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单片机原理及应用技术（基于Keil C与Proteus）
作者：赵全利 忽晓伟
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2023-07-01
ISBN：9787115602534
定价：¥79.80
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内容简介
本书全面详细讲授51系列及兼容单片机体系的结构、工作原理、功能部件和软硬件应用开发资源。在51单片机硬件编程资源、指令系统和汇编语言程序设计的基础上，凸显C51语言应用程序的基础知识、编程技术、应用示例及单片机应用系统的软硬件开发技术。详细描述了单片机I/O接口、功能部件、模-数与数-模转换、系统扩展及综合应用等实例的设计方法和设计过程。本书以Keil C51集成环境、Proteus仿真软件等开发资源为平台，从单片机应用的角度出发，引用了大量的单片机软硬件仿真调试及工程应用实例，突出在实践中构建知识体系的教学方法，引导学生逐步认识、熟知、实践和应用单片机。本书融单片机电路原理、软件编程、仿真调试及工程应用为一体，具有结构完整、层次分明，将知识点贯穿于应用示例中，所有范例均通过Proteus软件平台进行仿真调试，以方便教学和操作。本书配套提供电子课件、习题答案、程序代码及仿真实例源文件等电子资源。
作者简介
赵全利，河南大学计算机专业教授。获河南省信息技术教育 成果等（ 名）十余项，获河南省大学生机器人竞赛 指导教师（省科技厅、教育厅）。主编多部高等学校规划教材。《单片机原理及应用教程》和《微型计算机原理及接口技术》均已出版到第4版。
目录
第 1章 单片机应用基础概述 1
1.1 计算机及单片机简介 1
1.1.1 计算机到单片机的发展过程 1
1.1.2 微型计算机的分类 2
1.1.3 单片机的特点和应用 4
1.2 数制与编码 5
1.2.1 数制及其转换 5
1.2.2 编码 9
1.3 计算机系统组成 12
1.3.1 计算机硬件组成 13
1.3.2 计算机软件系统 14
1.4 单片机与嵌入式系统 15
1.4.1 嵌入式系统 15
1.4.2 单片机应用系统的组成 16
1.5 单片机应用开发资源 17
1.6 一个简单的单片机应用示例 19
1.7 思考与练习 22
第 2章 51单片机及硬件结构 23
2.1 51单片机系列 23
2.2 51单片机总体结构 24
2.2.1 51单片机总体结构框图及功能 24
2.2.2 51单片机芯片引脚功能 28
2.3 51单片机存储结构及编程资源 32
2.3.1 51单片机存储器的特点 32
2.3.2 程序存储器 33
2.3.3 数据存储器 34
2.3.4 51单片机编程资源（专用寄存器区SFR） 37
2.3.5 位处理器 39
2.4 51单片机工作方式 39
2.4.1 复位及复位方式 39
2.4.2 程序执行工作方式 41
2.5 51单片机的时序 41
2.5.1 时钟 41
2.5.2 CPU时序 42
2.6 单片机 小系统 45
2.6.1单片机 小系统组成 45
2.6.2 单片机 小系统应用电路 46
2.7 思考与练习 46
第3章 指令系统、汇编语言及C51程序设计 48
3.1 单片机指令系统 48
3.1.1 指令格式及分类 48
3.1.2 寻址方式与寻址空间 50
3.1.3 指令系统及应用示例 54
3.2 汇编语言程序设计基础 69
3.2.1 汇编语言特征 69
3.2.2 伪指令 70
3.2.3 汇编语言程序设计及应用 72
3.2.4 汇编语言上机及Proteus仿真 80
3.3 C51程序设计及应用 83
3.3.1 C51简介 83
3.3.2 存储区、存储类型及存储模式 85
3.3.3．数据类型及变量 86
3.3.4 C51运算符及表达式 88
3.3.5 控制语句及应用示例 93
3.3.6 数组及应用示例 98
3.3.7 函数及应用示例 101
3.3.8 指针及应用示例 107
