51單片機應用開發(fā)案例手冊

前言

　　51單片機具有體積小、功能強、價格低的特點，在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀表、機電一體化、家用電器等領域有著廣泛的應用。其應用可以大大提高生產(chǎn)、生活的自動化水平。近年來，隨著嵌入式的應用越來越廣泛，51單片機的開發(fā)也變得更加靈活和高效率，51單片機的開發(fā)和應用已經(jīng)成為嵌入式應用領域的一個重大課題?！　”緯饕榻B如何在51單片機的應用系統(tǒng)中使用51單片機的內(nèi)部資源和外圍器件，這些資源和器件包括I/O引腳、外部中斷、定時/計數(shù)器、串行接口、人機交互通道、數(shù)據(jù)采集和輸出通道、存儲器模塊、通信模塊。另外，本書還介紹了51單片機C語言部分庫函數(shù)的詳細使用方法，以及RTX51操作系統(tǒng)的工作原理和使用方法?！　”緯譃槿齻€部分，即51單片機內(nèi)部資源應用、51單片機外圍器件應用和51單片機應用系統(tǒng)開發(fā)，共14章?！　〉谝徊糠职ǖ?章第7章，介紹51單片機內(nèi)部資源的應用實例。　　第1章主要介紹51單片機I/O引腳的應用實例，包括LED、數(shù)碼管、按鍵和鍵盤、繼電器、蜂鳴器等。　　第2章主要介紹51單片機中斷系統(tǒng)基礎及外部中斷的應用實例。　　第3章主要介紹51單片機定時/計數(shù)器的應用實例，包括方波產(chǎn)生、PWM波形產(chǎn)生、交通燈等?！　〉?章主要介紹51單片機串行模塊的應用實例，包括雙機高速通信、多級通信等?！　〉?章主要介紹51單片機C語言的應用實例，包括C語言的庫函數(shù)、C語言的編譯錯誤及解決方法等?！　〉?章主要介紹51單片機內(nèi)部資源的高階應用實例，包括使用定時計數(shù)器模擬外部中斷、波特率自適應等，并且介紹一個51單片機內(nèi)部資源的綜合應用實例?！　〉?章主要介紹51單片機RTX51操作系統(tǒng)的應用實例，包括RTX51操作系統(tǒng)的工作原理、庫函數(shù)及如何應用RTX51操作系統(tǒng)等。　　第二部分包括第8章第13章，介紹51單片機外圍器件的應用實例?！　〉?章主要介紹51單片機外圍器件擴展方法的應用實例，包括I2C總線的工作原理及庫函數(shù)、SPI總線的工作原理及庫函數(shù)、1-wire總線的工作原理及庫函數(shù)等?！　〉?章主要介紹51單片機外圍I/O引腳擴展方法的應用實例，包括使用譯碼器、鎖存器、NEC8255擴展I/O引腳等?！　〉?0章主要介紹51單片機人機交互通道擴展方法的應用實例，包括CH452鍵盤和數(shù)碼管擴展芯片、1602數(shù)字字符液晶、12864漢字圖形液晶等?！　〉?1章主要介紹51單片機數(shù)據(jù)采集和輸出通道擴展方法的應用實例，包括A/D通道、D/A通道、時鐘芯片PCF8563、溫度芯片DS12B80等?！　〉?2章主要介紹51單片機存儲器擴展方法的應用實例，包括內(nèi)部RAM擴展、E2PROM存儲器擴展、U盤擴展等。　　第13章主要介紹51單片機通信擴展方法的應用實例，包括RS?232?C通信協(xié)議擴展、RS?485通信協(xié)議擴展、無線通信擴展等?！　〉谌糠职ǖ?4章，介紹51單片機應用系統(tǒng)開發(fā)的應用實例。　　第14章主要介紹51單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)流程及注意事項，并且給出了太陽能電池監(jiān)控模塊和手持傾角儀兩個應用系統(tǒng)開發(fā)的應用實例?！　