51系列單片機(jī)原理、開發(fā)與應(yīng)用實(shí)例

前言

　　單片機(jī)具有體積小、重量輕、編程能力強(qiáng)等特點(diǎn)。在自動控制、家電、國防甚至航天領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)已成為計算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個重要方面，也是未來發(fā)展的一個方向。單片機(jī)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)對控制概念的理解，使控制、計算一體化，使機(jī)器智能化，單片機(jī)的應(yīng)用使傳統(tǒng)的模擬電路和數(shù)字電路得到了高度的集成化，單片機(jī)在未來人們的生活生產(chǎn)、科研工作中必將發(fā)揮越來越重要的作用。　　單片機(jī)原理作為電子、通信及計算機(jī)類專業(yè)的必修課程，是一門理論性與動手能力要求都很強(qiáng)的一門課程?！　‰S著單片機(jī)向16位、32位甚至64位的發(fā)展，單片機(jī)的功能也越來越強(qiáng)大、控制越來越復(fù)雜，其適用的領(lǐng)域也越來越廣泛。在低端市場，為了便于開發(fā)和升級，8位單片機(jī)仍然有著非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。8位單片機(jī)作為單片機(jī)的入門級產(chǎn)品，其原理、控制方法也越來越為人們所重視?！　‰S著半導(dǎo)體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機(jī)的集成度將更高、體積將更小、功能將更強(qiáng)。在單片機(jī)家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS．51系列中的80C51內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)讓給全世界許多著名IC制造廠商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、華邦等，這些公司都在保持與80C51單片機(jī)兼容的基礎(chǔ)上改善了80C5l的許多特性。這樣，80C51就變成有眾多制造廠商支持的、發(fā)展出上百品種的大家族，現(xiàn)統(tǒng)稱為80C51系列。80C5l單片機(jī)已成為單片機(jī)發(fā)展的主流?！　?051系列單片機(jī)支持匯編語言和C語言編程。匯編語言具有接近機(jī)器語言、編譯效率高等特點(diǎn)，但是可讀性比高級的C語言稍差。C語言是一種高級編程語言，具有指令清晰、編碼簡潔、函數(shù)功能強(qiáng)大等特點(diǎn)。805l單片機(jī)在民用、工業(yè)控制、自動化儀表等諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本書全面介紹了單片機(jī)的匯編語言及C語言編程的相關(guān)內(nèi)容。

內(nèi)容概要

本書主要介紹單片機(jī)原理與編程實(shí)例的相關(guān)內(nèi)容，共分16章，從淺入深地介紹了8051系列單片機(jī)的原理、編程的相關(guān)知識，并通過大量的編程實(shí)例使讀者能夠理論結(jié)合實(shí)踐，深入理解單片機(jī)的相關(guān)內(nèi)容。本書包括單片機(jī)的歷史沿革、單片機(jī)的原理、單片機(jī)的指令系統(tǒng)、單片機(jī)的C語言程序設(shè)計、單片機(jī)的數(shù)據(jù)類型與函數(shù)、單片機(jī)的中斷系統(tǒng)、單片機(jī)的定時器及單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計等方面的內(nèi)容。本書既可以作為大專院校的“單片機(jī)原理”及“單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計”等課程的教材使用，也可以作為工程技術(shù)人員和單片機(jī)愛好者的參考材料。