3.4 Keil 51单片机集成开发环境 112
3.4.1 单片机应用程序开发过程 112
3.4.2 Keil 开发环境的安装 112
3.4.3 Keil 工程的建立 114
3.4.4 Keil 调试功能 116
3.5 单片机I/O端口应用示例 118
3.6 Keil C与Proteus联机调试示例 123
3.6.1 通过插件实现Keil C与Proteus联机调试及示例 123
3.6.2 通过.OMF文件实现Keil与Proteus调试及示例 126
3.7 思考与练习 128
第4章 51单片机中断系统及应用 131
4.1 中断的概念 131
4.1.1 中断及中断源 131
4.1.2 中断嵌套及优先级 131
4.2 51单片机中断系统结构及中断控制 132
4.2.1 51单片机的中断系统结构 132
4.2.2 中断源和中断请求标志 133
4.2.3 中断允许控制 134
4.2.4 中断优先级控制 135
4.3 51单片机中断响应过程 136
4.3.1 中断响应 136
4.3.2 中断处理和中断返回 137
4.4 外部中断源扩展 138
4.4.1 中断加查询方式扩展外部中断源 138
4.4.2 利用定时器扩展外部中断源 140
4.5 中断系统应用设计示例及仿真 141
4.5.1中断系统应用设计 141
4.5.2 中断实现程序（指令）单步操作 142
4.5.3外部中断应用示例及仿真 143
4.6 思考与练习 151
第5章 51单片机定时器/计数器及应用 152
5.1 定时器/计数器概述 152
5.2 定时器/计数器的控制 153
5.2.1 定时器/计数器工作模式寄存器 153
5.2.2 定时器/计数器控制寄存器 154
5.3 定时器/计数器的工作模式及应用 154
5.3.1 工作模式0及应用示例 154
5.3.2 工作模式1及应用示例 157
5.3.3 工作模式2及应用示例 159
5.3.4 工作模式3及应用示例 162
5.4 定时器/计数器应用设计实例及仿真 164
5.4.1 定时器延时控制 164
5.4.2 定时器实现测量脉冲宽度 168
5.4.3 10kHz方波发生器 170
5.5.4 循环加1计数器 172
5.5 思考与练习 174
第6章 51单片机串行口及应用技术 176
6.1 串行通信的基本概念 176
6.1.1 异步通信和同步通信 176
6.1.2 串行通信的制式、波特率、时钟和奇偶校验 177
6.2 常用串行通信总线标准及接口电路 179
6.2.1 RS-232C总线标准及接口电路 180
6.2.2 RS-422/485总线标准及接口电路 181
6.3 51单片机可编程串行口 183
6.3.1 串行口结构 183
6.3.2 可编程控制串行口 184
6.3.3 串行口的工作方式 185
6.3.4 波特率设置 186
6.4 51单片机串行口应用实例 188
6.4.1 串行口方式0的应用设计实例 188
6.4.2 串行口在其他方式下的应用 196
6.4.3 多机通信应用设计实例 204
6.5 思考与练习 209
第7章 单片机I/O（未扩展）接口应用技术 211
7.1 键盘接口及应用 211
7.1.1 键盘及其工作特征 211
7.1.2 独立式非编码键盘接口及应用 212
7.1.3 矩阵式键盘接口及应用 214
7.2 单片机常用显示器接口及应用 218
7.2.1 LED显示器接口及应用 218
7.2.2 LCD液晶显示器接口及应用 224
7.3 开关量控制I/O接口 229
7.4 思考与练习 233
第8章 单片机系统扩展及I/O接口技术 234
8.1 单片机系统扩展概述 234
8.1.1 单片机系统扩展配置及接口芯片 234
8.1.2 单片机扩展后的总线结构 235
8.2 程序存储器的扩展 237
8.2.1 常用的程序存储器芯片 237
8.2.2 程序存储器的扩展 240
8.3 数据存储器的扩展 243
8.3.1 常用数据存储器芯片 243
8.3.2 数据存储器的扩展 245
8.4 I/O端口的扩展 248
8.4.1 简单并行I/O口的扩展 248
