书籍详情
单片机原理及应用：基于Keil及Proteus（第2版）
作者：周旭欣，周淇
出版社：北京航空航天大学出版社
出版时间：2016-08-01
ISBN：9787512422193
定价：¥36.00
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内容简介
单片机原理及应用—基于Keil及Proteus（第2版）本书以AT89C51为典型机深入浅出地讲述单片机的结构、基本原理、硬件资源及单片机的应用技术。主要内容包括：单片机的基础知识、内外系统结构、汇编指令、中断与定时/计数器、串口通信、系统接口、应用系统设计等。本书在单片机传统教学体系的基础上进行了较大改进。第yi，体现在编排方式上，书中以51单片机汇编语言作为贯穿全书各章节的主线，有机融入集成开发软件Keil和单片机仿真软件Proteus的使用方法，并与串口调试助手结合应用于例题中，直观显示应用结果，实现了教学内容的可视化。第二，体现在内容上，本书加入了新型或当前主流外部设备的原理介绍及仿真，包括LED点阵、LCD1602、DS18B20等。本书可作为高等工科院校计算机类、电气与电子信息类、机电一体化类、机械类等相关专业的本科教材，也可供从事单片机应用研究与开发的技术人员及普通读者参考。本书配有教学课件供任课教师参考，请发邮件至goodtextbook@126.com 或致电01082317037申请索取。
作者简介
暂缺《单片机原理及应用：基于Keil及Proteus（第2版）》作者简介
目录
第1章 单片机基础知识……………………………………………………………… 1
1.1 计算机系统概述…………………………………………………………… 1
1.1.1 计算机……………………………………………………………… 1
1.1.2 微型计算机………………………………………………………… 1
1.1.3 单片微型计算机…………………………………………………… 2
1.1.4 嵌入式系统………………………………………………………… 3
1.2 单片机的内部结构………………………………………………………… 3
1.2.1 中央处理器………………………………………………………… 3
1.2.2 存储器……………………………………………………………… 6
1.2.3 输入/输出接口……………………………………………………… 7
1.2.4 总 线……………………………………………………………… 8
1.3 单片机的类型和典型单片机产品………………………………………… 8
1.3.1 单片机的类型和特点……………………………………………… 8
1.3.2 典型单片机产品…………………………………………………… 10
1.4 单片机的应用系统结构及其应用………………………………………… 11
1.4.1 单片机应用系统结构……………………………………………… 11
1.4.2 单片机的应用……………………………………………………… 12
习 题…………………………………………………………………………… 14
第2章 51系列单片机硬件结构和功能…………………………………………… 15
2.1 总体结构…………………………………………………………………… 15
2.1.1 51系列单片机的总体结构……………………………………… 15
2.1.2 51系列单片机的引脚定义及功能……………………………… 17
2.2 存储器的组织结构及功能………………………………………………… 20
2.2.1 程序存储器………………………………………………………… 20
2.2.2 内部数据存储器…………………………………………………… 21
2.2.3 外部数据RAM 和I/O口………………………………………… 27
2.3 I/O接口的结构及功能…………………………………………………… 27
2.3.1 并行接口的结构及功能…………………………………………… 27
2.3.2 串行接口的结构及功能…………………………………………… 32
2.4 定时/计数器的结构及功能……………………………………………… 33
2.4.1 定时/计数器的结构……………………………………………… 33
2.4.2 定时/计数器方式寄存器和控制寄存器………………………… 34
2.4.3 T0、T1的工作方式和内部结构………………………………… 36
2.4.4 定时/计数器T2的功能和使用方法…………………………… 38
2.5 中断系统的结构及功能…………………………………………………… 42
2.5.1 中断系统结构……………………………………………………… 43
2.5.2 中断源……………………………………………………………… 43
2.5.3 中断控制…………………………………………………………… 45
2.5.4 中断响应过程……………………………………………………… 47
2.5.5 中断服务程序的现场保护和恢复………………………………… 48
2.5.6 中断请求的撤出…………………………………………………… 49
2.6 时钟、时钟电路、CPU 定时……………………………………………… 50
2.6.1 CMOS型51单片机时钟电路…………………………………… 50
2.6.2 CPU 时序………………………………………………………… 51
2.7 单片机工作方式…………………………………………………………… 52
2.7.1 复位方式与复位电路……………………………………………… 53
2.7.2 程序执行方式……………………………………………………… 54
2.7.3 省电工作方式……………………………………………………… 54
2.7.4 CHMOS型单片机节电工作方式………………………………… 55
习 题…………………………………………………………………………… 58
