单片机原理与应用系统设计（第2版）

　　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，增加了丰富且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。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。除个别章外，每章结束备有相关的习题，以便读者及时巩固所学知识。 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及工程设计人员的参考书。

暂缺《单片机原理与应用系统设计（第2版）》作者简介

第1章单片机概述1
1.1单片机的概念及特点1
1.1.1单片机的基本概念1
1.1.2单片机的主要特点2
1.2单片机的发展历程3
1.3单片机的种类与应用5
1.3.1单片机的种类5
1.3.2单片机的等级9
1.3.3单片机的应用9
1.4单片机的选型10
习题11
第2章单片机的基本原理12
2.1MCS51系列单片机简介12
2.1.1MCS51系列单片机的特点12
2.1.2MCS51系列单片机的常用芯片简介13
2.2MCS51系列单片机的结构16
2.2.1MCS51系列单片机的内部结构16
2.2.2MCS51系列单片机的CPU17
2.2.3MCS51系列单片机的存储器分布20
2.2.4MCS51系列单片机的输入输出接口26
2.2.5MCS51系列单片机的时钟电路29
2.2.6MCS51系列单片机的复位电路29
2.3MCS51系列单片机的引脚功能31
2.4MCS51系列单片机的时序33
2.4.1MCS51系列单片机的时序单位33
2.4.2MCS51系列单片机典型指令的时序34◆单片机原理与应用系统设计(第2版)目录2.5MCS51系列单片机的最小系统36
2.5.1MCS51系列单片机的最小系统组成36
2.5.2MCS51系列单片机的节电方式37
习题38
第3章单片机汇编语言程序设计40
3.1MCS51系列单片机的汇编指令格式和寻址方式40
3.1.1MCS51系列单片机的汇编指令格式40
3.1.2MCS51系列单片机的寻址方式41
3.2MCS51系列单片机的指令系统44
3.2.1数据传送类指令45
3.2.2算术运算类指令48
3.2.3逻辑运算类指令51
3.2.4控制转移类指令52
3.2.5位运算类指令57
3.3MCS51系列单片机汇编程序常用的伪指令59
3.4MCS51系列单片机汇编语言程序设计63
3.4.1数据的寻找与排序的程序64
3.4.2数据运算的程序66
3.4.3数据的拼拆和转换69
3.4.4多分支转移程序71
3.4.5子程序设计74
习题76
第4章单片机C语言程序设计80
4.1C语言与MCS51系列单片机80
4.1.1C语言与MCS51系列单片机概述80
4.1.2C51程序的结构82
4.2C51的基本数据类型83
4.3C51的运算量85
4.3.1常量85
4.3.2变量86
4.3.3变量的存储模式89
4.3.4绝对地址的访问90
4.4C51的运算符及表达式92
4.4.1算术运算符和算术表达式92
4.4.2赋值运算符和赋值表达式93
4.4.3增量运算符和增量表达式93
4.4.4关系运算符和关系表达式93
4.4.5逻辑运算符和逻辑表达式94
4.4.6复合赋值运算符95
4.4.7逗号运算符和逗号表达式95
4.4.8条件运算符和条件表达式95
4.4.9位运算符和位运算96
4.4.10指针与地址运算符96
4.5C51的输入与输出97
4.5.1格式输出函数printf()97
4.5.2格式输入函数scanf()98
4.6C51程序基本结构与相关语句98
4.6.1C51程序的基本结构98
4.6.2C51语句100
4.6.3if语句100
4.6.4switch…case语句101
4.6.5while语句102
4.6.6do…while语句102
4.6.7for语句103
4.6.8break和continue语句103
4.6.9return语句104
4.7C51的函数104
4.7.1函数的定义105
4.7.2函数的调用与声明107
4.7.3函数的嵌套调用和递归调用108
4.8C51的构造数据类型110
4.8.1数组110
4.8.2指针111
4.8.3结构体113
4.8.4共用体115
4.8.5枚举类型117
4.9C51程序的编辑和编译118
习题118
第5章MCS51单片机内部资源及编程120
5.1并行输入输出接口120
5.2定时/计数器接口121
5.2.1定时/计数器的主要特性121
5.2.2定时/计数器T0、T1的工作原理122
5.2.3定时/计数器的特殊功能寄存器123
5.2.4定时/计数器的工作模式124
5.2.5定时/计数器的初始化编程及应用127
5.3串行接口134
5.3.1串行口的主要特性134
5.3.2MCS51系列单片机串行口的工作原理135
5.3.3串行口的特殊功能寄存器136
5.3.4串行口的工作方式138
5.3.5串行口的初始化编程及应用142
5.4中断系统154
5.4.1MCS51系列单片机中断系统的特点154
