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目次
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《單片機原理及應用教程》由張元良主編，系統地介紹了MCS-51系列單片機的結構、指令系統、程序設計、中斷系統、定時器/計數器、串行口、系統擴展及實用I/O接口技術等基本原理及初步應用；還介紹了幾種常用單片機開發應用軟件(Keil、Protel 99SE、Proteus)，以利于讀者邊學習邊實踐；并且介紹了單片機開發流程及典型應用實例。書中配有豐富的實例詳解及習題。 《單片機原理及應用教程》可作為大中專院校單片機原理及應用課程的教材，或作為單片機愛好者的自學用書，也可作為單片機應用開發技術人員、智能儀表開發技術人員及研究生的設計參考用書。
目次
第1章 單片機與開發環境1
1.1 單片機概述1
1.1.1 微型計算機1
1.1.2 單片機1
1.1.3 單片機應用系統2
1.1.4 單片機的發展和應用3
1.2 Keil仿真軟件4
1.3 Protel 99 SE軟件8
1.3.1 Protel 99 SE軟件安裝9
1.3.2 Protel 99 SE軟件使用11
1.4 Proteus仿真軟件15
1.4.1 Proteus ISIS功能簡介16
1.4.2 繪制原理圖19
1.4.3 給CPU載入程序22
1.4.4 在Proteus中調試程序22
習題23
第2章 MCS-51系列單片機的硬件結構25
2.1 單片機的內部結構25
2.1.1 內部結構框圖25
2.1.2 引腳與功能27
2.2 單片機的存儲器結構28
2.2.1 程序存儲器28
2.2.2 數據存儲器29
2.2.3 特殊功能寄存器31
2.3 單片機的並行I/O口35
2.3.1 I/O口的特點35
2.3.2 I/O口的內部結構35
2.3.3 I/O口的功能36
2.3.4 I/O口的負載能力37
2.4 單片機的時鐘與時序37
2.4.1 時鐘電路38
2.4.2 CPU時序38
2.5 單片機的復位40
2.6 單片機最小系統41
習題42
第3章 MCS-51系列單片機的指令系統43
3.1 指令系統簡介43
3.1.1 指令格式43
3.1.2 指令分類44
3.2 單片機尋址方式及實例解析45
3.3 單片機指令系統及實例解析48
3.3.1 數據傳送指令48
3.3.2 算術指令54
3.3.3 邏輯指令60
3.3.4 轉移指令65
3.3.5 位操作指令74
3.3.6 偽指令77
習題82
第4章 匯編語言程序設計84
4.1 匯編語言源程序匯編84
4.2 匯編語言的程序舉例85
4.2.1 基本程序設計85
4.2.2 子程序設計和調用93
4.2.3 應用控制流程設計95
習題97
第5章 MCS-51系列單片機的中斷系統98
5.1 中斷的概念98
5.2 中斷源99
5.3 中斷控制寄存器99
5.4 中斷的優先級102
5.5 中斷的響應103
5.6 由中斷模塊程序認知中斷處理過程105
5.6.1 外部中斷模塊代碼105
5.6.2 定時器中斷模塊代碼105
5.7 通過實例掌握外部中斷106
習題108
第6章 MCS-51系列單片機的定時器/計數器109
6.1 定時器/計數器的結構109
6.1.1 計數功能110
6.1.2 定時功能110
6.2 定時器/計數器的相關寄存器110
6.2.1 定時器/計數器的方式寄存器TMOD111
6.2.2 定時器/計數器的控制寄存器TCON112
6.2.3 中斷允許寄存器IE113
6.2.4 中斷優先級寄存器IP113
6.3 定時器/計數器的工作方式113
6.4 定時器/計數器的知識擴展117
6.4.1 定時器的溢出同步問題117
6.4.2 運行中讀取定時器/計數器118
6.5 由定時器/計數器模塊程序認知定時器/計數器處理過程119
6.6 通過實例掌握定時器121
6.7 通過實例掌握計數器124
習題125
第7章 MCS-51系列單片機的串行口126
7.1 串行通信的概念126
7.2 MCS-51系列單片機串行口的結構129
7.2.1 串行口的結構129
7.2.2 串行口控制寄存器130
7.2.3 串行口的工作方式131
7.2.4 串行通信的波特率135
7.3 串行口通信136
7.3.1 雙機通信136
7.3.2 多機通信136
7.4 通過實例掌握串行口通信137
7.4.1 硬件設計137
7.4.2 軟件設計140
7.4.3 PC機與單片機串行通信的實現142
習題143
第8章 MCS-51系列單片機系統擴展及實用I/O接口技術144
8.1 存儲器的擴展144
8.1.1 程序存儲器擴展144
8.1.2 數據存儲器的擴展145
8.1.3 存儲器綜合擴展146
8.1.4 數據存儲器擴展實例148
8.2 開關量輸入接口設計151
8.2.1 鍵盤接口151