書籍目錄

前言第1章  單片機(jī)的歷史沿革  1.1 嵌入式計算機(jī)    1.1.1 嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的概念    1.1.2 微處理器、微型計算機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)  1.2 單片微型計算機(jī)的發(fā)展    1.2.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史    1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢  1.3 單片機(jī)的分類  1.4 單片機(jī)的應(yīng)用第2章  MCS-51單片機(jī)原理  2.1 數(shù)制    2.1.1 數(shù)制的基本知識    2.1.2 各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換    2.1.3 各種編碼方式  2.2 MCS-51單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)    2.2.1 MCS-51系列單片機(jī)的基本組成    2.2.2 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  2.3 MCS-51單片機(jī)引腳及其功能介紹  2.4 51單片機(jī)的存儲器介紹  2.5 51單片機(jī)的CPU的時序    2.5.1單片機(jī)的時鐘周期、機(jī)器周期和指令周期    2.5.2 MCS-51單片機(jī)指令的取指、執(zhí)行時序    2.5.3 MCS-51訪問片外ROM/RAM指令時序  2.6 單片機(jī)的復(fù)位方式以及復(fù)位電路    2.6.1 復(fù)位操作    2.6.2 復(fù)位信號和復(fù)位電路  2.7 51單片機(jī)的輸入，輸出端口介紹  2.8 51單片機(jī)的選型方法第3章  MCS-51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)  3.1 MCS-51系列單片機(jī)指令系統(tǒng)綜述  3.2 51單片機(jī)的尋址方式  3.3 MCS-51單片機(jī)的具體指令說明    3.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令    3.3.2 算數(shù)運(yùn)算指令    3.3.3 邏輯操作指令    3.3.4 控制轉(zhuǎn)移指令    3.3.5 位操作指令  3.4 MCS-51單片機(jī)的偽指令  3.5 51系列單片機(jī)匯編語言程序范例第4章  MCS-51系列單片機(jī)C語言程序設(shè)計  4.1 C51的數(shù)據(jù)類型  4.2 C51的存儲空間  4.3 C51的寄存器及相關(guān)定義    4.3.1 C51的特殊功能寄存器的定義    4.3.2 8051并行接口的C語言定義    4.3.3 8051中位變量的定義  4.4 C51的運(yùn)算符與表達(dá)式  4.5 C51的流程控制語句    4.5.1 順序結(jié)構(gòu)語句    4.5.2 選擇結(jié)構(gòu)語句    4.5.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)語句第5章  C51的數(shù)據(jù)類型與函數(shù)  5.1 數(shù)組    5.1.1 一維數(shù)組    5.1.2 二維數(shù)組    5.1.3 字符數(shù)組    5.1.4 查表的概念  5.2 指針的概念與應(yīng)用    5.2.1 指針的概念    5.2.2 指針的定義    5.2.3 指針的引用    5.2.4 指針運(yùn)算符與指針表達(dá)式    5.2.5 指針與數(shù)組  5.3 結(jié)構(gòu)  5.4 C51中函數(shù)的概念  5.5 C51中函數(shù)的調(diào)用及舉例第6章  8051單片機(jī)的中斷系統(tǒng)  6.1 中斷的概念  6.2 8051的中斷系統(tǒng)    6.2.1 8051的中斷源    6.2.2 8051的中斷控制方法  6.3 中斷的處理過程  6.4 外部中斷源的擴(kuò)展第7章  定時器及其應(yīng)用  7.1 定時器的概念  7.2 定時器的控制寄存器  7.3 定時器的四種模式及其應(yīng)用第8章  8051單片機(jī)的I/O擴(kuò)展技術(shù)及實(shí)例  8.1 8051的基本I/O擴(kuò)展技術(shù)    8.1.1 程序存儲器的擴(kuò)展    8.1.2 數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展  8.2 8051與可編程IO擴(kuò)展芯片8255的接口設(shè)計  8.3 綜合功能芯片擴(kuò)展8155  8.4 利用CPID擴(kuò)展可編程I/O口線  8.5 單片機(jī)與多設(shè)備的接口擴(kuò)展第9章  可編程定時器/計數(shù)器8253的工作原理及程序設(shè)計  9.1 8253的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  9.2 8253的工作方式和控制字  9.3 8253的工作舉例第10章  串行通信接口設(shè)計  10.1 串行通信基礎(chǔ)    10.1.1 異步通信和同步通信    10.1.2 單工、半雙工、全雙工通信方式    10.1.3 串行通信波特率和時序分析    10.1.4 串行通信的差錯控制技術(shù)  10.2 串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口    10.2.1 RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)、芯片及接口電路    10.2.2 RS-449/423/422/485標(biāo)準(zhǔn)總線接口及應(yīng)用    10.2.3 20mA電流環(huán)串行接口  10.3 8051串行接口結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用    