51單片機典型系統(tǒng)開發(fā)實例精講

前言

　　單片機是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計算機。隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、定時器/計數(shù)器及輸入/輸出(I，O)接口電路等主要計算機部件，都可集成在一塊電路芯片上。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上，它已具有了微機系統(tǒng)的含義。由于單片機能獨立執(zhí)行內(nèi)部程序，所以又稱它為微型控制器(Microcontroller)?！　‰S著科學技術的日新月異，單片機也從一開始的8位單片機發(fā)展到16位、32位等諸多系列，其中51系列單片機由于其靈活方便、價格便宜的優(yōu)點，在眾多制造廠商的支持下已經(jīng)發(fā)展成為具有上百個品種的大家族，如今51單片機是應用最廣泛的單片機，是大學里電子、自動化及相關專業(yè)的必修學科。迄今為止，其他任何一個單片機系列都無法與它媲美?！　‰m然目前市場同類單片機書很多，但是貼近企業(yè)實用的內(nèi)容偏少，讀者學習起來不易上手。本書根據(jù)作者多年移累的開發(fā)經(jīng)驗，通過大最類型豐富、工程實踐性強的例子來講解，便于讀者學習透徹，掌握深入，并學會舉一反三。

內(nèi)容概要

本書通過大量系統(tǒng)實例精講形式，介紹了51單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的流程與方法。全書包括11章，首先講述51系列的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、開發(fā)過程中的常用單元、Keil 8051 c編譯器、51系統(tǒng)設計流程，引導讀者進行基礎知識學習。然后安排了7個典型實用的51單片機系統(tǒng)設計實例，具體為實時日歷時鐘系統(tǒng)、網(wǎng)絡監(jiān)控與采集系統(tǒng)、工廠環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、電熱水器控制系統(tǒng)、無線智能抄表系統(tǒng)、汽車行駛狀態(tài)記錄儀系統(tǒng)、智能嵌入式網(wǎng)關設計等，讀者通過學習，可以快速提高設計能力，步入高級工程師的行列。    本書語言簡潔，層次清晰，內(nèi)容從零開始、循序漸進。不但詳細講述了硬件系統(tǒng)設計及軟件調(diào)試方法與流程，而且提供了綜合系統(tǒng)設計思路，對實例的所有程序代碼做了詳細注釋，利于讀者理解和鞏固知識點。配套光盤包含了本書所有實例的硬件原理圖和軟件代碼，方便讀者學習。本書適合計算機、自動化、電子及相關專業(yè)的大中專院校學生，以及從事51單片機設計應用的工程師、科研人員使用。

