51單片機原理、接口技術及工程實踐

《51單片機原理、接口技術及工程實踐》是清華大學出版社2021年出版圖書，作者劉丹丹、楊芳、王計元、劉洪利

基本介紹

• 中文名：51單片機原理、接口技術及工程實踐
• 作者：劉丹丹、楊芳、王計元、劉洪利
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302557036 

目錄

第1章緒論1

1.1單片機的基本概念1

1.2單片機的體系結構2

1.3單片機的發展及套用3

1.3.1單片機的發展歷程與趨勢3

1.3.2單片機的套用領域5

1.4常見的單片機型號、存儲器及封裝5

1.4.151系列單片機簡介5

1.4.2其他系列的單片機7

1.4.3不同程式存儲器簡介9

1.4.4單片機的封裝形式簡介10

1.5單片機的常用數制和編碼基礎知識12

1.5.1數制12

1.5.2常用編碼13

習題1 15

第2章MCS51 單片機的結構與原理16

2.1MCS51單片機的內部結構16

2.1.1MCS51單片機的基本結構16

2.1.2MCS51單片機的內部結構17

2.2MCS51單片機的引腳功能19

2.3MCS51單片機的CPU21

2.3.1運算器21

2.3.2控制器23

2.3.3布爾處理器26

2.3.4振盪器和時鐘電路26

2.3.5CPU的時序27

2.3.6CPU執行程式的過程30

2.4MCS51單片機的存儲器30

2.4.1程式存儲器31

2.4.2數據存儲器31

2.5MCS51單片機的輸入輸出接口38

2.5.1P0口38

2.5.2P1口40

2.5.3P2口41

2.5.4P3口42

2.5.5接口的負載能力與要求43

2.6MCS51單片機的工作方式43

2.6.1復位工作方式43

2.6.2程式執行工作方式45

2.6.3低功耗工作方式45

2.6.4編程和校驗工作方式47

2.6.5單片機的最小系統47...