”緯厣　“凑沼蓽\入深、循序漸進的原則覆蓋51單片機的內(nèi)部硬件資源、C語言、外圍器件的使用和綜合應用的開發(fā)；　　包含大量的實例，每個實例都給出了詳盡的代碼和運行結果；　　軟、硬件結合，在涉及硬件電路的例子中給出了完整的電路原理圖；　　緊密聯(lián)系實際，詳細介紹了實際應用中常用的器件、芯片?！　∽髡呓榻B　　本書由程國鋼編著。參加本書編寫的還李龍、魏勇、王華、李輝、劉峰、徐浩、李建國、馬建軍、唐愛華、朱麗云、馬淑娟、周毅、張浩、張玉蘭等。作者力圖使本書的知識性和實用性相得益彰，但由于水平有限，書中不妥、紕漏之處在所難免，歡迎廣大讀者、同仁批評斧正。

內(nèi)容概要

　　本書主要介紹如何在51單片機的應用系統(tǒng)中使用51單片機的內(nèi)部資源和外圍器件，這些資源和器件包括I/O引腳、外部中斷、定時/計數(shù)器、串行接口、人機交互通道、數(shù)據(jù)采集和輸出通道、存儲器模塊、通信模塊。另外，本書還介紹了51單片機C語言部分庫函數(shù)的詳細使用方法，以及RTX51操作系統(tǒng)的工作原理和使用方法。
　　本書基于各種實際的51單片機應用系統(tǒng)，介紹其51單片機內(nèi)部模塊和外圍器件的使用方法，提供詳盡的應用電路和應用代碼；書中實例涉及的應用電路都有詳細的說明及相應的典型器件列表，應用代碼也有相應的流程說明和大量注釋，從而使代碼有較高的可讀性，有助于讀者的理解。本書實例的電路原理圖及程序源代碼可以到http://yydz.phei.com.cn資源下載欄目下載，讀者根據(jù)自己的實際需要稍加修改即可使用。

書籍目錄

目錄
第1章51單片機I/O引腳應用實例
1.151單片機I/O引腳模塊基礎
1.2I/O引腳驅(qū)動LED
1.2.1LED的工作原理
1.2.2應用實例——LED閃爍和流水燈
1.3I/O引腳驅(qū)動數(shù)碼管
1.3.1單位數(shù)碼管的工作原理
1.3.2應用實例——流水數(shù)字
1.3.3多位數(shù)碼管的工作原理
1.3.4應用實例——多位數(shù)字顯示和流水數(shù)碼管顯示
1.4I/O引腳驅(qū)動繼電器
1.4.1繼電器的工作原理
1.4.2功率驅(qū)動器件的工作原理
1.4.3應用實例——輪流加熱顯示系統(tǒng)
1.5I/O引腳驅(qū)動蜂鳴器
1.5.1蜂鳴器的工作原理
1.5.2應用實例——定時報警和音樂播放
1.6I/O引腳擴展獨立按鍵、鍵盤和撥碼開關
1.6.1獨立按鍵的工作原理
1.6.2應用實例——按鍵指示和按鍵發(fā)聲
1.6.3行列掃描鍵盤的工作原理
1.6.4應用實例——計算器鍵盤
1.6.5撥碼開關的工作原理
1.6.6應用實例——地址碼設定
1.7I/O引腳驅(qū)動電動機
1.7.1直流電動機的工作原理
1.7.2應用實例——按鍵控制直流電動機
1.7.3步進電動機的工作原理
1.7.4應用實例——按鍵控制步進電動機
第2章51單片機外部中斷應用實例
2.151單片機中斷和外部中斷模塊基礎
2.1.1中斷和外部中斷的相關控制
2.1.2中斷的處理
2.1.3編寫中斷服務函數(shù)
2.2應用實例——外部中斷計數(shù)
2.3應用實例——外部電平中斷實驗
2.4應用實例——聯(lián)合中斷申請
第3章51單片機的定時/計數(shù)器應用實例
3.151單片機定時/計數(shù)器基礎
3.1.1定時/計數(shù)器的寄存器
3.1.2定時/計數(shù)器的工作方式
3.1.3定時/計數(shù)器的中斷
3.251單片機定時/計數(shù)器基礎應用
3.2.1定時器應用實例1——T0方波發(fā)生器
3.2.2定時器應用實例2——T1方波發(fā)生器
3.2.3定時器應用實例3——PWM波形發(fā)生器
3.2.4計數(shù)器應用實例1——按鍵燈控制
