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第1章 单片机基础1

1.1 单片机1

1.1.1 单片机概念1

1.1.2 单片机发展1

1.1.3 单片机应用2

1.1.4 常用51单片机2

1.2 单片机结构4

1.2.1 单片机的基本结构4

1.2.2 单片机的功能单元10

1.3 单片机应用系统汇编语言程序设计15

1.3.1 顺序结构的程序设计方法15

1.3.2 分支结构的程序设计方法15

1.3.3 散转程序设计16

1.3.4 循环程序设计方法17

1.4 单片机应用系统C语言程序设计17

1.4.1 C语言程序结构18

1.4.2 标识符和关键字19

1.4.3 数据结构类型和运算符20

1.4.4 程序控制语句23

1.4.5 函数定义27

1.4.6 基于Keil的C语言程序设计实例29

第2章 Proteus电子设计软件33

2.1 Proteus软件简介33

2.1.1 Proteus软件组成33

2.1.2 Proteus软件资源34

2.1.3 基于Proteus产品设计方法37

2.1.4 Proteus软件应用37

2.2 Proteus软件基本操作38

2.2.1 Proteus ISIS操作界面38

2.2.2 Proteus软件基本操作39

2.3 Proteus ISIS参数设置41

2.3.1 Proteus ISIS编辑环境设置41

2.3.2 Proteus ISIS系统参数设置42

2.4 基于Proteus的电路设计43

2.4.1 设计流程43

2.4.2 设计实例43

2.5 元件创建45

2.5.1 Proteus模型分类45

2.5.2 原理图模型创建46

2.5.3 SPICE模型创建51

2.5.4 VSM模型的创建52

2.5.5 动态模型创建53

2.6 基于Proteus的电路仿真56

2.6.1 单片机应用系统交互式仿真56

2.6.2 基于图表的仿真58

2.6.3 Proteus软件与第三方软件联合调试60

2.7 基于Proteus的PCB设计62

2.7.1 ARES菜单和工具栏介绍62

2.7.2 从原理图到ARES64

2.7.3 元器件布局68

2.7.4 PCB布线70

2.7.5 规则检查73

2.7.6 PCB铺铜73

2.7.7 PCB预览73

2.7.8 PCB图打印74

第3章 单片机输入／输出电路设计75

3.1 输入／输出电路设计要求75

3.1.1 单片机I/O端口75

3.1.2 输入／输出电路设计要求75

3.2 输入电路设计76

3.2.1 标准开关信号输入电路设计76

3.2.2 弱开关信号输入电路设计76

3.2.3 强开关信号输入电路设计77

3.2.4 工业用典型输入电路77

3.3 输出电路设计78

3.3.1 直接驱动电路设计78

3.3.2 晶体管驱动电路设计78

3.3.3 继电器驱动电路设计79

3.4 输入／输出电路设计实例79

3.4.1 彩灯控制器设计与仿真79

3.4.2 开关状态显示电路设计与仿真83

3.4.3 高塔水位控制器设计与仿真86

3.4.4 汽车转向控制器设计与仿真88

第4章 单片机显示接口技术92

4.1 基于单片机的LED显示接口技术92

4.1.1 LED显示原理92

4.1.2 基于单片机的LED数码显示接口技术93

4.1.3 拨码开关状态数码显示电路Proteus设计与仿真94

4.1.4 单片机端口数据数码显示Proteus设计与仿真96

4.1.5 脉冲计数电路Proteus设计与仿真98

4.1.6 点阵显示电路Proteus设计与仿真104

4.2 基于单片机的LCD字符显示接口技术107

4.2.1 1602 LCD液晶显示模块107

4.2.2 单片机与LCD显示模块的接口形式113

4.2.3 字符“A”显示电路Proteus设计与仿真113

4.2.4 多字符LCD显示电路Proteus设计与仿真118

4.3 基于单片机的LCD图形显示接口技术120

4.3.1 LCD显示模块120

4.3.2 12864图形液晶显示控制方法122

4.3.3 单片机与12864 LCD图形显示模块接口电路125

4.3.4 基于单片机的图形显示电路Proteus设计与仿真125

第5章 单片机键盘接口技术132

5.1 独立式键盘与单片机接口技术132

5.1.1 独立式键盘132

5.1.2 独立式键盘接口技术132

5.1.3 独立式键盘电路Proteus设计与仿真133

