51系列單片機叢書 80C51單片機原理、開發(fā)與應用實例

前言

20世紀計算機的發(fā)明徹底改變了人類的生產(chǎn)和生活方式。自1946年第一臺計算機問世以來，特別是隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機的功能越來越強大，體積卻越來越小。20世紀70年代出現(xiàn)了微型計算機，隨后微型計算機的家族就誕生了一個小系列——MCU微控制器，在我國，人們更習慣稱之為單片機，單片機是將CPIJ、ROM、RAM、I／O接口、定時器／計數(shù)器等計算機的主要部件集成在同一硅片上，故又稱為單片微型計算機。單片機的開發(fā)應用已在工業(yè)測控、機電一體化、智能儀表、家用電器、航空航天及辦公自動化等各個領(lǐng)域中占據(jù)了重要地位。進入2l世紀，單片機開發(fā)應用必將對人類生產(chǎn)和生活的自動化、智能化的實現(xiàn)及擴大起到重要作用。單片機自產(chǎn)生以來發(fā)展迅速，出現(xiàn)了百家爭鳴的趨勢。在眾多的單片機種類中，Intel公司的MCS．51系列單片機以其完整的結(jié)構(gòu)體系，規(guī)范化的特殊功能寄存器和指令系統(tǒng)等各方面的優(yōu)勢，成為早期8位單片機的主流產(chǎn)品。特別是80C51系列的出現(xiàn)，繼承和發(fā)展了MCS一51系列的技術(shù)特色，目前各大單片機生產(chǎn)廠家的8位單片機大都與80C51兼容。因此80C51成為單片機愛好者學習單片機技術(shù)的主要機型。本書以80C51作為主要講解類型，分為四部分。第一部分包括第1章～第4章，主要介紹80C51的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；存儲器結(jié)構(gòu)以及地址空間分配，工作方式；指令系統(tǒng)：并行和串行接口定義及功能；定時器計數(shù)器結(jié)構(gòu)功能；中斷系統(tǒng)。第二部分包括第5章～第8章，介紹單片機C5l語言，外圍接口技術(shù)，以及系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)抗干擾設(shè)計。第三部分包括第9章～第10章，介紹單片機系統(tǒng)開發(fā)工具軟件Protel電路設(shè)計軟和KeilC5l開發(fā)軟件。第四部分包括第11章和第12章，通過單片機應用開發(fā)實例鞏固前面知識。因此本書主要目標是在向讀者介紹80C51單片機的基礎(chǔ)知識、程序設(shè)計語言以及系統(tǒng)開發(fā)軟件等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過詳細系統(tǒng)開發(fā)實例，將單片機典型應用開發(fā)的全過程展示給讀者，希望能使讀者快速入門，掌握開發(fā)基本知識和過程，為更好開發(fā)單片機打好基礎(chǔ)。在編寫過程中參考許多相關(guān)書籍、資料，在此對有關(guān)作者和編者表示感謝。參加本書編寫的還有張宗嬡、張寧等，在此一并深表謝意。限于作者水平，書中難免出現(xiàn)錯誤和不妥之處，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書是《51系列單片機叢書》之一。本書以80C51作為主要講解對象。全書分為四部分：第一部分包括第1章～第4章，主要介紹80C51的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；存儲器結(jié)構(gòu)以及地址空間分配，工作方式；指令系統(tǒng)；并行和串行接口定義及功能，定時器計數(shù)器結(jié)構(gòu)功能，中斷系統(tǒng)。第二部分包括第5章～第8章，介紹單片機C51語言，外圍接口技術(shù)，以及系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)抗干擾設(shè)計。第三部分包括第9章和第10章，介紹單片機系統(tǒng)開發(fā)工具Protel電路設(shè)計軟件和KeilC51開發(fā)軟件。第四部分包括第11章和第12章，通過單片機應用開發(fā)實例鞏固前面知識。    本書突出單片機的基本原理、體系結(jié)構(gòu)、典型功能單元的完整性，系統(tǒng)地介紹了單片機的組成、工作原理和應用技術(shù)，書中還提供了實例的所有源代碼，便于讀者分析和學習。本書適合具有一定單片機基礎(chǔ)的初學者、廣大從事單片機應用系統(tǒng)開發(fā)研制的工程技術(shù)人員，以及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀參考。

