历程1.3单片机的种类与应用1.3.1单片机的种类1.3.2单片机的等级1.3.3单片机的应用1.4单片机的选型习题第2章单片机的基本原理2.1MCS51系列单片机简介2.1.1MCS51系列单片机的特点2.1.2MCS51系列单片机的常用芯片简介2.2MCS51系列单片机的结构2.2.1MCS51系列单片机的内部结构2.2.2MCS51系列单片机的CPU2.2.3MCS51系列单片机的存储器分布2.2.4MCS51系列单片机的输入输出接口2.2.5MCS51系列单片机的时钟电路2.2.6MCS51系列单片机的复位电路2.3MCS51系列单片机的引脚功能2.4MCS51系列单片机的时序2.4.1MCS51系列单片机的时序单位2.4.2MCS51系列单片机典型指令的时序2.5.2MCS51系列单片机的节电方式习题第3章单片机汇编语言程序设计3.1MCS51系列单片机的汇编指令格式和寻址方式3.1.1MCS51系列单片机的汇编指令格式3.1.2MCS51系列单片机的寻址方式3.2MCS51系列单片机的指令系统3.2.1数据传送类指令3.2.2算术运算类指令3.2.3逻辑运算类指令3.2.4控制转移类指令3.2.5位运算类指令3.3MCS51系列单片机汇编程序常用的伪指令3.4MCS51系列单片机汇编语言程序设计3.4.1数据的寻找与排序的程序3.4.2数据运算的程序3.4.3数据的拼拆和转换3.4.4多分支转移程序3.4.5子程序设计习题第4章单片机C语言程序设计4.1C语言与MCS51系列单片机4.1.1C语言与MCS51系列单片机4.1.2C51程序的结构4.2C51的基本数据类型4.3C51的运算量4.3.1常量4.3.2变量4.3.3变量的存储模式4.3.4绝对地址的访问4.4C51的运算符及表达式4.4.1算术运算符和算术表达式4.4.2赋值运算符和赋值表达式4.4.3增量运算符和增量表达式4.4.4关系运算符和关系表达式4.4.5逻辑运算符和逻辑表达式4.4.6复合赋值运算符4.4.7逗号运算符和逗号表达式4.4.8条件运算符和条件表达式4.4.9位运算符和位运算4.4.10指针与地址运算符4.5C51的输入与输出4.5.1格式输出函数printf（）4.5.2格式输入函数scanf（）4.6C51程序基本结构与相关语句4.6.1C51程序的基本结构4.6.2C51语句4.6.3if语句4.6.4switch/case语句4.6.5while语句4.6.6do…while语句4.6.7for语句4.6.8break和continue语句4.6.9return语句4.7C51的函数4.7.1函数的定义4.7.2函数的调用与声明4.7.3函数的嵌套调用和递归调用4.8C51的构造数据类型4.8.1数组4.8.2指针4.8.3结构体4.8.4共用体4.8.5枚举类型4.9C51程序的编辑和编译习题第5章MCS51单片机内部资源及编程5.1并行输入输出接口5.2定时/计数器接口5.2.1定时/计数器的主要特性5.2.2定时/计数器T0、T1的工作原理5.2.3定时/计数器的特殊功能寄存器5.2.4定时/计数器的工作模式5.2.5定时/计数器的初始化编程及应用5.3串行接口5.3.1串行口的主要特性5.3.2MCS51系列单片机串行口的工作原理5.3.3串行口的特殊功能寄存器5.3.4串行口的工作方式5.3.5串行口的初始化编程及应用5.4中断系统5.4.1MCS51系列单片机中断系统的特点5.4.2MCS51系列单片机的中断源5.4.3MCS51系列单片机的中断控制寄存器5.4.4中断系统的应用习题第6章MCS51单片机的外部接口技术6.1人机接口6.1.1数码管显示接口6.1.2字符点阵式LCD显示接口6.1.3图形点阵式LCD显示接口6.1.4键盘接口6.2存储器扩展6.2.1单片机系统总线6.2.2数据存储器扩展6.2.3程序存储器扩展6.2.4单片机对外部存储器的读写时序6.3输入输出口扩展6.3.1简单I/O接口扩展6.3.2可编程并行I/O接口扩展6.4A/D转换接口6.4.1A/D转换原理6.4.2ADC0809芯片的应用6.5D/A转换接口6.5.1D/A转换原理6.5.2DAC0832芯片的应用6.6开关量输入输出接口习题第7章MCS51单片机的通信接口技术7.1RS232接口通信7.1.1RS232基本原理7.1.2单片机与PC的RS232接口通信7.2RS485接口通信7.3IIC总线接口通信7.3.1IIC总线主要特点7.3.2IIC总线工作时序7.3.3IIC总线操作指令格式7.3.4IIC总线E2PROM芯片的应用7.4SPI总线接口通信7.4.1SPI总线工作原理7.4.2SPI总线芯片ADC0832的应用7.5CAN总线接口通信7.5.1CAN通信总线原理7.5.2常用的CAN总线芯片7.5.3CAN总线应用7.6USB总线接口通信7.6.1USB通信总线原理7.6.2常用的USB通信总线芯片7.6.3USB1.1通信总线应用习题第8章单片机应用系统设计8.1系统设计总体规划8.1.1单片机应用系统设计流程8.1.2硬件系统设计原则8.1.3软件系统设计原则8.2电子密码锁设计8.2.1硬件电路设计8.2.2软件程序设计8.3GPS定位终端设计8.3.1硬件电路设计8.3.2软件程序设计8.4电子日历8.4.1硬件电路设计8.4.2软件程序设计8.5温度检测器设计8.5.1硬件电路设计8.5.2软件程序设计8.6电梯内部控制器设计8.6.1硬件电路设计8.6.2软件程序设计8.7直流电机温控调速器8.7.1硬件电路设计8.7.2软件程序设计第9章嵌入式操作系统应用基础9.1嵌入式操作系统介绍9.1.1嵌入式计算机系统体系结构9.1.2嵌入式操作系统主要功能9.1.3典型的嵌入式操作系统9.2RTX51TINY操作系统基本功能9.2.1RTX51TINY特性9.2.2RTX51TINY的任务管理9.2.3RTX51TINY的系统函数9.2.4使用RTX51TINY编程时注意事项9.2.5RTX51TINY的系统配置9.2.6RTX51TINY的编程规则9.3RTX51TINY操作系统应用实例9.3.1多路跑马灯9.3.2矩阵键盘扫描识别9.3.3秒表9.3.4串口通信习题第10章便携式单片机学习板介绍10.1SLG1型便携式单片机学习板特点10.2原理图设计10.2.1总体设计10.2.2各模块单元设计10.3例程设计第11章单片机应用系统开发工具11.1KeilμVision集成开发环境的使用11.1.1工程文件的建立11.1.2在工程中添加程序文件11.1.3编译和连接工程文件，形成目标文件11.1.4调试运行，观察结果11.1.5仿真环境的设置11.2Proteus仿真软件介绍附录AMCS51单片机指令表A.1数据传输类指令A.2算术运算类指令A.3逻辑操作类指令A.4位操作类指令A.5控制转移类指令附录BC51的库函数B.1专用寄存器头文件REGXXX.HB.2字符函数库CTYPE.HB.3一般输入输出函数库STDIO.HB.4字符串函数库STRING.HB.5标准函数库STDLIB.HB.6数学函数库MATH.HB.7预定义宏函数库ABSACC.HB.8内部函数库INTRINS.H参考文献