5.1.4 带中断的独立式键盘电路Proteus设计与仿真136

5.2 行列式键盘与单片机接口技术138

5.2.1 行列式键盘结构与原理138

5.2.2 行列式键盘编程方法140

5.2.3 行列式键盘电路Proteus设计与仿真141

5.2.4 带中断的行列式键盘电路Proteus设计与仿真146

第6章 单片机定时／计数器与中断接口技术150

6.1 单片机中断系统150

6.1.1 单片机中断系统结构150

6.1.2 中断系统设置151

6.1.3 中断系统程序设计153

6.2 单片机外部中断154

6.2.1 外部中断设置154

6.2.2 外部中断扩展方法155

6.2.3 外部中断程序设计方法155

6.2.4 单片机外部中断应用实例156

6.2.5 同级外部中断Proteus设计与仿真157

6.2.6 不同级别外部中断Proteus设计与仿真160

6.2.7 外部中断源扩展Proteus设计与仿真163

6.3 单片机定时／计数器167

6.3.1 定时／计数器基本结构167

6.3.2 定时／计数器设置168

6.3.3 定时／计数器工作方式170

6.3.4 定时／计数器应用设计171

6.3.5 基于单片机的秒表Proteus设计与仿真172

6.3.6 数字频率计Proteus设计与仿真175

6.3.7 方波发生器Proteus设计与仿真180

6.3.8 脉冲宽度测量Proteus设计与仿真181

第7章 单片机转换器接口技术184

7.1 A/D转换器接口技术184

7.1.1 A/D转换184

7.1.2 并行8位A/D转换接口技术184

7.1.3 并行12位A/D转换接口技术190

7.1.4 8位串行A/D转换接口技术195

7.1.5 12位串行A/D转换接口技术201

7.2 D/A转换器接口技术207

7.2.1 D/A转换207

7.2.2 并行D/A转换接口技术208

7.2.3 串行D/A转换接口技术214

第8章 单片机扩展技术218

8.1 基于移位寄存器的单片机串行扩展技术218

8.1.1 基于74HC164的串行扩展技术218

8.1.2 基于74HC164串行扩展实例219

8.1.3 基于74HC165的串行扩展技术221

8.1.4 基于74HC165串行扩展实例221

8.2 基于I2C总线的单片机串行扩展技术223

8.2.1 I2C总线223

8.2.2 主方式虚拟I2C总线程序设计225

8.2.3 基于AT24C01的I2C总线扩展实例230

8.2.4 虚拟I2C仪表应用方法242

8.3 简单并行I/O扩展技术245

8.3.1 基于74HC244并行I/O扩展技术245

8.3.2 基于74HC373并行I/O扩展技术246

8.3.3 基于74HC245并行I/O扩展技术247

8.3.4 基于74HC273并行I/O扩展技术248

8.3.5 简单并行I/O口扩展实例249

8.4 单片机存储器扩展技术251

8.4.1 单片机存储器扩展方法251

8.4.2 基于单片机的数据存储器扩展实例254

8.4.3 基于单片机的程序存储器扩展实例256

第9章 单片机串行接口技术258

9.1 单片机串行接口技术概述258

9.1.1 单片机串口结构258

9.1.2 串行口数据收发原理258

9.1.3 串行口工作方式258

9.1.4 单片机串行口控制259

9.2 串行口应用举例262

9.2.1 基于串行扩展技术的I/O口扩展电路设计262

9.2.2 单片机双机通信266

9.2.3 单片机多机通信270

9.3 虚拟终端在单片机串行调式中的应用273

9.3.1 虚拟终端273

9.3.2 虚拟终端与单片机串行调试274

9.3.3 单片机与PC串行通信276

第10章 单片机应用系统设计与仿真278

10.1 单片机应用系统设计方法278

10.1.1 方案设计279

10.1.2 电路设计280

10.1.3 程序设计281

10.1.4 系统调试283

10.1.5 系统仿真283

10.2 单片机应用系统设计实例283

10.2.1 直流电机PWM调速器设计283

10.2.2 步进电机控制器设计290

10.2.3 基于单片机的温度测量装置设计300

10.2.4 基于单片机的信号发生器设计306

10.2.5 基于单片机的数控稳压电源设计311

附录A 51单片机指令表317

附录B reg51.h详解320

附录C Proteus常用元器件322

附录D 单片机典型外围器件324

参考文献326