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第1部分 基 础篇1

第1章 单片机概述1

1.1 单片机介绍1

1.1.1 单片机的历史1

1.1.2 单片机的应用2

1.2 单片机的分类3

1.2.1 按用途分类4

1.2.2 按位数分类4

1.2.3 按系列分类4

1.3 MCS51单片机与C语言介绍6

1.3.1 MCS-51单片机6

1.3.2 单片机C语言7

1.4 本章小结7

第2章 MCS-51单片机基础知识8

2.1 MCS-51单片机概述8

2.2 MCS-51单片机结构原理8

2.2.1 MCS-51单片机的基本组成8

2.2.2 MCS-51单片机的内部结构8

2.2.3 MCS-51单片机的中央处理器（CPU）9

2.2.4 MCS-51单片机的存储器结构10

2.2.5 MCS -51单片机的输入/输出接口14

2.3 MCS-51单片机引脚描述16

2.3.1 外部引脚16

2.3.2 片外总线结构17

2.4 MCS-51单片机存储器组织18

2.4.1 程序存储器配置18

2.4.2 数据存储器配置18

2.4.3 特殊功能寄存器（SFR）18

2.5 本章小结20

第3章 单片机指令系统21

3.1 单片机指令与编程的经验与技巧21

3.2 单片机编程语言概述21

3.2.1 编程语言概述21

3.2.2 单片机使用的编程语言22

3.2.3 MCS-51汇编语言的语句结构22

3.3 MCS-51单片机的指令系统23

3.3.1 寻址方式23

3.3.2 数据传送指令25

3.3.3 控制转移指令29

3.3.4 逻辑运算及移位指令32

3.3.5 算术运算指令34

3.3.6 布尔操作指令36

3.4 常用的伪指令38

3.4.1 伪指令与MCS-51指令的不同点38

3.4.2 常用的伪指令38

3.5 本章小结41

第4章 C51程序设计基础42

4.1 基本概念42

4.1.1 C语言基本介绍42

4.1.2 MCS-51的C语言编译器42

4.1.3 C51的程序结构43

4.1.4 C51标识符、关键字45

4.1.5 变量与常量46

4.2 数据类型、运算符和表达式50

4.2.1 数据类型50

4.2.2 C51中的运算符和表达式51

4.3 程序控制语句55

4.3.1 顺序结构55

4.3.2 选择结构55

4.3.3 循环语句57

4.4 函数与程序结构59

4.4.1 函数的定义59

4.4.2 函数的声明61

4.4.3 函数的调用62

4.5 数组69

4.5.1 数组的基本概念69

4.5.2 数组的声明69

4.5.3 将数组传递给函数69

4.5.4 数组的初始化71

4.5.5 多维数组71

4.5.6 指针数组74

4.6 指针74

4.6.1 指针的变量声明与初始化75

4.6.2 指针运算符76

4.6.3 指针常量76

4.6.4 指针的指针77

4.6.5 指针的运算78

4.7 结构体与共用体78

4.7.1 结构体78

4.7.2 共用体82

4.8 本章小结84

第5章 Keil C51程序设计过程85

5.1 Keil C51概述85

5.1.1 Keil μ Vision 2软件简介85

5.1.2 安装Keil μVision 2环境85

5.1.3 Keil μVision 2软件功能简介91

5.2 Keil μVision 2集成开发环境工程项目的编译及运行94

5.2.1 工程的建立94

5.2.2 源文件的建立95

5.2.3 工程的设置96

5.2.4 编译、连接项目并形成目标文件99

5.2.5 运行调试观察结果100

5.3 Keil μ Vision 2集成开发环境调试技巧101

5.3.1 设置和删除断点的方法101

5.3.2 查看和修改寄存器的内容102

5.3.3 观察和修改变量103

5.3.4 观察存储器区域103

5.3.5 串行口的使用方法103

5.3.6 定时/计数器的使用方法104

5.3.7 外部中断的使用方法104

5.4 本章小结105

第6章 MCS-51单片机程序开发流程106

6.1 编写一个简单的单片机程序106

6.1.1 目的106

6.1.2 工作原理106

6.1.3 用汇编语言编写程序107

6.2 程序编写过程108

6.2.1 创建项目108

6.2.2 项目设置111

6.2.3 输出文件112

6.3 把目标文件写入单片机112

6.3.1 选择单片机型号112

6.3.2 写入文件113

6.4 使用实验板进行实验115

6.5 龙电子L51-1001单片机开发板116

6.6 本章小结116

第2部分 应 用篇117

第7章 MCS-51单片机基础资源应用117

7.1 MCS-51单片机的I/O引脚应用117

7.1.1 MCS -51单片机的I/O引脚基础117

7.1.2 LED发光二极管120

7.1.3 I/O引脚的输出和输入121

7.1.4 数码管124

7.1.5 数码管的静态显示和动态显示127

7.1.6 独立按键129

7.1.7 使用I/O引脚扩展独立按键130

7.2 MCS-51单片机的定时器应用131