8.2.2 4×4矩陣鍵盤掃描實例152
8.2.3 繼電器輸入接口156
8.2.4 行程開關輸入接口156
8.2.5 光電編碼器輸入接口157
8.3 開關量輸出接口設計157
8.3.1 蜂鳴器輸出接口157
8.3.2 繼電器輸出接口158
8.3.3 固態繼電器輸出接口158
8.3.4 LCD接口158
8.4 常用A/D轉換接口設計160
8.4.1 TLC2543與單片機接口實例160
8.4.2 ADC0832與單片機接口實例164
8.4.3 A/D轉換器應用實例167
8.5 常用D/A轉換接口設計172
8.5.1 TLC5618與單片機接口實例172
8.5.2 MAX518與單片機接口實例175
習題178
第9章 MCS-51系列單片機開發流程179
9.1 總體方案設計179
9.1.1 系統功能要求179
9.1.2 硬件總體方案179
9.1.3 軟件總體方案181
9.2 硬件和軟件細分設計181
9.2.1 硬件設計181
9.2.2 軟件設計及調試182
9.3 系統的Proteus仿真和調試183
9.3.1 利用Proteus繪制電路圖183
9.3.2 利用Proteus軟件仿真184
9.4 系統調試186
9.4.1 單片機應用系統的一般調試方法186
9.4.2 數碼管顯示系統調試187
第10章 數字電子鐘設計實例189
10.1 設計要求189
10.2 硬件設計189
10.2.1 按鍵電路設計190
10.2.2 時鐘芯片DS1302的性能特點和工作原理190
10.2.3 時鐘芯片DS1302與單片機的連接192
10.2.4 電路原理圖193
10.3 軟件設計194
10.3.1 顯示子程序軟件流程圖194
10.3.2 顯示子程序的代碼194
10.3.3 主函數軟件流程圖195
10.3.4 總的匯編語言源程序代碼195
第11章 LED陣列動態顯示設計實例209
11.1 設計要求209
11.2 硬件設計209
11.2.1 74HC595簡介209
11.2.2 點陣LED簡介212
11.2.3 Protel電路原理圖212
11.3 軟件設計214
11.3.1 程序流程圖214
11.3.2 源程序代碼214
第12章 數字溫度計設計實例218
12.1 設計要求218
12.2 硬件設計218
12.2.1 溫度芯片DS18B20的介紹218
12.2.2 一線式總線的概念220
12.2.3 硬件總體設計電路圖220
12.3 軟件設計222
12.3.1 DS18B20子程序流程圖222
12.3.2 DS18B20子程序代碼222
12.3.3 數碼管串行方式顯示子程序流程圖224
12.3.4 數碼管串行方式顯示子程序代碼224
12.3.5 主函數軟件流程圖225
12.3.6 整體源程序代碼225
附錄A MCS-51系列單片機匯編指令表229
參考文獻234
1.1 單片機概述1
1.1.1 微型計算機1
1.1.2 單片機1
1.1.3 單片機應用系統2
1.1.4 單片機的發展和應用3
1.2 Keil仿真軟件4
1.3 Protel 99 SE軟件8
1.3.1 Protel 99 SE軟件安裝9
1.3.2 Protel 99 SE軟件使用11
1.4 Proteus仿真軟件15
1.4.1 Proteus ISIS功能簡介16
1.4.2 繪制原理圖19
1.4.3 給CPU載入程序22
1.4.4 在Proteus中調試程序22
習題23
第2章 MCS-51系列單片機的硬件結構25
2.1 單片機的內部結構25
2.1.1 內部結構框圖25
2.1.2 引腳與功能27
2.2 單片機的存儲器結構28
2.2.1 程序存儲器28
2.2.2 數據存儲器29
2.2.3 特殊功能寄存器31
2.3 單片機的並行I/O口35
2.3.1 I/O口的特點35
2.3.2 I/O口的內部結構35
2.3.3 I/O口的功能36
2.3.4 I/O口的負載能力37
2.4 單片機的時鐘與時序37
2.4.1 時鐘電路38
2.4.2 CPU時序38
2.5 單片機的復位40
2.6 單片機最小系統41
習題42
第3章 MCS-51系列單片機的指令系統43
3.1 指令系統簡介43
3.1.1 指令格式43
3.1.2 指令分類44
3.2 單片機尋址方式及實例解析45
3.3 單片機指令系統及實例解析48
3.3.1 數據傳送指令48
3.3.2 算術指令54
3.3.3 邏輯指令60
3.3.4 轉移指令65
3.3.5 位操作指令74
3.3.6 偽指令77
習題82
第4章 匯編語言程序設計84
4.1 匯編語言源程序匯編84
4.2 匯編語言的程序舉例85
4.2.1 基本程序設計85
4.2.2 子程序設計和調用93
4.2.3 應用控制流程設計95
習題97
第5章 MCS-51系列單片機的中斷系統98
5.1 中斷的概念98
5.2 中斷源99
5.3 中斷控制寄存器99
5.4 中斷的優先級102