習題2 48

第3章MCS51單片機的指令系統50

3.1指令系統概述50

3.1.1機器語言指令與彙編語言指令50

3.1.2指令格式51

3.1.3指令分類53

3.2定址方式53

3.2.1立即定址54

3.2.2暫存器定址54

3.2.3直接定址55

3.2.4暫存器間接定址56

3.2.5變址定址56

3.2.6相對定址57

3.2.7位定址58

3.3MCS51單片機指令集58

3.3.1數據傳送類指令59

3.3.2算術運算類指令66

3.3.3邏輯運算類指令71

3.3.4控制轉移類指令76

3.3.5位操作類指令82

3.4MCS51單片機彙編語言程式設計87

3.4.1概述87

3.4.2彙編語言程式的格式91

3.4.3彙編語言程式的模組化結構化設計105

習題3 132

第4章基於單片機的套用系統設計實例入門137

4.1單片機套用系統設計步驟137

4.2單片機套用系統開發環境Keil C51 138

4.2.1Keil軟體建立工程的方法138

4.2.2軟體仿真調試過程142

4.3Proteus仿真平台145

4.3.1使用 Proteus設計仿真電路圖147

4.3.2使用 Proteus設計源程式及調試方法153

4.3.3Proteus與Keil C51的連線及程式調試方法155

習題4 157

第5章MCS51單片機中斷系統的原理及套用158

5.1中斷的基本概念158

5.2中斷控制159

5.2.1MCS51單片機的中斷源159

5.2.2MCS51單片機的中斷控制暫存器160

5.3中斷服務程式的處理過程164

5.3.1中斷服務程式的回響條件164

5.3.2中斷服務程式的回響過程165

5.4中斷服務程式舉例165

習題5 168

第6章MCS51單片機的定時器/計數器170

6.1定時器/計數器的結構與工作原理170

6.1.1定時方法170

6.1.2定時器/計數器的結構170

6.1.3定時器/計數器的工作原理170

6.2定時器/計數器的工作方式暫存器和控制暫存器171

6.2.1工作方式暫存器TMOD171

6.2.2控制暫存器TCON172

6.3定時器/計數器的工作方式172

6.3.1工作方式0172

6.3.2工作方式1173

6.3.3工作方式2174

6.3.4工作方式3175

6.4定時器/計數器計數模式下對輸入信號的要求176

6.5定時器/計數器的編程和套用176

6.5.1定時器/計數器的編程初始化176

6.5.2定時器/計數器的套用舉例176

6.5.3定時器/計數器門控位的套用180

6.5.4時鐘的設計181

習題6 182

第7章單片機串列通信原理及接口套用183

7.1串列通信的基本概念183

7.1.1通信的基本方式183

7.1.2串列通信的數據傳輸模式184

7.1.3串列通信的類型184

7.1.4波特率的基本概念185

7.1.5串列通信的錯誤校驗185

7.2MCS51單片機串列接口的結構186

7.2.1串列接口的內部硬體結構186

7.2.2與串列接口相關的特殊功能暫存器186

7.3MCS51單片機串列接口的通信工作方式188

7.3.1工作方式0188

7.3.2工作方式1189

7.3.3工作方式2和工作方式3191

7.3.4各個工作方式波特率的設定192

7.4串列接口的多機通信工作原理193

7.5串列數據交換的接口標準195

7.5.1RS232C標準195

7.5.2RS422A標準196

7.5.3RS485標準197

7.6串列接口的套用舉例197

7.6.1方式0的套用——串列接口與並行接口轉換197

7.6.2方式1及方式3的套用——單片機之間的通信201

習題7 205

第8章MCS51單片機存儲器及並行輸入輸出擴展207

8.1單片機系統擴展概述207

8.1.1匯流排結構207

8.1.2單片機擴展編碼方法208

8.1.3地址鎖存器211

8.2外部存儲器的擴展212

8.2.1常用的靜態隨機存儲器晶片212

8.2.2外部存儲器的讀寫操作213

8.2.3MCS51單片機與靜態隨機存儲器的接口電路設計214

8.3並行輸入輸出接口擴展217

8.3.1輸入輸出接口的功能218

8.3.2可程式輸入輸出接口晶片8255A218

8.3.38255A的3種工作方式220

8.3.4MCS51和8255A的接口電路設計223

習題8 225

第9章MCS51單片機人機接口電路設計226

9.1鍵盤接口電路及其套用226

9.1.1按鍵的結構和工作原理226

9.1.2獨立按鍵的識別方法227

9.1.3矩陣式按鍵的識別方法229

9.2螢光數碼管及其套用232

9.3液晶顯示器237

習題9 243

第10章單片機數模及模數轉換接口244

10.1數模轉換器的接口技術244

10.1.1數模轉換器概述244

10.1.2數模轉換器的主要性能指標244

10.1.3MCS51單片機與DAC0832的接口245

10.2模數轉換器的接口技術250

10.2.1模數轉換器概述250

10.2.2模數轉換器的主要性能指標250

10.2.3MCS51單片機與ADC0809的接口251

10.2.4MCS51單片機與MC14433的接口255

習題10 256

第11章單片機的串列擴展技術257

11.1SPI匯流排257

11.1.1SPI匯流排的數據傳輸258

11.1.2SPI匯流排的套用258

11.2IIC匯流排擴展技術264

11.3單匯流排擴展技術272

11.3.1單匯流排的基本原理272

11.3.2單匯流排的套用273

習題11 279

第12章C51語言程式設計280

12.1ANSI C語言與單片機C語言280

12.1.1標準C語言關鍵字280

12.1.2C51語言關鍵字282

12.2Keil C51對ANSI C的擴展283

12.2.1C51語言的存儲器類型283

12.2.2C51語言的存儲模式284

12.2.3C51語言的數據類型擴展285

12.2.4C51語言的函式擴展定義288

12.2.5C51語言的指針291

12.2.6C51語言硬體資源的絕對地址訪問294

12.3Keil C51語言設計基礎296

12.3.1C51語言的程式結構296

12.3.2C51語言的數據類型與運算297

12.3.3C51語言的語句303

12.4Keil C51語言與彙編語言的混合編程304

12.4.1直接嵌入彙編語言程式305

12.4.2調用彙編語言子程式306

12.5Keil C51語言編程舉例308

12.5.1定時器中斷編程示例308

12.5.280C51單片機擴展資源編程示例309

習題12 310

第13章基於Proteus軟體的單片機工程實踐實例311

13.1單片機輸入輸出接口實驗311

13.2單片機外部中斷實驗313

13.3單片機定時器中斷實驗315

13.4單片機與PC串列接口通信實驗316

13.5單片機螢光數碼管顯示實驗320

13.5.1螢光數碼管靜態顯示實驗320

13.5.2螢光數碼管動態顯示實驗321

13.6單片機液晶顯示器顯示實驗323

13.7單片機鍵盤掃描顯示實驗326

13.7.1獨立式鍵盤掃描顯示實驗326

13.7.2矩陣式鍵盤掃描顯示實驗328

13.8單片機擴展外部RAM的實驗332

13.9單片機擴展輸入輸出接口實驗335

13.10單片機IIC匯流排實驗337

13.11單片機數模轉換器實驗340

習題13 342

參考文獻343

內容簡介

本書首先詳細介紹了51單片機內部各模組的結構、特點、原理、使用方法與基本性能，同時分別介紹了使用單片機彙編語言及C語言驅動各個模組的方法。為了提高讀者的實踐能力，在每個章節輔以Proteus案例，並詳細說明了硬體系統的軟體模擬方法。最後，書本編入了實驗及實踐項目，以滿足各類教學需要。