單片機原理與C51程序設(shè)計基礎(chǔ)教程

前言

隨著科學技術(shù)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、價格便宜等優(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系列單片機是應(yīng)用最廣泛的單片機，是大學里電子、自動化及相關(guān)專業(yè)的必修科目。在目前的單片機教學中，程序設(shè)計以c語言為主，匯編語言為輔。對匯編語言掌握到只要可以讀懂程序，在時間要求比較嚴格的模塊中進行程序的優(yōu)化即可。采用c語言也不必對單片機和硬件接口的結(jié)構(gòu)有很深入的了解，編譯器可以自動完成變量存儲單元的分配，編程者只需專注于應(yīng)用軟件部分的設(shè)計，大大加快了軟件的開發(fā)速度。采用C語言可以很容易地進行單片機的程序移植工作，有利于產(chǎn)品中對單片機的重新選型。KeilC51是目前最高效、靈活的51單片機開發(fā)平臺。本書以KeilC51的Windows集成開發(fā)環(huán)境gVision3為基礎(chǔ)，結(jié)合強大的電子電路設(shè)計軟件和仿真器，介紹了單片機的基本原理、內(nèi)部模塊使用、C語言開發(fā)和應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。全書共14章，分為三個部分。第1部分為基礎(chǔ)部分，主要介紹了單片機系統(tǒng)、硬件部分和軟件部分。其中，第1章簡單介紹了單片機技術(shù)，第2章介紹了單片機基礎(chǔ)以及5l單片機的硬件結(jié)構(gòu)，第3章介紹了51單片機的指令系統(tǒng)，第4章介紹了51單片機的C語言編譯器KeilC51以及項目工程的建立方法，第5章介紹了單片機c語言的基本知識及其基礎(chǔ)實例，第6章介紹了C語言和匯編語言的混合編程。第2部分為功能模塊部分，詳細講述了51單片機的內(nèi)部模塊及其應(yīng)用。其中，第7章介紹了中斷系統(tǒng)、定時／計數(shù)器以及工作方式，第8章詳細介紹了單片機常用的擴展接口，第9章講解了在實際應(yīng)用中使用較多的串行通信接口，第10章介紹了A／D、D／A技術(shù)，第11章介紹了單片機的輸入設(shè)備，第12章介紹了單片機的輸出設(shè)備。第3部分為高級應(yīng)用部分，詳細介紹了系統(tǒng)的設(shè)計。其中，第13章介紹了單片機系統(tǒng)的開發(fā)及注意事項，第14章通過設(shè)計電子鐘對本書的內(nèi)容進行了全面的綜合應(yīng)用。本書內(nèi)容由淺入深，讀者按順序閱讀即可，若對其中的某些章節(jié)比較熟悉則可以跳過不讀，在學習的同時進行編程實踐，遇到困難的地方再參考相關(guān)部分。

內(nèi)容概要

單片機作為微型計算機的一個重要分支，應(yīng)用面很廣，發(fā)展也很快。盡管目前單片機種類繁多，但其中最為典型、應(yīng)用最廣泛的仍當屬Intel公司的51系列單片機。本書介紹了單片機技術(shù)、C語言使用和應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)等相關(guān)知識，內(nèi)容包括單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、C語言及編譯器Keil C51的使用、內(nèi)部各模塊的開發(fā)、接口編程和擴展技術(shù)，以及單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)。    本書體系結(jié)構(gòu)嚴謹，內(nèi)容由淺入深，案例取材廣泛，書中所有示例均給出了設(shè)計源程序和仿真驗證結(jié)果。    本書可供高等院校電子、通信、自動化、計算機等信息工程類相關(guān)專業(yè)的本科生或研究生使用，也適用于從事單片機技術(shù)應(yīng)用與研究的專業(yè)技術(shù)人員。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  單片機概論    1.1.1  微處理器、微型計算機與單片機    1.1.2  單片機的分類和指標    1.1.3  單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)    1.1.4  單片機的應(yīng)用領(lǐng)域及趨勢    1.1.5  單片機的編程語言概述    1.1.6  如何學習單片機這門技術(shù)  1.2  常用51單片機介紹    1.2.1  Intel公司系列單片機    1.2.2  Atmel公司系列單片機    1.2.3  Philips公司系列單片機    1.2.4  Motorola公司系列單片機  1.3  本章小結(jié)  習題第2章  單片機硬件基礎(chǔ)  2.1  單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)    2.1.1  中央處理器(CPU)    2.1.2  存儲器結(jié)構(gòu)    2.1.3  I/O端口結(jié)構(gòu)    2.1.4  定時器/計數(shù)器結(jié)構(gòu)    2.1.5  中斷系統(tǒng)  2.2  單片機引腳功能    2.2.1  芯片封裝    2.2.2  芯片引腳及功能  2.3  單片機工作時序    2.3.1  時鐘電路    2.3.2  時序定時單位    2.3.3  指令的執(zhí)行時序  2.4  單片機的工作方式  ……第3章  單片機的指令系統(tǒng)第4章  Keil C51簡介及單片機軟件程序設(shè)計第5章  C51程序設(shè)計基礎(chǔ)及實例剖析第6章  C與匯編語言混合編程第7章  C51單片機的內(nèi)部資源第8章  C51單片機的系統(tǒng)擴展第9章  串行通信接口第10章  C51單片機的A/D與D/A轉(zhuǎn)換第11章  輸入設(shè)備第12章  輸出設(shè)備第13章  C51單片機系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)第14章  C51單片機系統(tǒng)綜合實例——電子鐘設(shè)計

章節(jié)摘錄

插圖：1.應(yīng)用領(lǐng)域單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇。（1）在智能儀器儀表上的應(yīng)用單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中。結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子器件或數(shù)字電路更加強大。例如精密的測量設(shè)備（功率計、示波器、各種分析儀）。（2）在工業(yè)控制中的應(yīng)用用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如，工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。（3）在家用電器中的應(yīng)用可以這樣說，現(xiàn)在的家用電器基本上都采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材，再到電子稱量設(shè)備等，無所不在。（4）在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機、電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信，再到日常工作中隨處可見的移動電話、集群移動通信、無線電對講機等。（5）在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當廣泛，例如醫(yī)用呼吸機、各種分析儀、監(jiān)護儀、超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等。此外，單片機在工商、金融、科研、教育、國防航空航天等領(lǐng)域也有著十分廣泛的用途。2.發(fā)展趨勢隨著科學技術(shù)的發(fā)展，單片機正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，具體來說，就是進一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個方面發(fā)展。下面是單片機的主要發(fā)展趨勢。

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