10.3.1 串行口結(jié)構(gòu)    10.3.2 串行口的工作方式    10.3.3 串行通信的波特率設(shè)置  10.4 8051點(diǎn)對點(diǎn)串行通信技術(shù)及其應(yīng)用    10.4.1 查詢方式雙機(jī)通信程序設(shè)計    10.4.2 兩個8051的匯編及c語言通信程序?qū)嵗? 10.5 8051多機(jī)通信技術(shù)  10.6 PC與8051通信技術(shù)    10.6.1 異步通信適配器    10.6.2 對INS8250的編程第11章  鍵盤與LED顯示接口設(shè)計  11.1 鍵盤的工作原理  11.2 LED工作原理    11.2.1 LED顯示器工作原理    11.2.2 LED顯示器的分類    11.2.3 LED顯示接口實(shí)例  11.3 單片機(jī)與8279接口    11.3.1 8279的特點(diǎn)    11.3.2 8279的組成    11.3.3 8279的引腳與功能    11.3.4 8279控制字和操作命令第12章  單片機(jī)的A/D及D/A轉(zhuǎn)換接口  12.1 A/D轉(zhuǎn)換器接口    12.1.1 A/D轉(zhuǎn)換基本指標(biāo)    12.1.2 幾種A/D轉(zhuǎn)換方式    12.1.3 典型A/D轉(zhuǎn)換器芯片ADC0809    12.1.4 AD574A與MCS-51單片機(jī)接口  12.2 D/A轉(zhuǎn)換器原理與編程實(shí)例    12.2.1 D/A轉(zhuǎn)換器的分類    12.2.2 D/A轉(zhuǎn)換器的計算方法    12.2.3 D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)    12.2.4 D典型D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832簡介    12.2.5 單片機(jī)與12位DAC接口第13章  MCS-51的LCD顯示原理與編程實(shí)例  13.1 LCD的基本概念  13.2 LCD的驅(qū)動方式  13.3 LCD的顯示模塊    13.3.1 LCD顯示模塊的結(jié)構(gòu)    13.3.2 顯示數(shù)據(jù)的存儲和處理  13.4 液晶顯示模塊應(yīng)用舉例    13.4.1 液晶顯示模塊基本性能    13.4.2 RTl2864HZ液晶模塊和單片機(jī)接口電路及應(yīng)用程序第14章  I2C總線及接口  14.1 串行通信總線概述  14.2 I2C總線  14.3 I2C總線協(xié)議及通信時序  14.4 單片機(jī)的I2C接口第15章  步進(jìn)電動機(jī)與單片機(jī)接口技術(shù)  15.1 步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理  15.2 步進(jìn)電動機(jī)的控制第16章  MCS-51的系統(tǒng)設(shè)計方法  16.1 總體設(shè)計  16.2 硬件設(shè)計  16.3 軟件設(shè)計  16.4 可靠性設(shè)計  16.5 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、測試附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　單片機(jī)的歷史沿革　　本章主要介紹嵌入式計算機(jī)的相關(guān)概念、微處理器、微型計算機(jī)、微型計算機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)概念及區(qū)別、單片機(jī)的發(fā)展趨勢和分類應(yīng)用的相關(guān)內(nèi)容。本章是單片機(jī)的基本內(nèi)容的總體概括。　　1.1　嵌入式計算機(jī)　　單片機(jī)的出現(xiàn)是計算機(jī)技術(shù)發(fā)展史上的一個重要里程碑，它使計算機(jī)從海量數(shù)值計算領(lǐng)域進(jìn)入到控制領(lǐng)域。從此，計算機(jī)技術(shù)在兩個重要領(lǐng)域——通用計算機(jī)領(lǐng)域和嵌入式計算機(jī)領(lǐng)域都獲得了極其重要的發(fā)展。　　1.1.1　嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)的概念　　計算機(jī)是為滿足數(shù)值計算而設(shè)計發(fā)明的。通常將滿足海量高速數(shù)值計算的計算機(jī)稱為通用計算機(jī)；而將面對工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)ο?，嵌入到工控系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的計算機(jī)稱為嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)（Embedded System）?！　∏度胧较到y(tǒng)最顯著的特點(diǎn)是面對工控領(lǐng)域中的測量控制對象，工控領(lǐng)域的測量對象一般是一些物理參量，如力、熱、速度、加速度等；控制對象都是些機(jī)械參量，這些參量要求嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)有很強(qiáng)的控制方式與控制能力，而相對來說對采集、處理、控制的速度的要求并不是很高。　　相反，在通用計算機(jī)系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)大量的高速數(shù)值計算，對計算機(jī)控制功能的要求并不是很高，而要求計算機(jī)具有很高的運(yùn)行速度。從1976年8月單片機(jī)誕生以來，在單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中的低端產(chǎn)品一直以8位機(jī)為主流機(jī)型，而通用計算機(jī)的CPU卻迅速從8位過渡到16位、32位、64位，并且發(fā)展至雙核、四核乃至更多處理器協(xié)同工作的情況。

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