書籍目錄

前言第1章　緒論　1.1　單片機的發(fā)展　1.2　80C51單片機分類　1.3　單片機應用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢　　1.3.1　單片機的應用領(lǐng)域　　1.3.2　單片機的發(fā)展趨勢第2章　80C51單片機硬件結(jié)構(gòu)和原理　2.1　80C51的基本結(jié)構(gòu)　　2.1.1　80C51的基本結(jié)構(gòu)框圖　　2.1.2　芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點　2.2　80C51的引腳及其功能　　2.2.1  電源引腳Vcc和Vss　　2.2.2　時鐘電路引腳XTALl和XTAL2　　2.2.3　控制信號引腳ALE、PSEN、EA和RST　　2.2.4　輸入／輸出引腳　2.3　80C51CPU結(jié)構(gòu)和時序　　2.3.1　運算器　　2.3.2　控制器　　2.3.3　80C51時鐘系統(tǒng)　　2.3.4　CPU時序　2.4　存儲器結(jié)構(gòu)和地址空間分配　　2.4.1　程序存儲器地址空間分配　　2.4.2　數(shù)據(jù)存儲器地址空間分配　2.5　80C51工作方式　　2.5.1　復位方式　　2.5.2　程序執(zhí)行方式　　2.5.3　節(jié)電工作方式　　2.5.4　掉電保護方式第3章　80C51指令系統(tǒng)　3.1　指令與匯編語言　　3.1.1　指令與程序設(shè)計語言　　3.1.2　指令格式及系統(tǒng)中使用的符號意義　3.2　尋址方式　　3.2.1　尋址方式　　3.2.2　尋址空間　3.3　指令系統(tǒng)　　3.3.1　數(shù)據(jù)傳送指令　　3.3.2　算術(shù)運算指令　　3.3.3　邏輯運算指令　　3.3.4　程序控制轉(zhuǎn)移指令　　3.3.5　位操作（Bool類型）指令第4章　80C51單片機的功能資源　4.1　并行I／O接口　　4.1.1　P0口　　4.1.2　P1口　　4.1.3  P2口　　4.1.4　P3口　4.2　定時器／計數(shù)器　　4.2.1　概述　　4.2.2　定時器T0和T1的結(jié)構(gòu)和功能　　4.2.3　定時器的工作方式及應用　　4.2.4　定時器／計數(shù)器T2　　4.2.5　定時器，計數(shù)器的編程和使用　4.3　串行接口　　4.3.1  串行口結(jié)構(gòu)和工作模式　　4.3.2  串行口的編程和舉例　4.4　中斷系統(tǒng)　　4.4.1　中斷基本概念　　4.4.2  中斷響應及處理過程　　4.4.3　中斷程序舉例第5章　單片機C51程序設(shè)計基礎(chǔ)　5.1　程序設(shè)計語言概述　　5.1.1　匯編語言　　5.1.2　C51語言　5.2　C51標識符和關(guān)鍵字　　5.2.1  標識符　　5.2.2  關(guān)鍵字　5.3　C51基本數(shù)據(jù)類型和運算符　　5.3.1　基本數(shù)據(jù)類型　　5.3.2　運算符　5.4　數(shù)組　　5.4.1　一維數(shù)組　　5.4.2　多維數(shù)組　　……第6章　典型外圍接口設(shè)計第7章　80C51單片機系統(tǒng)擴展第8章　80C51單片機應用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)第9章　Protel DXP電路板設(shè)計軟件第10章　KeilC51單片機開發(fā)軟件入門第11章　基于80C51的計量泵流量控制系統(tǒng)設(shè)計第12章　80C51單片機在電液位置伺服系統(tǒng)上的應用附錄A　MCS-51指令表附錄B　參考文獻

章節(jié)摘錄

第1章　緒論單片微型計算機（Single Chip Microcomputer）簡稱單片機。它是在一塊芯片上集成了中央處理器（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、定時／計數(shù)器和各種輸入輸出（I／O）接口等。隨著計算機技術(shù)和集成電路技術(shù)的進步，它還可包含A／D、D／A轉(zhuǎn)換器、DMA通道、浮點運算等特殊功能部件。它的結(jié)構(gòu)及功能均是按工業(yè)控制要求設(shè)計的，它已發(fā)展成Microcontroller的體系結(jié)構(gòu)，目前國外已普遍稱之為微控制器（Microcontrollers Unit）。本章學習目的：了解單片機基本概念和歷史。了解80C51系列單片機特點。了解80C51系列單片機的應用范圍和發(fā)展趨勢。1.1　單片機的發(fā)展單片微型計算機雖然歷史非常短暫，但發(fā)展十分迅猛。自1971年美國Intel公司首先研制出4位單片機4004以來，它的發(fā)展大致分為5個階段：第一階段（1971～1976年）：屬萌芽階段，發(fā)展了各種4位單片機，多用于家用電器、計算器、高級玩具等。第二階段（1976～1980年）：為初級8位機階段，發(fā)展了各種低檔8位單片機。典型的Intel公司的MCS-48系列單片機，這個系列的單片機在片內(nèi)集成了8位CPU、多個并行I／O口、一個8位定時／計數(shù)器、RAM等，無串行I／O口，尋址范圍不大于4k。其功能可以滿足一般工業(yè)控制和智能化儀器儀表的需要，這時將單片機推向市場，促進了單片機的變革。第三階段（1980～1983年）：高性能8位單片機階段，發(fā)展了各種高性能8位單片機。以MCS-51系列為代表，這個系列的單片機均帶有串行I／O口，具有多級中斷處理系統(tǒng)，多個16位定時／計數(shù)器，片內(nèi)RAM和ROM容量相對增大，且尋址范圍可達64k。這一階段進一步拓寬了單片機的應用范圍，使之能用于智能終端、局部網(wǎng)絡的接口，并擠入個人計算機領(lǐng)域。所以該類單片機的應用領(lǐng)域極其廣泛，又由于其優(yōu)良的性價比，特別適合中國，故在中國得到廣泛的應用。

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《80C51單片機原理、開發(fā)與應用實例》希望能使讀者快速入門，掌握開發(fā)基本知識和過程，為更好開發(fā)單片機打好基礎(chǔ)。

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