8.4.2 8155可编程多功能接口芯片及扩展 250
8.5 单片机扩展系统外部地址空间的编址方法 257
8.5.1 单片机扩展系统地址空间编址 257
8.5.2 线选法 258
8.5.3 译码法 258
8.6 8155扩展键盘与显示器设计实例 259
8.7 思考与练习 263
第9章 A-D与D-A转换接口技术及应用 264
9.1 D-A转换器与单片机的接口 264
9.1.1并行D-A转换器 264
9.1.2 D-A转换器与51单片机的接口 266
9.1.3 串行D-A转换器 268
9.2 A-D转换器与单片机的接口 272
9.2.1并行A-D转换器 272
9.2.2. A-D转换器与51单片机的接口 276
9.2.3串行A-D转换器 280
9.3思考与练习 284
第 10章 单片机应用系统开发及设计实例 285
10.1 单片机应用系统开发过程 285
10.1.1 总体与软、硬件设计 285
10.1.2 软、硬件调试及电路装配 286
10.1.3 程序下载 287
10.1.4 脱机运行 291
10.2 单片机（数字量）应用系统设计实例 291
10.2.1 简易数控增益放大器 291
10.2.2 单片机“秒”计时器 295
10.2.3 智能循迹小车 299
10.2.4 多功能8位抢答器 303
10.2.5 LED点阵显示系统 306
10.3 单片机（模拟量）应用系统设计实例 309
10.3.1 数字测量仪表（模拟量） 309
10.3.2 热电偶温度控制系统 313
10.4 单片机（综合）应用系统设计实例 315
10.4.1 直流电电动机转速PID控制系统 315
10.4.2 单片机舵机闭环控制系统 320
10.4.3 基于蓝牙技术遥控的单片机应用实例 325
10.4.4多功能LCD电子时钟 330
10.5 思考与练习 332
第 11章 单片机应用系统抗干扰技术 333
11.1 干扰源 333
11.1.1 干扰源、传播途径及干扰分类 333
11.1.2 串模干扰与共模干扰 334
11.1.3电网及电路干扰 335
11.2 硬件抗干扰措施 335
11.2.1 串模干扰与共模干扰的抑制 336
11.2.2 输入输出通道干扰的抑制 337
11.2.3 电网及电路干扰的抑制 339
11.2.4 地线的抗干扰措施 341
11.3 软件抗干扰措施 342
11.3.1数字信号软件抗干扰措施 343
11.3.2 CPU软件抗干扰 344
11.3.3 程序运行监视器 345
11.4 思考与练习 347
附录 348
附录A 51单片机指令表 348
附录B 常用C51库函数 352
附录C ASCII（美国标准信息交换码）码表 354
附录D 部分电路非标准符号与国标的对照表 354
附录E 本书英文缩写含义与中文对照表 354
附录F Proteus元器件大类及部分元器件对照表 354
参考文献 355
1.1 计算机及单片机简介 1
1.1.1 计算机到单片机的发展过程 1
1.1.2 微型计算机的分类 2
1.1.3 单片机的特点和应用 4
1.2 数制与编码 5
1.2.1 数制及其转换 5
1.2.2 编码 9
1.3 计算机系统组成 12
1.3.1 计算机硬件组成 13
1.3.2 计算机软件系统 14
1.4 单片机与嵌入式系统 15
1.4.1 嵌入式系统 15
1.4.2 单片机应用系统的组成 16
1.5 单片机应用开发资源 17
1.6 一个简单的单片机应用示例 19
1.7 思考与练习 22
第 2章 51单片机及硬件结构 23
2.1 51单片机系列 23
2.2 51单片机总体结构 24
2.2.1 51单片机总体结构框图及功能 24
2.2.2 51单片机芯片引脚功能 28
2.3 51单片机存储结构及编程资源 32
2.3.1 51单片机存储器的特点 32
2.3.2 程序存储器 33
2.3.3 数据存储器 34
2.3.4 51单片机编程资源（专用寄存器区SFR） 37
2.3.5 位处理器 39
2.4 51单片机工作方式 39
2.4.1 复位及复位方式 39
2.4.2 程序执行工作方式 41
