單片機(jī)原理與實(shí)例應(yīng)用

前言

隨著國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)控制、電子技術(shù)及大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展，中國(guó)已逐漸從以電子應(yīng)用為主轉(zhuǎn)向以電子研發(fā)為主。而單片機(jī)以其實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用領(lǐng)域廣和易上手等特點(diǎn)，幾乎成為每個(gè)電子工程師都必須掌握的一種技能。另外，從學(xué)科發(fā)展角度來(lái)看，單片機(jī)原理及應(yīng)用是一門比較基礎(chǔ)的應(yīng)用型課程，是軟、硬件相結(jié)合的一個(gè)初級(jí)平臺(tái)，同時(shí)也是學(xué)習(xí)嵌入式及DSP等高起點(diǎn)課程的基礎(chǔ)。本書主要針對(duì)初學(xué)者，從解決基本問(wèn)題著手，重基礎(chǔ)，重實(shí)踐。從最基本的應(yīng)用開(kāi)始，通過(guò)實(shí)例并結(jié)合仿真調(diào)試軟件的使用逐步引導(dǎo)，使讀者能夠真正掌握單片機(jī)基本硬件電路的設(shè)計(jì)、匯編與C程序的設(shè)計(jì)以及編譯與仿真軟件的使用等基礎(chǔ)知識(shí)和技能，從而為以后的提高打下良好的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容本書由12章組成，以下是每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容概要。第1章：?jiǎn)纹瑱C(jī)基礎(chǔ)。本章介紹了單片機(jī)的幾個(gè)基本概念、單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、引腳功能及存儲(chǔ)器的配置：CPU的工作時(shí)序及單片機(jī)的幾種工作方式；單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。本章主要介紹單片機(jī)的硬件基礎(chǔ)，特別是引腳功能和存儲(chǔ)器配置部分，應(yīng)重點(diǎn)掌握。第2章：51單片機(jī)的指令系統(tǒng)。本章介紹了單片機(jī)指令、尋址方式、指令集，以及匯編程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。本章為單片機(jī)匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)，讀者應(yīng)重點(diǎn)掌握單片機(jī)的尋址方式，熟記一些常用指令的用法。學(xué)習(xí)匯編語(yǔ)言有助于了解單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)及工作原理。第3章：C5l程序設(shè)計(jì)。本章首先介紹了C編程的基礎(chǔ)知識(shí)及C51對(duì)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言的擴(kuò)展；然后簡(jiǎn)單介紹了c匯編混合編程；最后介紹了單片機(jī)C程序開(kāi)發(fā)過(guò)程。有C語(yǔ)言基礎(chǔ)的讀者，通過(guò)學(xué)習(xí)本章可以很快地掌握單片機(jī)的C程序設(shè)計(jì)。第4章：Keil Vision2編譯環(huán)境。本章介紹了單片機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil軟件的基本應(yīng)用。第5章：并行I／（9端口。本章介紹了I／O端口的基本結(jié)構(gòu)及對(duì)I／O端口的操作方式，使讀者初步了解單片機(jī)的基本操作。第6章：?jiǎn)纹瑱C(jī)的中斷系統(tǒng)。本章介紹了中斷的基本概念、中斷的響應(yīng)過(guò)程、中斷的控制以及中斷的具體應(yīng)用。本章是學(xué)習(xí)單片機(jī)的關(guān)鍵，單片機(jī)的事件絕大部分是通過(guò)中斷來(lái)處理的。第7章：定時(shí)／計(jì)數(shù)器。本章介紹了單片機(jī)定時(shí)／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)原理、工作模式以及使用方法。第8章：?jiǎn)纹瑱C(jī)的數(shù)據(jù)通信。本章介紹了單片機(jī)串行通信的工作方式，包括串行通信工作模式、波特率的設(shè)定以及RS232通信協(xié)議等。第9章：?jiǎn)纹瑱C(jī)常用接口電路設(shè)計(jì)。本章介紹了顯示器接口、鍵盤接口、A／D和。D／A接口、電機(jī)控制電路以及紅外遙控電路5種常見(jiàn)電路的設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合實(shí)例對(duì)軟、硬件作了詳細(xì)的介紹。第10章：常用串行總線的介紹及應(yīng)用。本章列舉了幾種典型的串行總線通信協(xié)議，包括1.wire總線、IIC總線接口和SPI總線及應(yīng)用。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，可以了解3種總線的工作原理和使用方法。

