51系列單片機原理、開發(fā)與應用實例

前言

　　單片機具有體積小、重量輕、編程能力強等特點。在自動控制、家電、國防甚至航天領域都有非常廣泛的應用。單片機已成為計算機發(fā)展和應用的一個重要方面，也是未來發(fā)展的一個方向。單片機的應用改變了傳統(tǒng)對控制概念的理解，使控制、計算一體化，使機器智能化，單片機的應用使傳統(tǒng)的模擬電路和數字電路得到了高度的集成化，單片機在未來人們的生活生產、科研工作中必將發(fā)揮越來越重要的作用。　　單片機原理作為電子、通信及計算機類專業(yè)的必修課程，是一門理論性與動手能力要求都很強的一門課程?！　‰S著單片機向16位、32位甚至64位的發(fā)展，單片機的功能也越來越強大、控制越來越復雜，其適用的領域也越來越廣泛。在低端市場，為了便于開發(fā)和升級，8位單片機仍然有著非常廣泛的應用領域。8位單片機作為單片機的入門級產品，其原理、控制方法也越來越為人們所重視。　　隨著半導體集成工藝的不斷發(fā)展，單片機的集成度將更高、體積將更小、功能將更強。在單片機家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司將其MCS．51系列中的80C51內核使用權以專利互換或出售形式轉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單片機兼容的基礎上改善了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，現統(tǒng)稱為80C51系列。80C5l單片機已成為單片機發(fā)展的主流?！　?051系列單片機支持匯編語言和C語言編程。匯編語言具有接近機器語言、編譯效率高等特點，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、函數功能強大等特點。805l單片機在民用、工業(yè)控制、自動化儀表等諸多領域都有廣泛的應用。本書全面介紹了單片機的匯編語言及C語言編程的相關內容。