2.5 51单片机的时序 41
2.5.1 时钟 41
2.5.2 CPU时序 42
2.6 单片机 小系统 45
2.6.1单片机 小系统组成 45
2.6.2 单片机 小系统应用电路 46
2.7 思考与练习 46
第3章 指令系统、汇编语言及C51程序设计 48
3.1 单片机指令系统 48
3.1.1 指令格式及分类 48
3.1.2 寻址方式与寻址空间 50
3.1.3 指令系统及应用示例 54
3.2 汇编语言程序设计基础 69
3.2.1 汇编语言特征 69
3.2.2 伪指令 70
3.2.3 汇编语言程序设计及应用 72
3.2.4 汇编语言上机及Proteus仿真 80
3.3 C51程序设计及应用 83
3.3.1 C51简介 83
3.3.2 存储区、存储类型及存储模式 85
3.3.3．数据类型及变量 86
3.3.4 C51运算符及表达式 88
3.3.5 控制语句及应用示例 93
3.3.6 数组及应用示例 98
3.3.7 函数及应用示例 101
3.3.8 指针及应用示例 107
3.4 Keil 51单片机集成开发环境 112
3.4.1 单片机应用程序开发过程 112
3.4.2 Keil 开发环境的安装 112
3.4.3 Keil 工程的建立 114
3.4.4 Keil 调试功能 116
3.5 单片机I/O端口应用示例 118
3.6 Keil C与Proteus联机调试示例 123
3.6.1 通过插件实现Keil C与Proteus联机调试及示例 123
3.6.2 通过.OMF文件实现Keil与Proteus调试及示例 126
3.7 思考与练习 128
第4章 51单片机中断系统及应用 131
4.1 中断的概念 131
4.1.1 中断及中断源 131
4.1.2 中断嵌套及优先级 131
4.2 51单片机中断系统结构及中断控制 132
4.2.1 51单片机的中断系统结构 132
4.2.2 中断源和中断请求标志 133
4.2.3 中断允许控制 134
4.2.4 中断优先级控制 135
4.3 51单片机中断响应过程 136
4.3.1 中断响应 136
4.3.2 中断处理和中断返回 137
4.4 外部中断源扩展 138
4.4.1 中断加查询方式扩展外部中断源 138
4.4.2 利用定时器扩展外部中断源 140
4.5 中断系统应用设计示例及仿真 141
4.5.1中断系统应用设计 141
4.5.2 中断实现程序（指令）单步操作 142
4.5.3外部中断应用示例及仿真 143
4.6 思考与练习 151
第5章 51单片机定时器/计数器及应用 152
5.1 定时器/计数器概述 152
5.2 定时器/计数器的控制 153
5.2.1 定时器/计数器工作模式寄存器 153
5.2.2 定时器/计数器控制寄存器 154
5.3 定时器/计数器的工作模式及应用 154
5.3.1 工作模式0及应用示例 154
5.3.2 工作模式1及应用示例 157
5.3.3 工作模式2及应用示例 159
5.3.4 工作模式3及应用示例 162
5.4 定时器/计数器应用设计实例及仿真 164
5.4.1 定时器延时控制 164
5.4.2 定时器实现测量脉冲宽度 168
5.4.3 10kHz方波发生器 170
5.5.4 循环加1计数器 172
5.5 思考与练习 174
第6章 51单片机串行口及应用技术 176
6.1 串行通信的基本概念 176
6.1.1 异步通信和同步通信 176
6.1.2 串行通信的制式、波特率、时钟和奇偶校验 177
6.2 常用串行通信总线标准及接口电路 179
6.2.1 RS-232C总线标准及接口电路 180
6.2.2 RS-422/485总线标准及接口电路 181
6.3 51单片机可编程串行口 183
6.3.1 串行口结构 183
6.3.2 可编程控制串行口 184
6.3.3 串行口的工作方式 185
6.3.4 波特率设置 186
6.4 51单片机串行口应用实例 188
6.4.1 串行口方式0的应用设计实例 188
6.4.2 串行口在其他方式下的应用 196
6.4.3 多机通信应用设计实例 204