3.2.5計數(shù)器應用實例2——按鍵計數(shù)
3.2.6門控信號應用實例——脈沖寬度測量
3.351單片機定時/計數(shù)器綜合應用
3.3.1應用實例——秒表
3.3.2應用實例——門鈴
3.3.3應用實例——交通燈
3.3.4應用實例——聲光報警
第4章51單片機的串行模塊應用實例
4.151單片機串行模塊基礎
4.1.1串行模塊的寄存器
4.1.2串行模塊的工作方式
4.1.3串行模塊的中斷
4.2工作方式0應用實例——雙機高速通信
4.3工作方式1應用實例1——單片機和PC通信
4.4工作方式1應用實例2——用單片機U1控制U2外圍LED閃爍
4.5工作方式1應用實例3——單片機U1和單片機U2雙向控制
4.6工作方式2應用實例——多點溫度采集
第5章51單片機常用C語言庫函數(shù)應用實例
5.151單片機C語言庫函數(shù)基礎
5.1.1庫文件和頭文件分類
5.1.2庫函數(shù)實例應用電路
5.2ASCII字符分類和轉(zhuǎn)換函數(shù)
5.2.1isdigit函數(shù)應用實例
5.2.2toint函數(shù)應用實例
5.2.3toupper函數(shù)應用實例
5.3內(nèi)部函數(shù)
5.3.1_crol_函數(shù)應用實例
5.3.2_nop_函數(shù)應用實例
5.4數(shù)學函數(shù)
5.4.1abs函數(shù)應用實例
5.4.2floor函數(shù)應用實例
5.4.3modf函數(shù)應用實例
5.4.4sqrt函數(shù)應用實例
5.5輸入/輸出函數(shù)
5.5.1putchar函數(shù)應用實例
5.5.2printf函數(shù)應用實例
5.5.3sprintf函數(shù)應用實例
5.6數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換和存儲器定位函數(shù)
5.6.1atoi函數(shù)應用實例
5.6.2atof函數(shù)應用實例
5.6.3rand函數(shù)應用實例
5.6.4srand函數(shù)應用實例
5.7字符串操作函數(shù)庫
5.7.1memccpy函數(shù)應用實例
5.7.2strlen函數(shù)應用實例
5.7.3strcat函數(shù)應用實例
5.7.4strncpy函數(shù)應用實例
5.7.5strcmp函數(shù)應用實例
5.7.6strstr函數(shù)應用實例
5.8編譯常見報警錯誤及解決方法應用實例
5.8.1變量未被使用警告（Warning 280）
5.8.2函數(shù)未被聲明警告（Warning C206）
5.8.3頭文件無法打開錯誤（Error C318）
5.8.4函數(shù)名稱重復定義錯誤（Error C237）
5.8.5函數(shù)未被調(diào)用警告
5.8.6函數(shù)未定義警告（Warning C206）
5.8.7內(nèi)存空間溢出錯誤警告
5.8.8函數(shù)重入警告
5.8.9常見Keil編譯錯誤
第6章51單片機內(nèi)部資源高階應用實例
6.1擴展外部中斷應用實例
6.1.1應用實例——使用定時/計數(shù)器來擴展外部中斷
6.1.2應用實例——使用串行模塊來擴展外部中斷
6.2使用I/O口進行串行通信應用實例
6.3串行通信波特率自適應應用實例
6.4使用軟件擴展多級中斷應用實例
6.5可控PWM輸出應用實例
6.6高速串行通信應用實例
6.6.1波特率固定高速串行通信應用實例
6.6.2波特率可變高速串行通信應用實例
6.751單片機內(nèi)部資源綜合應用實例——投票系統(tǒng)
6.7.1系統(tǒng)設計
6.7.2應用代碼設計
第7章RTX51實時多任務操作系統(tǒng)應用實例
