單片機原理及應用——C51語言版 （第2版）

本書以80C51為代表介紹51系列單片機的工作原理與應用實例。書中編程語言採用單一C51語言，可顯著提高編程方法的工程實用性；內容編排採用理論與應用實例緊密結合的做法，剋服了過去單片機教材在理論與應用之間存在較大時間差的問題；採用Proteus 8.11作為電路繪圖、軟件編程、動態調試、模擬運行和虛擬實驗的教學工具，以其逼真的可視化特點解決了以往單片機課程難教難學的問題；堅持學以致用的原則，所選的數十個應用實例都具有較強的應用背景，其中第9章的綜合應用實例——智能儀器設計與PCB布版更是突出了“從概念到產品”的教學理念。本書保持了方便讀者學習的傳統做法，每章都有內容概述、本章小結、思考與練習，書末附有教學實驗。本書的實例都可進行模擬運行，確保程序正確無誤。在手機版和電腦版的雙系統課程網站（www.51mcu.cn/c51-2/）中免費提供教學PPT、模擬實例資料、實例模擬視頻、思考與練習答案和閱讀材料。本書的C51語言是從零基礎開始的，適合沒有C語言基礎或基礎薄弱的讀者。本書可作為高等工科院校機械類、電氣類、電子信息類、電腦類各專業80學時及以下要求的教材，也可作為嵌入式應用系統設計、生產從業人員的崗位培訓教材及自學參考書。