書籍目錄

第1章  51單片機入門基礎  1.1  51單片機的發(fā)展與應用領域    1.1.1  發(fā)展階段    1.1.2  應用領域  1.2  51單片機產(chǎn)品兼容系列    1.2.1  Intel公司產(chǎn)品系列    1.2.2  Atmel公司產(chǎn)品系列    1.2.3  Philips公司產(chǎn)品系列  1.3  51單片機的硬件結(jié)構(gòu)    1.3.1  引腳及其功能    1.3.2  內(nèi)部結(jié)構(gòu)  1.4  51單片機工作方式和指令系統(tǒng)    1.4.1  單片機的工作方式    1.4.2  單片機指令系統(tǒng)簡介    1.4.3  單片機的尋址方式    1.4.4  單片機的指令格式與符號  1.5  分析與總結(jié)第2章  51單片機開發(fā)的常用單元  2.1  單片機的鍵盤輸入單元    2.1.1行列式鍵盤    2.1.2鍵識別方法    2.1.3鍵識另4法舉例    2.1.4程序代碼與注釋  2.2  單片機數(shù)碼顯示單元    2.2.1  如何驅(qū)動8段數(shù)碼管    2.2.2  8段數(shù)碼管動態(tài)顯示舉例    2.2.3  程序代碼與注釋  2.3  單片機液晶顯示單元    2.3.1  液晶模塊    2.3.2  液晶模塊的電源設計    2.3.3  如何顯示液晶模塊    2.3.4  液晶顯示模塊舉例    2.3.5  程序代碼與注釋  2.4  單片機串行通信單元    2.4.1  單片機串行通信的原理    2.4.2  單片機串行通信舉例    2.4.3  程序代碼與注釋  2.5  數(shù)學運算    2.5.1  限幅濾波算法    2.5.2  中值濾波算法    2.5.3  算術平均濾波算法    2.5.4  加權平均濾波算法    2.5.5  滑動平均濾波算法第3章  Kell 8051 C編譯器  3.1  Keil編譯器簡介  3.2  如何使用Keil開發(fā)    3.2.1  建立工程    3.2.2  工程的設置    3.2.3  編譯與連接  3.3  dScope for windlOWs的使用    3.3.1如何啟動    3.3.2如何調(diào)試    3.3.3調(diào)試窗口第4章  單片機應用系統(tǒng)開發(fā)流程  4.1  單片機系統(tǒng)設計分析  4.2  單片機軟件開發(fā)流程  4.3  單片機硬件開發(fā)流程  4.4  分析與總結(jié)第5章  實時日歷時鐘系統(tǒng)設計實例  5.1  實例說明  5.2  設計思路分析    5.2.1  日歷時鐘芯片SD2000A    5.2.2  電源電路設計  5.3  硬件電路設計  5.4  軟件設計    5.4.1  接口時序與操作指令    5.4.2  寄存器    5.4.3  程序代碼說明  5.5  分析與總結(jié)第6章  網(wǎng)絡遠程監(jiān)控與采集系統(tǒng)設計實例  6.1  實例功能說明  6.2   Keil RTX51 Tinv介紹    6.2.1  RTX51的概述    6.2.2  系統(tǒng)要求和任務定義    6.2.3  建立RTx51 Tiny應用程序    6.2.4  RTX51 Tiny系統(tǒng)函數(shù)詳解    6.2.5  RTX51 Tiny系統(tǒng)調(diào)試  6.3  系統(tǒng)設計思路    6.3.1  遠程監(jiān)控與采集連接圖    6.3.2  Modbus協(xié)議簡介    6.3.3  傳輸方式    6.3.4  協(xié)議內(nèi)容  6.4  硬件電路設計    6.4.1  總體硬件框圖    6.4.2  單片機電路設計    6.4.3  從設備地址配置電路設計    6.4.4  485接口設計    6.4.5  狀態(tài)量采集電路    6.4.6  模擬量采集電路  6.5  軟件設計與代碼分析    6.5.1  軟件流程    6.5.2  初始化任務    6.5.3  定時采集任務    6.5.4  測試幀任務    6.5.5  輪詢處理任務    6.5.6  狀態(tài)量采集子程序    6.5.7  模擬量采集子程序    6.5.8  485發(fā)送、接收子程序    6.5.9  CRC校驗    6.5.10  串口發(fā)送接收模塊  6.6  分析與總結(jié)第7章  工廠環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)設計實例  7.1  系統(tǒng)功能說明  7.2  系統(tǒng)整體設計方案  7.3  硬件設計    7.3.1  微控制器模塊    7.3.2  溫度測量模塊    7.3.3  濕度測量模塊    7.3.4  LCD顯示模塊    7.3.5  通信模塊  7.4  軟件設計    7.4.1  溫度測量軟件    7.4.2  濕度測量軟件    7.4.3  LCD顯示軟件  7.5  分析與總結(jié)第8章  電熱水器控制系統(tǒng)設計實例  8.1  系統(tǒng)功能說明  8.2  系統(tǒng)整體設計方案  8.3  硬件設計    8.3.1  微控制器模塊    8.3.2 溫度測量    8.3.3  實時時鐘    8.3.4  看門狗復位電路    8.3.5  LED顯示電路  8.4  軟件設計    8.4.1  模數(shù)轉(zhuǎn)換軟件設計    8.4.2  實時時鐘軟件設計    8.4.3  LED顯示軟件設計  8.5  分析與總結(jié)第9章  無線智能抄表系統(tǒng)設計實例  9.1  系統(tǒng)功能說明  9.2  系統(tǒng)整體設計方案  9.3  硬件設計    9.3.1  樓棟集中器硬件結(jié)構(gòu)    9.3.2  微控制器模塊    9.3.3  存儲模塊    9.3.4  人機接口模塊    9.3.5  抄表接口模塊    9.3.6  無線模塊  9.4  軟件設計    9.4.1  樓棟集中器系統(tǒng)軟件流程    9.4.2  SPI與UART轉(zhuǎn)換    9.4.3  中斷程序    9.4.4  FM3130的讀寫    9.4.5  鍵盤輸入    9.4.6  LCD顯示  9.5  分析與總結(jié)第10章  汽車行駛狀態(tài)記錄儀系統(tǒng)設計  10.1  實例說明    10.1.1  功能和技術指標    10.1.2  面板介紹和使用方法  10.2  設計思路分析    10.2.1  獲取行駛狀態(tài)信息    10.2.2  系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)  10.3  硬件設計    10.3.1  記錄儀的供電    10.3.2  信號采集模塊    10.3.3  單片機模塊    10.3.4  可編程邏輯器件    10.3.5  日歷時鐘芯片    10.3.6  液晶顯示模塊LCD    10.3.7  信息的存儲  10.4  軟件設計    10.4.1  軟件流程    10.4.2  中斷子程序    10.4.3  獲取狀態(tài)信息    10.4.4  時間信息的設置和獲取    10.4.5  鍵盤輸入    10.4.6  液晶顯示    10.4.7  IC卡操作  10.5  分析與總結(jié)第11章  RS485-CAN智能嵌入式網(wǎng)關設計實例  11.1  系統(tǒng)功能說明  11.2  系統(tǒng)整體設計方案  11.3  硬件設計    11.3.1  RS485-CAN智能嵌入式網(wǎng)關硬件結(jié)構(gòu)    11.3.2  微控制器模塊    11.3.3  CAN接口模塊    11.3.4  RS485接口模塊    11.3.5  存儲模塊  11.4  軟件設計    11.4.1  CAN接口軟件設計    11.4.2  RS485接口軟件設計    11.4.3  AT93C46存儲器讀寫    11.4.4  參數(shù)配置  11.5  分析與總結(jié)附錄A C與匯編語言混合編程