7.1RTX51基礎
7.1.1RTX51占用的資源
7.1.2RTX51的實現(xiàn)機制
7.1.3應用實例——一個RTX51上的最簡單應用
7.2RTX51的工作原理
7.2.1時間片管理原理
7.2.2任務管理原理
7.2.3事件管理原理
7.2.4任務調(diào)度管理
7.2.5堆棧管理
7.3RTX51的配置
7.3.1RTX51的基礎配置
7.3.2 RTX51的庫文件配置
7.3.3RTX51的優(yōu)化配置
7.4RXT51的庫函數(shù)
7.4.1isr_send_signal函數(shù)
7.4.2isr_set_ready函數(shù)
7.4.3os_clear_signal函數(shù)
7.4.4os_create_task函數(shù)
7.4.5os_delete_task函數(shù)
7.4.6os_reset_interval函數(shù)
7.4.7os_running_task_id函數(shù)
7.4.8os_send_signal函數(shù)
7.4.9os_set_ready函數(shù)
7.4.10os_switch_task函數(shù)
7.4.11os_wait函數(shù)
7.5RTX51的使用方法
7.5.1建立用戶項目
7.5.2修改RTX51配置
7.5.3編寫用戶代碼
7.5.4RTX51的編譯
7.5.5RTX51的調(diào)試
7.6應用實例——基于RTX51的交通燈
第8章51單片機的外部資源擴展方法
8.1數(shù)據(jù)-地址總線擴展方法
8.2串行模塊擴展方法
8.3I2C總線擴展方法
8.3.1 I2C總線擴展原理
8.3.2應用實例——使用I/O端口來模擬I2C總線
8.4SPI總線擴展方法
8.4.1SPI總線擴展原理
8.4.2應用實例——使用I/O端口來模擬SPI總線
8.51-wire（單線）總線擴展方法
8.5.11-wire總線擴展原理
8.5.2應用實例——使用I/O端口來模擬1-wire總線
第9章51單片機的I/O引腳擴展應用
9.1使用74系列芯片來擴展I/O引腳
9.1.1應用實例——使用74273來擴展輸出引腳
9.1.2應用實例——使用74244來擴展輸入引腳
9.1.3應用實例——使用74138來擴展輸出引腳
9.2使用串行口來擴展I/O引腳
9.2.1使用串行口來擴展輸出I/O引腳
9.2.2使用串行口來擴展輸入I/O引腳
9.3使用I/O引腳擴展I/O引腳
9.4使用NEC8255擴展I/O引腳
9.4.1NEC8255芯片介紹
9.4.2NEC8255的典型擴展方法
9.4.3應用實例——8位8段數(shù)碼管驅(qū)動
9.4.4應用實例——4×8行列掃描鍵盤
第10章51單片機人機交互通道擴展
10.1使用MAX7219擴展多位數(shù)碼管
10.1.1MAX7219介紹
10.1.2MAX7219的數(shù)據(jù)格式
10.1.3MAX7219的寄存器
10.1.4應用實例——用MAX7219驅(qū)動8 位數(shù)碼管
10.2使用CH452擴展數(shù)碼管和按鍵
10.2.1CH452芯片介紹
10.2.2CH452的應用電路
10.2.3應用實例——用CH452驅(qū)動4位數(shù)碼管和4×4行列鍵盤
10.3使用1602液晶來顯示數(shù)字和字符
10.3.11602字符液晶介紹
10.3.21602字符液晶的應用電路和應用流程
10.3.3應用實例——1602字符液晶循環(huán)顯示字符
10.4使用12864液晶來顯示漢字和圖形
10.4.112864液晶模塊介紹
10.4.212864液晶模塊的操作流程
10.4.3應用實例——12864液晶模塊的庫函數(shù)