*章單片機基礎知識概述 1

1．1 單片機概述 1

1．1．1 單片機的基本概念 1

1．1．2 單片機的應用領域 2

1．1．3 主流單片機及其特點 3

1．1．4 單片機發展趨勢 5

1．1．5 關於學習單片機 8

1．2 單片機預備知識 9

1．2．1 數制及其轉換 9

1．2．2 有符號數11

1．2．3 位、字節和字11

1．2．4 BCD碼12

1．2．5 ASCII碼12

1．2．6 基本邏輯門電路13

1．3 Proteus軟件簡介14

本章小結17

思考與練習1 18

2章MCS-51單片機的結構組成20

2．1 單片機的基本結構20

2．1．1 MCS-51單片機的內部結構20

2．1．2 MCS-51外部引腳及其功能22

2．2 單片機的存儲器結構24

2．2．1 存儲器劃分方法24

2．2．2 程序存儲器25

2．2．3 數據存儲器26

2．3 單片機的複位與時序28

2．3．1 單片機的複位28

2．3．2 單片機的時序29

2．4 單片機並行I/O口32

2．4．1 P1口32

2．4．2 P3口34

2．4．3 P0口34

2．4．4 P2口35

2．5 繪製Proteus原理圖36

2．5．1 創建新工程36

2．5．2 原理圖繪圖界面38

2．5．3 繪圖基本方法39

2．5．4 Proteus繪圖實例40

本章小結42

思考與練習2 42

3章C51編程語言基礎45

3．1 C51編譯工具45

3．1．1 C51源程序開發過程45

3．1．2 Source Code工作界面46

3．1．3 Source Code基本用法48

3．2 C51的基本執行語句52

3．2．1 表達式語句52

3．2．2 選擇語句55

3．2．3 循環語句60

3．2．4 註釋語句64

3．3 C51的變量65

3．3．1 變量概述65

3．3．2 變量名66

3．3．3 數據類型66

3．3．4 存儲類型71

3．3．5 存儲種類73

3．4 C51的指針74

3．5 C51的數組77

3．5．1 一維數組的定義77

3．5．2 一維數組的使用78

3．5．3 字符數組80

3．5．4 二維數組81

3．6 C51的函數83

3．6．1 函數的基本概念83

3．6．2 函數的定義83

3．6．3 函數的調用85

本章小結87

思考與練習3 87

4章單片機的通用I/O口方式應用90

4．1 I/O口方式的簡單應用90

4．1．1 基本輸入/輸出電路90

4．2．2 數碼管原理與靜態顯示96

4．2 I/O口方式的進階應用101

4．2．1 數碼管動態顯示原理與應用101

4．2．2 行列式鍵盤原理與應用103

本章小結108

思考與練習4 108

5章單片機的中斷系統111

5．1 中斷的概念111

5．2 中斷控制系統114

5．2．1 中斷系統結構114

5．2．2 中斷的控制115

5．3 中斷控製過程119

5．4 中斷編程和應用實例121

5．4．1 中斷應用實例121

5．4．2 擴充外部中斷源128

本章小結130

思考與練習5 131

6章單片機的定時/計數器134

6．1 定時/計數器的工作原理134

6．1．1 基本原理134

6．1．2 結構組成135

6．2 定時/計數器的控制136

6．2．1 TMOD寄存器136

6．2．2 TCON寄存器137

6．3 定時/計數器的工作方式138

6．3．1 方式1 138

6．3．2 方式2 141

6．3．3 方式0 144

6．3．4 方式3 144

6．4 定時/計數器的應用實例145

本章小結151

思考與練習6 152

7章單片機的串行口154

7．1 串行通信概念154

7．2 MCS-51的串行口控制器156

7．2．1 串行口內部結構156

7．2．2 串行口控制寄存器157

7．3 串行口工作方式0及其應用159

7．4 串行口工作方式1及其應用161

7．5 串行口工作方式2及其應用165

7．6 串行口工作方式3及其應用167

本章小結172

思考與練習7 173

8章單片機的外圍接口技術176

8．1 51單片機的三總線結構176

8．1．1 片外三總線形式176

8．1．2 地址鎖存器的原理與接口177

8．2 簡單並行擴展的原理與接口應用179

8．2．1 訪問擴展接口的軟件方法179

8．2．2 利用74273擴展並行輸出口180

8．2．3 利用74244擴展並行輸入口182

8．3 D/A轉換器的原理與接口應用185

8．3．1 DAC0832的工作原理186

8．3．2 DAC0832的應用實例187

8．4 A/D轉換器的原理與接口應用190

8．4．1 ADC0809的工作原理190

8．4．2 ADC0809的應用實例191

8．5 開關量驅動原理與接口應用194

8．5．1 驅動接口方式194

8．5．2 驅動接口的應用實例197

8．6 液晶顯示模塊的原理與接口應用202

8．6．1 LM1602模塊的工作原理202

8．6．2 LM1602模塊的應用實例204

8．7 串行擴展單元的原理與接口應用207

8．7．1 串行A/D轉換器MAX124X 207

8．7．2 串行D/A轉換器LTC145X 211

8．7．3 串並轉換器74HC595 213

8．7．4 I2C總線E2PROM存儲器AT24CXX 216

8．7．5 串行日曆時鐘DS1302 224

本章小結230

思考與練習8 231

9章單片機應用系統開發234

9．1 單片機系統設計開發過程234

9．1．1 單片機典型應用系統234

9．1．2 單片機應用系統的開發過程235

9．2 單片機系統可靠性技術239

9．2．1 硬件抗干擾技術概述240

9．2．2 軟件抗干擾技術概述241

9．3 單片機綜合應用實例――智能儀器241

9．3．1 功能概述241

9．3．2 硬件電路設計242

9．3．3 軟件系統設計243

9．3．4 仿真開發過程247

9．4 智能儀器的PCB布版實例252

9．4．1 PCB布版準備252

9．4．2 PCB布版結果254

本章小結257

思考與練習9 257

附錄A 教學實驗260

實驗1 繪製電路原理圖260

實驗2 數據篩查與轉存261

實驗3 LED燈循環控制262

實驗4 數碼管的中斷控制264

實驗5 數字秒錶顯示器265

實驗6 雙機串行通信266

實驗7 模數轉換電壓表268

實驗8 數字電壓表的PCB設計270

參考文獻272