第3章 51系列单片机指令系统及Keil集成开发环境…………………………… 59
3.1 指令系统和指令格式……………………………………………………… 59
3.1.1 指令系统的概念…………………………………………………… 59
3.1.2 指令格式和常用伪指令…………………………………………… 59
3.2 指令寻址方式……………………………………………………………… 63
3.2.1 寄存器寻址………………………………………………………… 63
3.2.2 直接寻址…………………………………………………………… 64
3.2.3 寄存器间接寻址…………………………………………………… 64
3.2.4 立即寻址…………………………………………………………… 65
3.2.5 基寄存器加变址寄存器间接寻址………………………………… 65
3.3 指令状态标志和类型……………………………………………………… 66
3.3.1 指令状态标志……………………………………………………… 66
3.3.2 指令类型…………………………………………………………… 67
3.4 数据传送指令……………………………………………………………… 68
3.4.1 内部数据传送指令………………………………………………… 69
3.4.2 外部数据存储器传送指令………………………………………… 73
3.4.3 查表指令…………………………………………………………… 75
3.5 算术运算指令……………………………………………………………… 76
3.5.1 加减指令…………………………………………………………… 76
3.5.2 乘除指令…………………………………………………………… 80
3.6 逻辑运算指令……………………………………………………………… 81
3.6.1 ACC的逻辑操作指令…………………………………………… 81
3.6.2 两个操作数的逻辑操作指令……………………………………… 83
3.7 位操作指令………………………………………………………………… 85
3.7.1 位变量传送指令…………………………………………………… 85
3.7.2 位变量修改指令…………………………………………………… 86
3.7.3 位变量逻辑操作指令……………………………………………… 87
3.8 控制转移指令……………………………………………………………… 87
3.8.1 绝对转移指令……………………………………………………… 87
3.8.2 条件转移指令……………………………………………………… 91
3.8.3 调用、返回及空操作指令………………………………………… 93
3.9 KeilμVision4集成开发环境简介……………………………………… 96
3.9.1 μVision4项目管理窗口………………………………………… 96
3.9.2 μVision4的菜单栏……………………………………………… 97
3.9.3 μVision4工具栏………………………………………………… 103
3.9.4 μVision4的管理配置…………………………………………… 107
3.9.5 μVision4的各种常用窗口……………………………………… 111
3.9.6 用μVision4创建项目…………………………………………… 115
3.9.7 项目仿真和调试………………………………………………… 118
习 题………………………………………………………………………… 120
第4章 51系列单片机汇编语言程序设计方法………………………………… 122
4.1 单片机系统程序结构及设计过程……………………………………… 122
4.1.1 程序总体构成…………………………………………………… 122
4.1.2 程序设计过程…………………………………………………… 125
4.2 顺序程序结构设计……………………………………………………… 125
4.3 分支程序结构设计……………………………………………………… 127
4.3.1 基本分支结构程序设计………………………………………… 127
4.3.2 多分支结构程序设计…………………………………………… 128
4.4 循环结构程序设计……………………………………………………… 132
4.4.1 单重循环程序…………………………………………………… 132
4.4.2 多重循环程序…………………………………………………… 134
4.4.3 已知循环次数结构程序设计…………………………………… 134
4.4.4 未知循环次数结构程序设计…………………………………… 134
4.5 子程序设计及参数传递方法…………………………………………… 135
4.5.1 子程序的调用与返回…………………………………………… 136
4.5.2 子程序的参数传递……………………………………………… 137
4.6 中断程序设计…………………………………………………………… 144
4.6.1 中断的初始化…………………………………………………… 144
4.6.2 中断服务程序…………………………………………………… 144
4.6.3 外部中断程序…………………………………………………… 145
4.6.4 定时中断程序…………………………………………………… 146
4.6.5 串行中断程序…………………………………………………… 147
4.7 常用程序设计及调试实例……………………………………………… 148
4.7.1 定点数运算程序………………………………………………… 149
4.7.2 查表程序………………………………………………………… 153
4.7.3 数制转换程序…………………………………………………… 154
习 题………………………………………………………………………… 156