內(nèi)容概要

本書介紹了單片機(jī)硬件系統(tǒng)及常用外圍電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)匯編程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)環(huán)境及仿真軟件四大部分內(nèi)容，注重實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)實(shí)用。《單片機(jī)原理與實(shí)例應(yīng)用》通過(guò)MCUBUS單片機(jī)開(kāi)發(fā)板上有關(guān)的典型范例，介紹了單片機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的硬件設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試和程序設(shè)計(jì)等過(guò)程，通過(guò)實(shí)際范例引出相關(guān)知識(shí)點(diǎn)并進(jìn)行知識(shí)總結(jié)。　　本書所何代碼都有硬件支持，書中的硬件系統(tǒng)由作者獨(dú)立開(kāi)發(fā)，已被作為全圍信息化應(yīng)用能力考試——單片機(jī)應(yīng)用科目的硬件考試平臺(tái)。小書適合單片機(jī)初學(xué)者使用，也可以作為本、?？圃盒ｋ娮有畔⑾嚓P(guān)專業(yè)的單片機(jī)教材使用，還可以作為單片機(jī)開(kāi)發(fā)培訓(xùn)教材使用。

書籍目錄

第1章　單片機(jī)基礎(chǔ)　1.1　單片機(jī)相關(guān)的幾個(gè)基本概念　　1.1.1什么是單片機(jī)　　1.1.2　什么是單片機(jī)系統(tǒng)　　1.1.3　什么是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)　1.2　單片機(jī)開(kāi)發(fā)快速入門　　1.2.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)　　1.2.2　程序示例　　1.2.3　工程建立和編譯的基本步驟　1.3　單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)　　1.3.1　中央處理器　　1.3.2　存儲(chǔ)器　　1.3.3　I／0接口　　1.3.4　特殊功能部件　1.4　單片機(jī)最小工作系統(tǒng)　　1.4.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)　　1.4.2　51系列單片機(jī)的引腳及功能　　1.4.3　時(shí)鐘電路與時(shí)序　　1.4.4　復(fù)位電路　1.5　單片機(jī)的存儲(chǔ)器配置　　1.5.1　程序存儲(chǔ)器　　1.5.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器　習(xí)題　第2章　51單片機(jī)的指令系統(tǒng)　2.1　初識(shí)單片機(jī)的匯編指令　　2.1.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)　　2.1.2　程序示例　　2.1.3　知識(shí)總結(jié)——指令格式　　2.1.4　知識(shí)總結(jié)-旨令類型　　2.1.5　知識(shí)總結(jié)——常用符號(hào)說(shuō)明　2.2　51單片機(jī)指令的尋址方式　　2.2.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)　　2.2.2　程序示例　　2.2.3　知識(shí)總結(jié)——直接尋址　　2.2.4　知識(shí)總結(jié)——立即尋址　　2.2.5　知識(shí)總結(jié)——寄存器尋址　　2.2.6　知識(shí)總結(jié)——寄存器間接尋址　　2.2.7　知識(shí)總結(jié)——變址尋址　　2.2.8　知識(shí)總結(jié)——位尋址　　2.2.9　知識(shí)總結(jié)——相對(duì)尋址　2.3　80C51指令集　　2.3.1　數(shù)據(jù)傳送類指令　　2.3.2　算術(shù)運(yùn)算指令　　2.3.3　邏輯運(yùn)算及移位類指令　　2.3.4　控制轉(zhuǎn)移類指令　　2.3.5　位操作類指令　2.4　單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)示例　　2.4.1　設(shè)計(jì)步驟　　2.4.2　偽指令　　2.4.3　順序程序設(shè)計(jì)　　2.4.4　分支程序設(shè)計(jì)　　2.4.5　循環(huán)程序設(shè)計(jì)　　2.4.6　子程序設(shè)計(jì)　習(xí)題第3章　C51程序設(shè)計(jì)　3.1　C51的特點(diǎn)　3.2　C51程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)　　3.2.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)1　　3.2.2　知識(shí)總結(jié)——c51的標(biāo)識(shí)符與關(guān)鍵字　　3.2.3　知識(shí)總結(jié)——C51的數(shù)據(jù)類型　　3.2.4　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)2　　3.2.5　知識(shí)總結(jié)——常量和變量　　3.2.6　知識(shí)總結(jié)——C51的存儲(chǔ)類型　　3.2.7　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)3　　3.2.8　知識(shí)總結(jié)——51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的C51定義　3.3　C51運(yùn)算符和表達(dá)式　　3.3.1　賦值運(yùn)算符　　3.3.2　算術(shù)運(yùn)算符和算術(shù)表達(dá)式　　3.3.3　關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式　　3.3.4　邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式　　3.3.5　位運(yùn)算符和位運(yùn)算　　3.3.6　復(fù)合運(yùn)算符及其表達(dá)式　3.4　C51控制語(yǔ)句和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)　　3.4.1　表達(dá)式語(yǔ)句、復(fù)合語(yǔ)句和順序結(jié)構(gòu)程序　　3.4.2　選擇語(yǔ)句和選擇結(jié)構(gòu)程序　　3.4.3　循環(huán)語(yǔ)句和循環(huán)結(jié)構(gòu)程序　3.5　C51構(gòu)造數(shù)據(jù)類型簡(jiǎn)介　　3.5.1　數(shù)組　　3.5.2　指針　3.5　13結(jié)構(gòu)體　　3.5.4　聯(lián)合體　3.6　C51函數(shù)　　3.6.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)1　　3.6.2　知識(shí)總結(jié)——函數(shù)的定義、調(diào)用和聲明　3.6　13案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)2　　3.6.4　知識(shí)總結(jié)——中斷函數(shù)　　3.6.5　重入函數(shù)　3.7　預(yù)處理命令和庫(kù)函數(shù)　　3.7.1　預(yù)處理命令　　3.7.2　庫(kù)函數(shù)　3.8　匯編語(yǔ)言與c語(yǔ)言混合編程　　3.8.1　案例介紹及知識(shí)要點(diǎn)　　3.8.2　知識(shí)總結(jié)——c語(yǔ)言中的匯編程序　　3.8.3　C程序與匯編程序之間的參數(shù)傳遞　習(xí)題第4章　Keil μ Vision2編譯環(huán)境第5章　并行I，O端口第6章　單片機(jī)的中斷系統(tǒng)第7章　定時(shí)計(jì)數(shù)器第8章　單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信第9章　單片機(jī)常用接口電路設(shè)計(jì)第10章　常用串行總線的介紹及應(yīng)用第11章　單片機(jī)Proteus仿真第12章　考試指導(dǎo)附錄A　80C51單片機(jī)指令表附錄B　C語(yǔ)言優(yōu)先級(jí)及其結(jié)合性附錄C　ASCII碼表附錄D　開(kāi)發(fā)板功能結(jié)構(gòu)參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