7.2.1 MCS-51单片机的定时器基础132

7.2.2 MCS-51单片机定时计数器的寄存器132

7.2.3 51单片机定时计数器的工作方式133

7.2.4 定时计数器的中断135

7.2.5 MCS-51单片机的定时器使用136

7.3 MCS-51单片机的外部中断应用137

7.3.1 MCS-51单片机的中断系统137

7.3.2 MCS -51单片机的中断相关控制寄存器137

7.3.3 中断向量地址和中断标志位139

7.3.4 MCS-51单片机的中断处理过程139

7.3.5 MCS-51单片机的中断服务程序设计140

7.3.6 MCS-51单片机的外部中断142

7.3.7 外部中断电平触发142

7.3.8 外部中断边沿触发以及按键去抖动143

7.4 MCS-51单片机的串口应用144

7.4.1 MCS - 51单片机串口相关的寄存器144

7.4.2 工作方式145

7.4.3 中断处理148

7.4.4 MCS-51单片机和PC通信149

7.5 本章小结152

第8章 MCS-51单片机人机交互通道应用153

8.1 矩阵键盘的应用153

8.1.1 矩阵键盘基础153

8.1.2 矩阵键盘应用155

8.2 蜂鸣器的应用157

8.2.1 蜂鸣器基础157

8.2.2 蜂鸣器发声158

8.3 红外接收芯片的应用159

8.3.1 TL0038B基础159

8.3.2 使用TL0038B进行解码160

8.4 1602液晶显示器的应用163

8.4.1 1602液晶显示器基础163

8.4.2 使用1602液晶显示器显示“Welcome！ ”167

8.5 12864液晶显示器的应用170

8.5.1 12864液晶显示器的特点170

8.5.2 12864液晶显示器的接口引脚功能171

8.5.3 12864液晶显示器的指令说明173

8.5.4 12864液晶显示器的图形显示175

8.5.5 12864液晶显示器的硬件电路177

8.5.6 使用12864液晶显示器显示中文字符和图片178

8.6 PS/2键盘的应用183

8.6.1 PS/2键盘基础183

8.6.2 扩展PS/2键盘187

8.7 本章小结191

第9章 MCS-51单片机其他扩展资源应用192

9.1 EEPROM的应用192

9.1.1 I2C总线基础192

9.1.2 AT24系列EEPROM基础195

9.1.3 读/写AT24C02197

9.2 数字温度传感器的应用202

9.2.1 1-wire总线基础203

9.2.2 DS18B20基础205

9.2.3 使用DS18B20获得当前温度210

9.3 A/ D芯片的应用215

9.3.1 A/ D转换基础215

9.3.2 PCF8591基础217

9.3.3 使用PCF8591进行A/D转换219

9.4 D/A芯片的应用224

9.4.1 D/A转换基础224

9.4.2 使用PCF8591进行D/A转换225

9.5 本章小结228

第3部分 综合应用篇229

第10章 电子时钟229

10.1 应用分析229

10.2 设计思路229

10.2.1 51单片机内部定时计数器实现实时时钟230

10.2.2 DS12C887实时时钟芯片的特点233

10.3 硬件电路设计233

10.3.1 DS12C887实时时钟芯片应用基础233

10.3.2 系统硬件结构235

10.3.3 电路原理及其说明235

10.4 软件代码设计236

10.4.1 DS12C887的内存空间236

10.4.2 程序流程240

10.4.3 应用代码240

10.5 本章小结242

第11章 上/下位机模拟信号采集系统243

11.1 应用分析243

11.2 设计思路243

11.2.1 单片机的通信方式243

11.2.2 上位机软件的选择246

11.2.3 LabVIEW246

11.3 硬件电路设计247

11.3.1 ADC0809基础247

11.3.2 系统结构250

11.4 软件代码设计250

11.4.1 程序流程250

11.4.2 单片机代码设计251

11.4.3 上位机代码设计252

11.5 本章小结254

第12章 无线数据传输系统255

12.1 应用分析255

12.2 设计思路255

12.2.1 无线传输芯片选择256

12.2.2 无线通信模块选择256

12.3 硬件电路设计256

12.3.1 PTR8000模块说明256

12.3.2 单片机接口电路设计261

12.4 软件设计262

12.4.1 单片机和PTR8000的数据交互262

12.4.2 参考程序264

12.5 本章小结270

第13章 数字天平271

13.1 应用分析271

13.2 设计思路271

13.2.1 数字天平的工作原理272

13.2.2 器件选型272

13.3 硬件电路设计275

13.3.1 压力传感器与运放电路设计275

13.3.2 A/ D转换电路设计276

13.3.3 显示与键盘电路设计277

13.3.4 定标与日历时钟电路设计279

13.4 软件代码设计279

13.4.1 程序流程280

13.4.2 程序代码280

13.5 本章小结290