單片機原理及接口技術（Proteus模擬和C51編程）

本書屬於高校電子信息類專業和自動化等相關專業的基礎課程教材，無政治性問題。本書內容質量較好，具有較強的科學性和知識性。本書主要基於 ATMEL 公司 8051 內核的 AT89C51 單片機進行講解，實例用 C 語言在KeilμVision4 集成開發環境下編寫，所有的實例都可以在 Proteus 模擬軟件中運行。本書較全面地覆蓋了 51 單片機原理及應用，可作為高等工科院校、職業技術學院的電子信息類、自動化類、電腦類、電氣類、儀器類、機械類等專業單片機技術課程的教材，也可供從事單片機相關設計工作的技術人員使用與參考。

目錄

第1章單片機概述

1．1單片機概述

1．1．1單片機的發展歷程及主流系列單片機簡介

1．1．2單片機的發展趨勢

1．1．3單片機的應用領域

1．2單片機學習方法論

1．2．1初學者學什麽類型的單片機

1．2．2如何學好單片機

1．2．3單片機原理與其他課程的關系

1．2．4與單片機相關的大學生學科競賽

1．3本課程使用的硬件和軟件

1．3．1本課程使用的工具、設備和儀器

1．3．2本課程使用的軟件開發工具

1．4單片機中的數制與編碼

1．4．1數制及轉換

1．4．2單片機中常用編碼

1．551單片機簡介

習題

第2章AT89C51單片機的硬件結構和原理

2．1AT89系列單片機

2．2AT89C51單片機的基本組成

2．3AT89C51單片機的CPU

2．4AT89C51單片機引腳及其功能

2．5AT89C51單片機的存儲器組織

2．5．1程序存儲器ROM

2．5．2數據存儲器RAM

2．5．3特殊功能寄存器

2．6時鐘電路及時序

2．6．151單片機時鐘電路

2．6．2基本時序定時單位

2．6．3時序

2．7AT89C51單片機的工作方式

2．7．1復位操作和復位電路

2．7．2程序執行方式

2．7．3低功耗操作方式

2．7．4編程和校驗方式

2．8AT89C51單片機的最小系統

習題

第3章模擬和集成開發環境使用

3．1Keil μVision4使用簡介

3．1．1Keil μVision4建立工程及程序編譯

3．1．2Keil μVision4調試程序和模擬

3．2Proteus ISIS使用初步

3．2．1Proteus ISIS的工作界面

3．2．2Proteus ISIS的虛擬模擬調試工具

3．2．3Proteus ISIS原理圖繪制步驟

3．3第一個模擬電路和程序

3．4Proteus原理圖與Keil環境聯機模擬調試

3．5單片機程序下載方式簡介

3．5．1編程器下載程序

3．5．2ISP下載

3．5．3STC單片機串口下載

習題

第4章C51程序設計基礎

4．1匯編語言簡介

4．2C51的優點和結構特點

4．3C51中的數據類型

4．3．1C51常用基本數據類型

4．3．2C51專用數據類型

4．3．3reg51．h頭文件

4．3．4定義變量類型

4．3．5數據類型的轉換

4．4常量、變量及其存儲模式

4．4．1常量

4．4．2變量

4．4．3存儲模式

4．4．4絕對地址訪問

4．5C51的運算符

4．5．1算術運算符、邏輯運算符和關系運算符

4．5．2位運算符

4．5．3復合賦值運算符

4．5．4逗號運算符和條件運算符

4．5．5指針和地址運算符

4．6C51程序設計的三種基本結構

4．6．1選擇結構

4．6．2循環結構

4．7數組

4．7．1常用數組簡介

4．7．2數碼管的靜態顯示

4．8指針

4．8．1指針變量的定義

4．8．2指針變量的引用

4．9結構體與共享體

4．9．1結構體的定義

4．9．2結構體的引用

4．9．3結構數組

4．9．4指向結構類型數據的指針

4．10C51的函數

4．10．1標準庫函數

4．10．2用戶自定義函數

4．10．3中斷服務函數

4．11宏的使用

習題

第5章單片機並行I/O口的原理及編程

5．151單片機並行I/O口埠結構和工作原理

5．1．1P0口(P0．0~P0．7)

5．1．2P1口(P1．0~P1．7)

5．1．3P2口(P2．0~P2．7)

5．1．4P3口(P3．0~P3．7)