章節(jié)摘錄

　　第1章　51單片機入門基礎　　單片機是在一塊硅片上集成了各種部件的微型計算機。隨著大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，可以將中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲器RAM、程序存儲器ROM、定時器/計數(shù)器及輸入/輸出（I/O）接13電路等主要計算機部件，集成在一塊電路芯片上。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上，它已具有了微機系統(tǒng)的含義。由于單片機能獨立執(zhí)行內(nèi)部程序，所以又稱它為微型控制器（Microcontroller）?！　?.1　51單片機的發(fā)展與應用領域　　1.1.1　發(fā)展階段　　Intel公司在20世紀80年代初發(fā)布了用于取代先前功能簡單的8048和8049微控制器的MCS.51系列的單片機，其代表的芯片包括8051、8031、8052、8032、8751和8752；這些通稱為51系列單片機?！　纹瑱C的發(fā)展歷史大致可分為三個階段?！　〉谝浑A段（1976—1978年）：初級單片機微處理階段。以Intel公司的MCS-48為代表。此系列的單片機具有8位CPU、并行I/O端口、8位時序同步計數(shù)器，尋址范圍不大于4KB，但是沒有串行口。

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　　語言簡潔，層次清晰，內(nèi)容從零開始、循序漸進。　　讀者即使是剛剛接觸51單片機，只要按照書的章節(jié)順序進行學習，便可快速入門，進而提高?！　　?1單片機典型系統(tǒng)開發(fā)實例精講》理論為輔，實踐為主，應用為綱。開發(fā)技術與大量系統(tǒng)實例結(jié)合，深入淺出地剖析單片機C語言系統(tǒng)項目設計的流程與技巧。　　《51單片機典型系統(tǒng)開發(fā)實例精講》安排的7個應用系統(tǒng)實例類型豐富、典型實用、代表性強，利于讀者舉一反三，實現(xiàn)從入門到精通。　　《51單片機典型系統(tǒng)開發(fā)實例精講》不但詳細介紹了硬件電路設計和軟件編程，而且提供了應用系統(tǒng)設計思路與流程，對實例的所有程序代碼做了詳細注釋，利于讀者理解和鞏固知識點。

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