10.4.4應用實例——12864液晶顯示漢字和圖形
第11章51單片機數(shù)據(jù)采集輸出通道擴展
11.1A/D數(shù)據(jù)采集通道擴展
11.1.1A/D數(shù)據(jù)采集通道工作原理
11.1.2ADC0809并行A/D芯片擴展
11.1.3TLC2543串行多通道A/D芯片擴展
11.1.4ADS1100高精度A/D芯片擴展
11.2D/A數(shù)據(jù)輸出通道擴展
11.2.1D/A芯片的分類和特點
11.2.2DAC0832并行D/A芯片擴展
11.2.3MAX517串行D/A芯片擴展
11.3DS18B20溫度芯片擴展
11.3.1DS18B20溫度傳感器介紹
11.3.2應用實例——串口溫度采集系統(tǒng)
11.4PCF8563時鐘芯片擴展
11.4.1PCF8563時鐘芯片介紹
11.4.2應用實例——初始化PCF8563時鐘
11.4.3應用實例——讀PCF8563時鐘信息
11.4.4應用實例——設置PCF8563的報警信息
11.4.5應用實例——PCF8563的秒中斷輸出
11.4.6應用實例——PCF8563的秒時鐘信號輸出
第12章51單片機的存儲器擴展應用
12.1ROM存儲器和RAM存儲器擴展
12.1.1ROM存儲器擴展
12.1.2RAM存儲器擴展
12.1.3應用實例——6264的數(shù)據(jù)讀/寫
12.2E2PROM存儲器擴展
12.2.1AT24系列E2PROM介紹
12.2.2AT24系列E2PROM的操作
12.2.3應用實例——AT24C04的字節(jié)寫
12.2.4應用實例——AT24C04的連續(xù)讀
12.2.5應用實例——用AT24C04存放音樂數(shù)據(jù)
12.3SLE4442接觸式加密IC存儲卡擴展
12.3.1SLE4442卡基礎
12.3.2SLE4442卡的工作模式
12.3.3SLE4442卡的命令
12.3.4應用實例——SLE4442卡的庫函數(shù)
12.3.5應用實例——基于SLE4442的簡易電子房卡
12.4U盤存儲器擴展
12.4.1CH376基礎
12.4.2CH376的命令
12.4.3CH376的硬件接口
12.4.4CH376的應用電路
12.4.5CH376的U盤擴展應用
12.4.6應用實例——CH376的庫函數(shù)
12.4.7應用實例——使用CH376建立文件并寫入數(shù)據(jù)
第13章51單片機通信通道擴展
13.1RS?232?C協(xié)議通信擴展
13.2RS?422/485協(xié)議通信擴展
13.3雙口RAM通信擴展
13.3.1IDT7132雙口RAM介紹
13.3.2應用實例——使用IDT7132進行雙單片機通信
13.4無線數(shù)據(jù)通信擴展
13.4.1PTR8000無線模塊介紹
13.4.2PTR8000無線模塊的應用電路
13.4.351單片機擴展PTR8000無線模塊的軟件工作流程
13.4.4應用實例——無線按鍵指示系統(tǒng)終端
第14章51單片機應用系統(tǒng)綜合設計
14.151單片機應用系統(tǒng)設計基礎
14.1.151單片機應用系統(tǒng)設計流程
14.1.251單片機應用系統(tǒng)設計原則
14.251單片機應用系統(tǒng)——太陽能電池監(jiān)控模塊
14.2.1系統(tǒng)需求分析
14.2.2系統(tǒng)設計
14.2.3系統(tǒng)應用代碼設計
14.351單片機應用系統(tǒng)——手持傾角儀
14.3.1系統(tǒng)需求分析
14.3.2系統(tǒng)設計
14.3.3系統(tǒng)應用代碼設計

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