5．1．5P0~P3口功能總結

5．2AT89C51單片機I/O口驅動能力

5．3並行I/O口應用舉例

5．3．1獨立鍵盤設計

5．3．2繼電器和蜂鳴器

5．3．3數碼管的動態顯示

5．3．4點陣屏顯示

習題

第6章單片機中斷系統

6．1中斷的基本概念

6．1．1中斷的作用

6．1．2中斷的過程和相關名詞術語

6．2AT89C51單片機的中斷系統

6．2．1中斷允許控制寄存器

6．2．2中斷優先級控制寄存器

6．2．3定時器/計數器控制寄存器

6．2．4中斷響應

6．3中斷服務函數

6．3．1中斷服務函數的格式

6．3．2寄存器組的切換

6．3．3中斷服務函數註意事項

6．4外部中斷應用舉例

6．4．1單個外部中斷的應用

6．4．2兩個外部中斷的應用

6．4．3中斷嵌套應用

6．4．4多個外部中斷擴展

習題

第7章AT89C51單片機的定時器/計數器

7．151單片機定時器/計數器的特性

7．251單片機定時器的內部結構

7．2．1定時器方式寄存器

7．2．2定時器控制寄存器

7．3定時器的四種工作模式

7．3．1方式0

7．3．2方式1

7．3．3方式2

7．3．4方式3

7．4定時器的編程應用舉例

7．4．1單片機定時器PWM控制技術

7．4．2定時器的計數功能

7．4．3定時器定時控制功能

7．4．4脈寬檢測與頻率測量

7．4．5多定時任務的編程

7．552單片機定時器T2

7．5．1T2控制寄存器

7．5．2T2模式寄存器

習題

第8章單片機的串行口

8．1通信的基礎知識

8．1．1通信的基本方式

8．1．2串行通信的傳輸方式

8．1．3串行通信的通信方式

8．1．4串行通信的校驗

8．2AT89C51單片機串行口內部結構

8．2．1AT89C51串口簡介

8．2．2串行口控制字及控制寄存器

8．3串行口的工作方式

8．3．1方式0

8．3．2方式1

8．3．3方式2和方式3

8．4波特率設計及定時器初值計算方法

8．5串行通信應用設計

8．5．1方式0輸出(串行轉並行)

8．5．2方式0輸入(並行轉串行)

8．5．3串口方式1的發送與接收

8．5．4串口方式2、方式3的發送與接收

8．6單片機與PC通信

8．7多機通信

8．8UART接口的擴充方法

習題

第9章單片機鍵盤與顯示接口技術

9．1矩陣式鍵盤

9．1．1行(列)掃描法

9．1．2線反轉法

9．2顯示驅動芯片MAX7219的應用

9．2．1MAX7219概述

9．2．2MAX7219引腳功能及工作時序

9．2．3MAX7219的內部寄存器

9．3字符型液晶模塊1602的使用與編程

9．3．1LCD1602概述

9．3．2LCD1602引腳接口及工作時序

9．3．3LCD1602內部結構與指令功能

9．4點陣圖形液晶模塊12864的使用與編程

9．5觸摸屏簡介

習題

第10章A/D與D/A轉換接口技術

10．1A/D轉換設計

10．1．1ADC的分類

10．1．2ADC的性能指標 

10．1．3逐次逼近式8位並行ADC——ADC0809

10．1．4逐次逼近式12位串行ADC——TLC2543

10．2D/A轉換設計

10．2．1D/A轉換器DAC0832

10．2．2串行10位D/A轉換器TLC5615

習題

第11章單片機的系統擴展

11．1單片機系統並行擴展技術

11．1．1並行擴展三總線簡介

11．1．2三總線存儲器擴展技術

11．1．3三總線外圍器件擴展

11．2SPI總線

11．2．1SPI總線簡介

11．2．2日歷時鐘芯片DS1302的使用與編程

11．3I2C總線

11．3．1I2C總線的基本特點

11．3．2I2C總線信號時序

11．3．351單片機模擬I2C總線通信

11．3．4I2C總線數據格式

11．3．5帶I2C總線接口的E2PROM AT24CXX

11．41Wire總線

11．4．11Wire總線數據通信協議簡介

11．4．2單總線數字溫度傳感器DS18B20

習題

第12章單片機的應用系統設計及抗乾擾技術

12．1單片機應用系統的組成

12．2單片機應用系統設計步驟

12．3單片機應用系統硬件和軟件設計應考慮的問題

12．3．1單片機應用系統硬件設計應考慮的問題

12．3．2單片機應用系統軟件設計應考慮的問題 

12．4單片機應用系統的可靠性與抗乾擾設計

12．4．1乾擾的來源

12．4．2單片機應用系統的硬件抗乾擾設計

12．4．3軟件抗乾擾技術

第13章單片機的電機控制

13．1直流電機控制

13．1．1直流電機的控制原理

13．1．2直流電機的驅動

13．2步進電機控制

13．2．1步進電機的結構與工作原理

13．2．2步進電機的單片機控制

13．3舵機控制

13．3．1舵機的結構與工作原理

13．3．2舵機的單片機控制

第14章單片機的模塊化程序設計

14．1模塊化程序設計簡介

14．2模塊編程步驟和模塊劃分原則

14．3C51模塊化編程的方法和規範

14．3．1C51模塊化編程文件

14．3．2模塊化編程遵循原則

14．3．3變量類型名定義與模塊化編程

14．4模塊化工程建立

14．4．1Keil中的主要文件類型

14．4．2模塊化工程建立

14．4．3C51模塊化工程建立實例

14．5C51模塊化實例

14．6模塊化程序設計編譯常見錯誤和警告及解決方法

14．7模塊化程序設計推薦規範

14．7．1程序排版規範

14．7．2命名推薦規範

14．7．3模塊化編程註釋推薦規範

附錄AProteus提供的模擬元件分類及子類中英文對照

附錄Breg51．h文件

附錄CKeil C51常用庫函數

附錄D51單片機縮寫的英文全稱及中文名稱對照

參考文獻