5.5 中斷的響應103
5.6 由中斷模塊程序認知中斷處理過程105
5.6.1 外部中斷模塊代碼105
5.6.2 定時器中斷模塊代碼105
5.7 通過實例掌握外部中斷106
習題108
第6章 MCS-51系列單片機的定時器/計數器109
6.1 定時器/計數器的結構109
6.1.1 計數功能110
6.1.2 定時功能110
6.2 定時器/計數器的相關寄存器110
6.2.1 定時器/計數器的方式寄存器TMOD111
6.2.2 定時器/計數器的控制寄存器TCON112
6.2.3 中斷允許寄存器IE113
6.2.4 中斷優先級寄存器IP113
6.3 定時器/計數器的工作方式113
6.4 定時器/計數器的知識擴展117
6.4.1 定時器的溢出同步問題117
6.4.2 運行中讀取定時器/計數器118
6.5 由定時器/計數器模塊程序認知定時器/計數器處理過程119
6.6 通過實例掌握定時器121
6.7 通過實例掌握計數器124
習題125
第7章 MCS-51系列單片機的串行口126
7.1 串行通信的概念126
7.2 MCS-51系列單片機串行口的結構129
7.2.1 串行口的結構129
7.2.2 串行口控制寄存器130
7.2.3 串行口的工作方式131
7.2.4 串行通信的波特率135
7.3 串行口通信136
7.3.1 雙機通信136
7.3.2 多機通信136
7.4 通過實例掌握串行口通信137
7.4.1 硬件設計137
7.4.2 軟件設計140
7.4.3 PC機與單片機串行通信的實現142
習題143
第8章 MCS-51系列單片機系統擴展及實用I/O接口技術144
8.1 存儲器的擴展144
8.1.1 程序存儲器擴展144
8.1.2 數據存儲器的擴展145
8.1.3 存儲器綜合擴展146
8.1.4 數據存儲器擴展實例148
8.2 開關量輸入接口設計151
8.2.1 鍵盤接口151
8.2.2 4×4矩陣鍵盤掃描實例152
8.2.3 繼電器輸入接口156
8.2.4 行程開關輸入接口156
8.2.5 光電編碼器輸入接口157
8.3 開關量輸出接口設計157
8.3.1 蜂鳴器輸出接口157
8.3.2 繼電器輸出接口158
8.3.3 固態繼電器輸出接口158
8.3.4 LCD接口158
8.4 常用A/D轉換接口設計160
8.4.1 TLC2543與單片機接口實例160
8.4.2 ADC0832與單片機接口實例164
8.4.3 A/D轉換器應用實例167
8.5 常用D/A轉換接口設計172
8.5.1 TLC5618與單片機接口實例172
8.5.2 MAX518與單片機接口實例175
習題178
第9章 MCS-51系列單片機開發流程179
9.1 總體方案設計179
9.1.1 系統功能要求179
9.1.2 硬件總體方案179
9.1.3 軟件總體方案181
9.2 硬件和軟件細分設計181
9.2.1 硬件設計181
9.2.2 軟件設計及調試182
9.3 系統的Proteus仿真和調試183
9.3.1 利用Proteus繪制電路圖183
9.3.2 利用Proteus軟件仿真184
9.4 系統調試186
9.4.1 單片機應用系統的一般調試方法186
9.4.2 數碼管顯示系統調試187
第10章 數字電子鐘設計實例189
10.1 設計要求189
10.2 硬件設計189
10.2.1 按鍵電路設計190
10.2.2 時鐘芯片DS1302的性能特點和工作原理190
10.2.3 時鐘芯片DS1302與單片機的連接192
10.2.4 電路原理圖193
10.3 軟件設計194
10.3.1 顯示子程序軟件流程圖194
10.3.2 顯示子程序的代碼194
10.3.3 主函數軟件流程圖195
10.3.4 總的匯編語言源程序代碼195
第11章 LED陣列動態顯示設計實例209
11.1 設計要求209
11.2 硬件設計209
11.2.1 74HC595簡介209
11.2.2 點陣LED簡介212
11.2.3 Protel電路原理圖212
11.3 軟件設計214
11.3.1 程序流程圖214
11.3.2 源程序代碼214
第12章 數字溫度計設計實例218
12.1 設計要求218
12.2 硬件設計218
12.2.1 溫度芯片DS18B20的介紹218
12.2.2 一線式總線的概念220
12.2.3 硬件總體設計電路圖220
12.3 軟件設計222
12.3.1 DS18B20子程序流程圖222
12.3.2 DS18B20子程序代碼222
12.3.3 數碼管串行方式顯示子程序流程圖224
12.3.4 數碼管串行方式顯示子程序代碼224
12.3.5 主函數軟件流程圖225
12.3.6 整體源程序代碼225
附錄A MCS-51系列單片機匯編指令表229
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