5.4.2MCS51系列单片机的中断源155
5.4.3MCS51系列单片机的中断控制寄存器157
5.4.4中断系统的应用159
习题162
第6章MCS51单片机的外部接口技术165
6.1人机接口165
6.1.1数码管显示接口165
6.1.2字符点阵式LCD显示接口170
6.1.3图形点阵式LCD显示接口177
6.1.4键盘接口190
6.2存储器扩展196
6.2.1单片机系统总线196
6.2.2数据存储器扩展197
6.2.3程序存储器扩展199
6.2.4单片机对外部存储器的读写时序200
6.3输入输出口扩展202
6.3.1简单I/O接口扩展202
6.3.2可编程并行I/O接口扩展203
6.4A/D转换接口211
6.4.1A/D转换原理211
6.4.2ADC0809芯片的应用213
6.5D/A转换接口219
6.5.1D/A转换原理219
6.5.2DAC0832芯片的应用221
6.6开关量输入输出接口226
习题227
第7章MCS51单片机的通信接口技术228
7.1RS232接口通信228
7.1.1RS232基本原理228
7.1.2单片机与PC的RS232接口通信229
7.2RS485接口通信234
7.3IIC总线接口通信234
7.3.1IIC总线主要特点234
7.3.2IIC总线工作时序235
7.3.3IIC总线操作指令格式236
7.3.4IIC总线EEPROM芯片的应用 236
7.4SPI总线接口通信245
7.4.1SPI总线工作原理245
7.4.2SPI总线芯片ADC0832的应用246
7.5CAN总线接口通信251
7.5.1CAN通信总线原理251
7.5.2常用的CAN总线芯片252
7.5.3CAN总线应用253
7.6USB总线接口通信254
7.6.1USB通信总线原理254
7.6.2常用的USB通信总线芯片255
7.6.3USB 1.1通信总线应用256
习题257
第8章单片机应用系统设计258
8.1系统设计总体规划258
8.1.1单片机应用系统设计流程258
8.1.2硬件系统设计原则260
8.1.3软件系统设计原则260
8.2电子密码锁设计260
8.2.1硬件电路设计261
8.2.2软件程序设计261
8.3GPS定位终端设计263
8.3.1硬件电路设计263
8.3.2软件程序设计264
8.4电子日历设计268
8.4.1硬件电路设计268
8.4.2软件程序设计271
8.5温度检测器设计271
8.5.1硬件电路设计271
8.5.2软件程序设计275
8.6电梯内部控制器设计276
8.6.1硬件电路设计277
8.6.2软件程序设计278
8.7直流电机温控调速器279
8.7.1硬件电路设计280
8.7.2软件程序设计282
8.8RFID读卡器设计282
8.8.1硬件电路设计283
8.8.2软件程序设计284
8.9ZigBee物联网结点设计285
8.9.1ZigBee物联网整体结构285
8.9.2温湿度结点的硬件电路设计286
8.9.3软件程序设计288
第9章嵌入式操作系统应用基础290
9.1嵌入式操作系统介绍290
9.1.1嵌入式计算机系统体系结构290
9.1.2嵌入式操作系统主要功能292
9.1.3典型的嵌入式操作系统293
9.2RTX51 Tiny操作系统基本功能294
9.2.1RTX51 Tiny特性294
9.2.2RTX51 Tiny的任务管理294
9.2.3RTX51 Tiny的系统函数297
9.2.4使用RTX51 Tiny编程时注意事项299
9.2.5RTX51 Tiny的系统配置300
9.2.6RTX51 Tiny的编程规则302
9.3RTX51 Tiny操作系统应用实例303
9.3.1多路跑马灯303
9.3.2矩阵式键盘扫描识别306
9.3.3秒表308
9.3.4串口通信311
习题314
第10章便携式单片机学习板介绍315
10.1SLG1型便携式单片机学习板特点315
10.2原理图设计315
10.2.1总体设计315
10.2.2各模块单元设计317
10.3例程设计322
第11章单片机应用系统开发工具323
11.1Keil μVision集成开发环境的使用323
11.1.1工程文件的建立323
11.1.2在工程中添加程序文件325
11.1.3编译和连接工程文件，形成目标文件325
11.1.4调试运行，观察结果326
11.1.5仿真环境的设置328
11.2Proteus仿真软件介绍332
11.3电路设计开发工具Altium Designer介绍337
附录AMCS51单片机指令表338
A.1数据传输类指令338
A.2算术运算类指令339
A.3逻辑操作类指令340
A.4位操作类指令341
A.5控制转移类指令342
附录BC51的库函数343
B.1专用寄存器头文件regxx.h343
B.2字符函数库ctype.h343
B.3一般输入输出函数库stdio.h344
B.4字符串函数库string.h345
B.5标准函数库stdlib.h347
B.6数学函数库math.h348
B.7预定义宏函数库absacc.h349
B.8内部函数库intrins.h349
参考文献351