第5章 51系列单片机接口应用及Proteus仿真………………………………… 157
5.1 Proteus简介…………………………………………………………… 157
5.1.1 Proteus编辑环境……………………………………………… 157
5.1.2 电路原理图设计………………………………………………… 162
5.1.3 单片机的仿真…………………………………………………… 166
5.1.4 ISIS模块应用举例……………………………………………… 167
5.2 51系列单片机内部接口和定时器的应用……………………………… 169
5.2.1 并行接口应用…………………………………………………… 169
5.2.2 定时/计数器应用………………………………………………… 174
5.2.3 串行接口电路…………………………………………………… 180
5.3 51系列单片机并行扩展系统的扩展原理……………………………… 195
5.3.1 51单片机最小系统……………………………………………… 195
5.3.2 51单片机扩展总线与编址技术………………………………… 196
5.4 程序存储器扩展………………………………………………………… 200
5.4.1 外部程序存储器的操作时序…………………………………… 200
5.4.2 常用EPROM 存储器…………………………………………… 202
5.4.3 程序存储器扩展方法…………………………………………… 203
5.5 数据存储器扩展………………………………………………………… 205
5.5.1 外部数据存储器的操作时序…………………………………… 205
5.5.2 常用的RAM 芯片……………………………………………… 207
5.5.3 RAM 存储器扩展方法………………………………………… 207
5.5.4 外部RAM 的读写程序………………………………………… 209
5.6 LED键盘/显示专用电路接口技术和应用…………………………… 210
5.6.1 LED显示接口技术……………………………………………… 210
5.6.2 按键、键盘与单片机的接口技术………………………………… 217
5.7 LED点阵显示电路接口技术和应用…………………………………… 226
5.7.1 点阵LED显示器原理…………………………………………… 227
5.7.2 LED点阵显示接口电路及编程方法…………………………… 228
5.8 LCD显示电路接口技术和应用………………………………………… 235
5.8.1 SMC1602显示器工作原理……………………………………… 236
5.8.2 指令集及时序…………………………………………………… 240
5.8.3 应用实例………………………………………………………… 244
5.9 ADC与DAC器件接口技术…………………………………………… 252
5.9.1 DAC转换器接口………………………………………………… 252
5.9.2 ADC转换接口…………………………………………………… 260
5.10 温度传感器接口技术…………………………………………………… 265
5.10.1 DS18B20的基础知识………………………………………… 265
5.10.2 参考程序………………………………………………………… 270
5.10.3 DS18B20测温实例…………………………………………… 272
习 题………………………………………………………………………… 275
参考文献……………………………………………………………………………… 278
1.1 计算机系统概述…………………………………………………………… 1
1.1.1 计算机……………………………………………………………… 1
1.1.2 微型计算机………………………………………………………… 1
1.1.3 单片微型计算机…………………………………………………… 2
1.1.4 嵌入式系统………………………………………………………… 3
1.2 单片机的内部结构………………………………………………………… 3
1.2.1 中央处理器………………………………………………………… 3
1.2.2 存储器……………………………………………………………… 6
1.2.3 输入/输出接口……………………………………………………… 7
1.2.4 总 线……………………………………………………………… 8
1.3 单片机的类型和典型单片机产品………………………………………… 8
1.3.1 单片机的类型和特点……………………………………………… 8
1.3.2 典型单片机产品…………………………………………………… 10
1.4 单片机的应用系统结构及其应用………………………………………… 11
1.4.1 单片机应用系统结构……………………………………………… 11
1.4.2 单片机的应用……………………………………………………… 12
习 题…………………………………………………………………………… 14
第2章 51系列单片机硬件结构和功能…………………………………………… 15
2.1 总体结构…………………………………………………………………… 15
2.1.1 51系列单片机的总体结构……………………………………… 15
2.1.2 51系列单片机的引脚定义及功能……………………………… 17
2.2 存储器的组织结构及功能………………………………………………… 20
2.2.1 程序存储器………………………………………………………… 20
2.2.2 内部数据存储器…………………………………………………… 21
2.2.3 外部数据RAM 和I/O口………………………………………… 27