內容概要

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

書籍目錄

前言第1章  單片機的歷史沿革  1.1 嵌入式計算機    1.1.1 嵌入式計算機系統(tǒng)的概念    1.1.2 微處理器、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)  1.2 單片微型計算機的發(fā)展    1.2.1 單片機的發(fā)展歷史    1.2.2 單片機的發(fā)展趨勢  1.3 單片機的分類  1.4 單片機的應用第2章  MCS-51單片機原理  2.1 數制    2.1.1 數制的基本知識    2.1.2 各種數制之間的轉換    2.1.3 各種編碼方式  2.2 MCS-51單片機的組成結構    2.2.1 MCS-51系列單片機的基本組成    2.2.2 MCS-51單片機的內部結構  2.3 MCS-51單片機引腳及其功能介紹  2.4 51單片機的存儲器介紹  2.5 51單片機的CPU的時序    2.5.1單片機的時鐘周期、機器周期和指令周期    2.5.2 MCS-51單片機指令的取指、執(zhí)行時序    2.5.3 MCS-51訪問片外ROM/RAM指令時序  2.6 單片機的復位方式以及復位電路    2.6.1 復位操作    2.6.2 復位信號和復位電路  2.7 51單片機的輸入，輸出端口介紹  2.8 51單片機的選型方法第3章  MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)  3.1 MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)綜述  3.2 51單片機的尋址方式  3.3 MCS-51單片機的具體指令說明    3.3.1 數據傳送指令    3.3.2 算數運算指令    3.3.3 邏輯操作指令    3.3.4 控制轉移指令    3.3.5 位操作指令  3.4 MCS-51單片機的偽指令  3.5 51系列單片機匯編語言程序范例第4章  MCS-51系列單片機C語言程序設計  4.1 C51的數據類型  4.2 C51的存儲空間  4.3 C51的寄存器及相關定義    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的運算符與表達式  4.5 C51的流程控制語句    4.5.1 順序結構語句    4.5.2 選擇結構語句    4.5.3 循環(huán)結構語句第5章  C51的數據類型與函數  5.1 數組    5.1.1 一維數組    5.1.2 二維數組    5.1.3 字符數組    5.1.4 查表的概念  5.2 指針的概念與應用    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 指針運算符與指針表達式    5.2.5 指針與數組  5.3 結構  5.4 C51中函數的概念  5.5 C51中函數的調用及舉例第6章  8051單片機的中斷系統(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 外部中斷源的擴展第7章  定時器及其應用  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用第8章  8051單片機的I/O擴展技術及實例  8.1 8051的基本I/O擴展技術    8.1.1 程序存儲器的擴展    8.1.2 數據存儲器的擴展  8.2 8051與可編程IO擴展芯片8255的接口設計  8.3 綜合功能芯片擴展8155  8.4 利用CPID擴展可編程I/O口線  8.5 單片機與多設備的接口擴展第9章  可編程定時器/計數器8253的工作原理及程序設計  9.1 8253的內部結構  9.2 8253的工作方式和控制字  9.3 8253的工作舉例第10章  串行通信接口設計  10.1 串行通信基礎    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  10.2 串行通信總線標準及其接口    10.2.1 RS-232C總線標準、芯片及接口電路    10.2.2 RS-449/423/422/485標準總線接口及應用    10.2.3 20mA電流環(huán)串行接口  10.3 8051串行接口結構及其應用    10.3.1 串行口結構    10.3.2 串行口的工作方式    10.3.3 串行通信的波特率設置  10.4 8051點對點串行通信技術及其應用    10.4.1 查詢方式雙機通信程序設計    10.4.2 兩個8051的匯編及c語言通信程序實例  10.5 8051多機通信技術  10.6 PC與8051通信技術    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顯示接口實例  11.3 單片機與8279接口    11.3.1 8279的特點    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  單片機的A/D及D/A轉換接口  12.1 A/D轉換器接口    12.1.1 A/D轉換基本指標    12.1.2 幾種A/D轉換方式    12.1.3 典型A/D轉換器芯片ADC0809    12.1.4 AD574A與MCS-51單片機接口  12.2 D/A轉換器原理與編程實例    12.2.1 D/A轉換器的分類    12.2.2 D/A轉換器的計算方法    12.2.3 D/A轉換器的性能指標    12.2.4 D典型D/A轉換器DAC0832簡介    12.2.5 單片機與12位DAC接口第13章  MCS-51的LCD顯示原理與編程實例  13.1 LCD的基本概念  13.2 LCD的驅動方式  13.3 LCD的顯示模塊    13.3.1 LCD顯示模塊的結構    13.3.2 顯示數據的存儲和處理  13.4 液晶顯示模塊應用舉例    13.4.1 液晶顯示模塊基本性能    13.4.2 RTl2864HZ液晶模塊和單片機接口電路及應用程序第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 單片機的I2C接口第15章  步進電動機與單片機接口技術  15.1 步進電動機的結構與工作原理  15.2 步進電動機的控制第16章  MCS-51的系統(tǒng)設計方法  16.1 總體設計  16.2 硬件設計  16.3 軟件設計  16.4 可靠性設計  16.5 單片機應用系統(tǒng)的調試、測試附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　單片機的歷史沿革　　本章主要介紹嵌入式計算機的相關概念、微處理器、微型計算機、微型計算機系統(tǒng)的相關概念及區(qū)別、單片機的發(fā)展趨勢和分類應用的相關內容。本章是單片機的基本內容的總體概括?！　?.1　嵌入式計算機　　單片機的出現是計算機技術發(fā)展史上的一個重要里程碑，它使計算機從海量數值計算領域進入到控制領域。從此，計算機技術在兩個重要領域——通用計算機領域和嵌入式計算機領域都獲得了極其重要的發(fā)展?！　?.1.1　嵌入式計算機系統(tǒng)的概念　　計算機是為滿足數值計算而設計發(fā)明的。通常將滿足海量高速數值計算的計算機稱為通用計算機；而將面對工業(yè)控制領域對象，嵌入到工控系統(tǒng)中，實現嵌入式應用的計算機稱為嵌入式計算機系統(tǒng)，簡稱嵌入式系統(tǒng)（Embedded System）?！　∏度胧较到y(tǒng)最顯著的特點是面對工控領域中的測量控制對象，工控領域的測量對象一般是一些物理參量，如力、熱、速度、加速度等；控制對象都是些機械參量，這些參量要求嵌入式計算機系統(tǒng)有很強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?！　∠喾矗谕ㄓ糜嬎銠C系統(tǒng)中，為了實現大量的高速數值計算，對計算機控制功能的要求并不是很高，而要求計算機具有很高的運行速度。從1976年8月單片機誕生以來，在單片機應用領域中的低端產品一直以8位機為主流機型，而通用計算機的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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