6.5 思考与练习 209
第7章 单片机I/O（未扩展）接口应用技术 211
7.1 键盘接口及应用 211
7.1.1 键盘及其工作特征 211
7.1.2 独立式非编码键盘接口及应用 212
7.1.3 矩阵式键盘接口及应用 214
7.2 单片机常用显示器接口及应用 218
7.2.1 LED显示器接口及应用 218
7.2.2 LCD液晶显示器接口及应用 224
7.3 开关量控制I/O接口 229
7.4 思考与练习 233
第8章 单片机系统扩展及I/O接口技术 234
8.1 单片机系统扩展概述 234
8.1.1 单片机系统扩展配置及接口芯片 234
8.1.2 单片机扩展后的总线结构 235
8.2 程序存储器的扩展 237
8.2.1 常用的程序存储器芯片 237
8.2.2 程序存储器的扩展 240
8.3 数据存储器的扩展 243
8.3.1 常用数据存储器芯片 243
8.3.2 数据存储器的扩展 245
8.4 I/O端口的扩展 248
8.4.1 简单并行I/O口的扩展 248
8.4.2 8155可编程多功能接口芯片及扩展 250
8.5 单片机扩展系统外部地址空间的编址方法 257
8.5.1 单片机扩展系统地址空间编址 257
8.5.2 线选法 258
8.5.3 译码法 258
8.6 8155扩展键盘与显示器设计实例 259
8.7 思考与练习 263
第9章 A-D与D-A转换接口技术及应用 264
9.1 D-A转换器与单片机的接口 264
9.1.1并行D-A转换器 264
9.1.2 D-A转换器与51单片机的接口 266
9.1.3 串行D-A转换器 268
9.2 A-D转换器与单片机的接口 272
9.2.1并行A-D转换器 272
9.2.2. A-D转换器与51单片机的接口 276
9.2.3串行A-D转换器 280
9.3思考与练习 284
第 10章 单片机应用系统开发及设计实例 285
10.1 单片机应用系统开发过程 285
10.1.1 总体与软、硬件设计 285
10.1.2 软、硬件调试及电路装配 286
10.1.3 程序下载 287
10.1.4 脱机运行 291
10.2 单片机（数字量）应用系统设计实例 291
10.2.1 简易数控增益放大器 291
10.2.2 单片机“秒”计时器 295
10.2.3 智能循迹小车 299
10.2.4 多功能8位抢答器 303
10.2.5 LED点阵显示系统 306
10.3 单片机（模拟量）应用系统设计实例 309
10.3.1 数字测量仪表（模拟量） 309
10.3.2 热电偶温度控制系统 313
10.4 单片机（综合）应用系统设计实例 315
10.4.1 直流电电动机转速PID控制系统 315
10.4.2 单片机舵机闭环控制系统 320
10.4.3 基于蓝牙技术遥控的单片机应用实例 325
10.4.4多功能LCD电子时钟 330
10.5 思考与练习 332
第 11章 单片机应用系统抗干扰技术 333
11.1 干扰源 333
11.1.1 干扰源、传播途径及干扰分类 333
11.1.2 串模干扰与共模干扰 334
11.1.3电网及电路干扰 335
11.2 硬件抗干扰措施 335
11.2.1 串模干扰与共模干扰的抑制 336
11.2.2 输入输出通道干扰的抑制 337
11.2.3 电网及电路干扰的抑制 339
11.2.4 地线的抗干扰措施 341
11.3 软件抗干扰措施 342
11.3.1数字信号软件抗干扰措施 343
11.3.2 CPU软件抗干扰 344
11.3.3 程序运行监视器 345
11.4 思考与练习 347
附录 348
附录A 51单片机指令表 348
附录B 常用C51库函数 352
附录C ASCII（美国标准信息交换码）码表 354
附录D 部分电路非标准符号与国标的对照表 354
附录E 本书英文缩写含义与中文对照表 354
附录F Proteus元器件大类及部分元器件对照表 354
参考文献 355
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