2.3 I/O接口的结构及功能…………………………………………………… 27
2.3.1 并行接口的结构及功能…………………………………………… 27
2.3.2 串行接口的结构及功能…………………………………………… 32
2.4 定时/计数器的结构及功能……………………………………………… 33
2.4.1 定时/计数器的结构……………………………………………… 33
2.4.2 定时/计数器方式寄存器和控制寄存器………………………… 34
2.4.3 T0、T1的工作方式和内部结构………………………………… 36
2.4.4 定时/计数器T2的功能和使用方法…………………………… 38
2.5 中断系统的结构及功能…………………………………………………… 42
2.5.1 中断系统结构……………………………………………………… 43
2.5.2 中断源……………………………………………………………… 43
2.5.3 中断控制…………………………………………………………… 45
2.5.4 中断响应过程……………………………………………………… 47
2.5.5 中断服务程序的现场保护和恢复………………………………… 48
2.5.6 中断请求的撤出…………………………………………………… 49
2.6 时钟、时钟电路、CPU 定时……………………………………………… 50
2.6.1 CMOS型51单片机时钟电路…………………………………… 50
2.6.2 CPU 时序………………………………………………………… 51
2.7 单片机工作方式…………………………………………………………… 52
2.7.1 复位方式与复位电路……………………………………………… 53
2.7.2 程序执行方式……………………………………………………… 54
2.7.3 省电工作方式……………………………………………………… 54
2.7.4 CHMOS型单片机节电工作方式………………………………… 55
习 题…………………………………………………………………………… 58
第3章 51系列单片机指令系统及Keil集成开发环境…………………………… 59
3.1 指令系统和指令格式……………………………………………………… 59
3.1.1 指令系统的概念…………………………………………………… 59
3.1.2 指令格式和常用伪指令…………………………………………… 59
3.2 指令寻址方式……………………………………………………………… 63
3.2.1 寄存器寻址………………………………………………………… 63
3.2.2 直接寻址…………………………………………………………… 64
3.2.3 寄存器间接寻址…………………………………………………… 64
3.2.4 立即寻址…………………………………………………………… 65
3.2.5 基寄存器加变址寄存器间接寻址………………………………… 65
3.3 指令状态标志和类型……………………………………………………… 66
3.3.1 指令状态标志……………………………………………………… 66
3.3.2 指令类型…………………………………………………………… 67
3.4 数据传送指令……………………………………………………………… 68
3.4.1 内部数据传送指令………………………………………………… 69
3.4.2 外部数据存储器传送指令………………………………………… 73
3.4.3 查表指令…………………………………………………………… 75
3.5 算术运算指令……………………………………………………………… 76
3.5.1 加减指令…………………………………………………………… 76
3.5.2 乘除指令…………………………………………………………… 80
3.6 逻辑运算指令……………………………………………………………… 81
3.6.1 ACC的逻辑操作指令…………………………………………… 81
3.6.2 两个操作数的逻辑操作指令……………………………………… 83
3.7 位操作指令………………………………………………………………… 85
3.7.1 位变量传送指令…………………………………………………… 85
3.7.2 位变量修改指令…………………………………………………… 86
3.7.3 位变量逻辑操作指令……………………………………………… 87
3.8 控制转移指令……………………………………………………………… 87
3.8.1 绝对转移指令……………………………………………………… 87
3.8.2 条件转移指令……………………………………………………… 91
3.8.3 调用、返回及空操作指令………………………………………… 93
3.9 KeilμVision4集成开发环境简介……………………………………… 96
3.9.1 μVision4项目管理窗口………………………………………… 96
3.9.2 μVision4的菜单栏……………………………………………… 97
3.9.3 μVision4工具栏………………………………………………… 103
3.9.4 μVision4的管理配置…………………………………………… 107
3.9.5 μVision4的各种常用窗口……………………………………… 111
3.9.6 用μVision4创建项目…………………………………………… 115
3.9.7 项目仿真和调试………………………………………………… 118
习 题………………………………………………………………………… 120
第4章 51系列单片机汇编语言程序设计方法………………………………… 122
4.1 单片机系统程序结构及设计过程……………………………………… 122
4.1.1 程序总体构成…………………………………………………… 122