插圖：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（computer Aided Design，CAD）是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，目前CAD技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于飛機(jī)設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)和大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)等領(lǐng)域，在國(guó)內(nèi)主要應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、土木工程計(jì)算、電子設(shè)計(jì)和輕工設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。在計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)一直朝著滿足海量、高速數(shù)值計(jì)算的要求發(fā)展。由于社會(huì)的需求和發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)一方面向著高速、智能化的超級(jí)巨型機(jī)的方向發(fā)展，一方面向著微型機(jī)的方向發(fā)展。單片機(jī)作為微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，自20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以其極高的性價(jià)比，受到人們的重視和關(guān)注，且發(fā)展迅速。由于單片機(jī)具有抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，靈活性好，環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，以及開(kāi)發(fā)容易等特點(diǎn)，其已廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀器儀表、家用電器、電力電子和機(jī)電一體化設(shè)備等各個(gè)方面。1.1 單片機(jī)相關(guān)的幾個(gè)基本概念1.1.1 什么是單片機(jī)單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。概括的講，將中央處理器（CPU）、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、只讀存儲(chǔ)器（ROMl和輸入／輸出端口（i／o）等主要計(jì)算機(jī)功能部件集成在一塊電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)稱為單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer），簡(jiǎn)稱單片機(jī)。但隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，“單片機(jī)”己無(wú)法確切表達(dá)其內(nèi)涵。目前，國(guó)際上統(tǒng)一采用MCU（Micro Controllerunit）來(lái)稱呼。由于“單片機(jī)”的叫法多年來(lái)一直在使用，已經(jīng)被廣大工程師習(xí)慣，所以目前仍采用“單片機(jī)”這一名詞，但應(yīng)將單片機(jī)理解為微控制器而不是單片微型計(jì)算機(jī)。由于單片機(jī)有為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的專用體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，因此其具有良好的發(fā)展前景，在其基本體系結(jié)構(gòu)上，可以衍生出能夠滿足各種應(yīng)用系統(tǒng)要求的兼容系統(tǒng)。用戶可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的各種要求，廣泛選擇。目前5l內(nèi)核已被各大廠家采用，并發(fā)展了許多兼容系列，所有的這些系列我們都稱為5l系列。1.1.2 什么是單片機(jī)系統(tǒng)按照所選擇的單片機(jī)，以及單片機(jī)的技術(shù)要求和嵌入對(duì)象對(duì)單片機(jī)的資源要求構(gòu)成了單片機(jī)系統(tǒng)。按照單片機(jī)的要求，在外部配置的單片機(jī)運(yùn)行所需要的時(shí)鐘電路和復(fù)位電路等，構(gòu)成了單片機(jī)的最小系統(tǒng)。

編輯推薦

《單片機(jī)原理與實(shí)例應(yīng)用》：全國(guó)信息化應(yīng)用能力考試（NCAE）指定參考用書。以培養(yǎng)應(yīng)用能力為基礎(chǔ)，以提高職業(yè)素養(yǎng)為目的，將職業(yè)能力培養(yǎng)與課程學(xué)習(xí)相結(jié)合強(qiáng)調(diào)案例化教學(xué)，通過(guò)大量實(shí)用案例的分析，引出知識(shí)點(diǎn)并作知識(shí)總結(jié)

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