4.1.2 程序设计过程…………………………………………………… 125
4.2 顺序程序结构设计……………………………………………………… 125
4.3 分支程序结构设计……………………………………………………… 127
4.3.1 基本分支结构程序设计………………………………………… 127
4.3.2 多分支结构程序设计…………………………………………… 128
4.4 循环结构程序设计……………………………………………………… 132
4.4.1 单重循环程序…………………………………………………… 132
4.4.2 多重循环程序…………………………………………………… 134
4.4.3 已知循环次数结构程序设计…………………………………… 134
4.4.4 未知循环次数结构程序设计…………………………………… 134
4.5 子程序设计及参数传递方法…………………………………………… 135
4.5.1 子程序的调用与返回…………………………………………… 136
4.5.2 子程序的参数传递……………………………………………… 137
4.6 中断程序设计…………………………………………………………… 144
4.6.1 中断的初始化…………………………………………………… 144
4.6.2 中断服务程序…………………………………………………… 144
4.6.3 外部中断程序…………………………………………………… 145
4.6.4 定时中断程序…………………………………………………… 146
4.6.5 串行中断程序…………………………………………………… 147
4.7 常用程序设计及调试实例……………………………………………… 148
4.7.1 定点数运算程序………………………………………………… 149
4.7.2 查表程序………………………………………………………… 153
4.7.3 数制转换程序…………………………………………………… 154
习 题………………………………………………………………………… 156
第5章 51系列单片机接口应用及Proteus仿真………………………………… 157
5.1 Proteus简介…………………………………………………………… 157
5.1.1 Proteus编辑环境……………………………………………… 157
5.1.2 电路原理图设计………………………………………………… 162
5.1.3 单片机的仿真…………………………………………………… 166
5.1.4 ISIS模块应用举例……………………………………………… 167
5.2 51系列单片机内部接口和定时器的应用……………………………… 169
5.2.1 并行接口应用…………………………………………………… 169
5.2.2 定时/计数器应用………………………………………………… 174
5.2.3 串行接口电路…………………………………………………… 180
5.3 51系列单片机并行扩展系统的扩展原理……………………………… 195
5.3.1 51单片机最小系统……………………………………………… 195
5.3.2 51单片机扩展总线与编址技术………………………………… 196
5.4 程序存储器扩展………………………………………………………… 200
5.4.1 外部程序存储器的操作时序…………………………………… 200
5.4.2 常用EPROM 存储器…………………………………………… 202
5.4.3 程序存储器扩展方法…………………………………………… 203
5.5 数据存储器扩展………………………………………………………… 205
5.5.1 外部数据存储器的操作时序…………………………………… 205
5.5.2 常用的RAM 芯片……………………………………………… 207
5.5.3 RAM 存储器扩展方法………………………………………… 207
5.5.4 外部RAM 的读写程序………………………………………… 209
5.6 LED键盘/显示专用电路接口技术和应用…………………………… 210
5.6.1 LED显示接口技术……………………………………………… 210
5.6.2 按键、键盘与单片机的接口技术………………………………… 217
5.7 LED点阵显示电路接口技术和应用…………………………………… 226
5.7.1 点阵LED显示器原理…………………………………………… 227
5.7.2 LED点阵显示接口电路及编程方法…………………………… 228
5.8 LCD显示电路接口技术和应用………………………………………… 235
5.8.1 SMC1602显示器工作原理……………………………………… 236
5.8.2 指令集及时序…………………………………………………… 240
5.8.3 应用实例………………………………………………………… 244
5.9 ADC与DAC器件接口技术…………………………………………… 252
5.9.1 DAC转换器接口………………………………………………… 252
5.9.2 ADC转换接口…………………………………………………… 260
5.10 温度传感器接口技术…………………………………………………… 265
5.10.1 DS18B20的基础知识………………………………………… 265
5.10.2 参考程序………………………………………………………… 270
5.10.3 DS18B20测温实例…………………………………………… 272
习 题………………………………………………………………………… 275
参考文献……………………………………………………………………………… 278
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