單片機(jī)C語言教程

前言

　　第一臺電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生引發(fā)了20世紀(jì)的電子工業(yè)革命，而單片機(jī)的問世和飛速發(fā)展則開創(chuàng)了計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用的另一個(gè)新時(shí)代。由于單片機(jī)具有高性價(jià)比、高速度、低功耗和方便功能擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、自動(dòng)測試系統(tǒng)、智能儀表以及各類功能模塊等廣闊領(lǐng)域。單片機(jī)技術(shù)也成為電子信息類各專業(yè)的一門必修課程?！　ntel公司的MCS-51單片機(jī)是目前在我國應(yīng)用最廣泛的單片機(jī)之一。20世紀(jì)80年代中期，Intel公司將8051內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出售形式轉(zhuǎn)給世界許多著名IC制造廠商，如Philips、Atmel、Dallas、Infineon、ADI、TI、Winbond和Siliconc Labs公司等。這樣，8051就變成有眾多制造廠商支持、發(fā)展出上百個(gè)品種的大家族。到目前為止，其他任何一個(gè)單片機(jī)系列均未發(fā)展到如此的規(guī)模。隨著硬件的發(fā)展，8051軟件工具已有C級編譯器及實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)RTOS（Real Time Operating system）。在RTOS的支持下，單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)更簡單、更可靠，因而8051是單片機(jī)教學(xué)的首選機(jī)型?！　纹瑱C(jī)的程序設(shè)計(jì)可以采用匯編語言和單片機(jī)C51語言。C51是在通用C語言基礎(chǔ)上發(fā)展起來的專門用于51系列單片機(jī)編程的編譯型高級語言。與匯編語言相比，C51具備可讀性、可移植性、可維護(hù)性好、編譯效率高等特點(diǎn)，兼具功能豐富的函數(shù)庫，且可直接實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)硬件的控制，以上特點(diǎn)使C51語言逐漸成為單片機(jī)應(yīng)用中的主流編程語言。目前國內(nèi)最流行的C51編譯器是Keil Software公司推出的Keil C51。

內(nèi)容概要

　　單片機(jī)C51語言是目前最流行的MCS51系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)語言?！秵纹瑱C(jī)C語言教程》以“基礎(chǔ)、實(shí)用”為原則，通過基礎(chǔ)知識與大量實(shí)例結(jié)合的形式，循序漸進(jìn)地講解了C51應(yīng)用編程的各種方法與技巧，是一本重在應(yīng)用、兼顧理論的實(shí)用教程?！　∪珪?章，通過大量的典型實(shí)例全面詳細(xì)地講述了單片機(jī)的c語言程序設(shè)計(jì)規(guī)范及應(yīng)用案例。第1章為基礎(chǔ)知識，首先簡要介紹了C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用特點(diǎn)；第2章～第7章介紹C51編程語言的基本規(guī)范、常用開發(fā)工具的使用、C語言與匯編混合編程等知識；第8章結(jié)合單片機(jī)的硬件資源講解了如何應(yīng)用C51語占進(jìn)行編程操作；第9章介紹了在各個(gè)領(lǐng)域中常用到的一些C語言編程典型案例，以供讀者在學(xué)習(xí)和工作中參考，同時(shí)對所學(xué)知識融會貫通，從而開闊思路，提高實(shí)際工作能力?！　　秵纹瑱C(jī)C語言教程》特別適合單片機(jī)及其編程語言的初學(xué)者，可作為大專院校電子信息類、通信類、自動(dòng)化類、機(jī)電類等專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐單片機(jī)c語言程序設(shè)計(jì)的教材或參考書，或進(jìn)行單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽的參考用書，也可供從事自動(dòng)控制、智能儀器儀表、電力電子、機(jī)電一體化等專業(yè)的單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 單片機(jī)基礎(chǔ)知識1.1 單片機(jī)簡介1.1.1 單片機(jī)的發(fā)展史1.1.2 單片機(jī)的基本組成1.1.3 單片機(jī)的特點(diǎn)1.1.4 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1.1.5 單片機(jī)的發(fā)展方向1.1.6 8051單片機(jī)系列成員1.2 8051的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1.2.1 中央處理器1.2.2 存儲器組織1.2.3 片內(nèi)并行接口1.2.4 8051的內(nèi)部資源1.2.5 8051的芯片引腳1.2.6 單片機(jī)的工作方式1.3 8051的系統(tǒng)擴(kuò)展1.3.1 外部總線的擴(kuò)展1.3.2 外部程序存儲器的擴(kuò)展1.3.3 外部數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展1.4 8051指令系統(tǒng)1.4.1 指令基本格式1.4.2 尋址方式1.4.3 指令說明1.4.4 偽指令1.4.5 指令系統(tǒng)表1.5 實(shí)用匯編程序設(shè)計(jì)1.5.1 順序程序1.5.2 分支程序1.5.3 循環(huán)程序1.5.4 查表程序1.5.5 散轉(zhuǎn)程序1.6 本章小結(jié)第2章 C與80512.1 8051的編程語言2.2 C51編譯器2.3 Keil C51開發(fā)工具2.3.1 Keil C5l開發(fā)系統(tǒng)基本知識2.3.2 在Keil μVision下創(chuàng)建應(yīng)用程序2.3.3 在Keil μVision下調(diào)試程序2.4 C51程序設(shè)計(jì)簡介2.5 本章小結(jié)第3章 C51數(shù)據(jù)與運(yùn)算3.1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)類型3.2 常量與變量3.3 c51數(shù)據(jù)的存儲類型與8051存儲器結(jié)構(gòu)3.3.1 存儲類型3.3.2 存儲模式3.4 8051特殊功能寄存器（sFR）及其c51定義3.5 8051并行接口及其c51定義3.6 位變量（BIT）及其C51定義3.7 c51的運(yùn)算符與表達(dá)式3.7.1 C51的算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式3.7.2 c51的關(guān)系運(yùn)算符與關(guān)系表達(dá)式3.7.3 c51的邏輯運(yùn)算符與邏輯表達(dá)式3.7.4 c51的條件運(yùn)算符與條件表達(dá)式3.7.5 c51的逗號運(yùn)算符與逗號表達(dá)式3.7.6 C51中的位操作符及其表達(dá)式3.7.7 復(fù)合運(yùn)算符及其表達(dá)式3.8 本章小結(jié)第4章 C51流程控制語句4.1 c51語言程序的基本結(jié)構(gòu)及流程圖4.1.1 順序結(jié)構(gòu)及其流程圖4.1.2 選擇結(jié)構(gòu)及其流程圖4.1.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)及其流程圖4.2 選擇語句4.2.1 選擇語句if4.2.2 switch／case語句4.3 循環(huán)語句4.3.1 while語句4.3.2 do-while語句4.3.3 for循環(huán)語句4.3.4 循環(huán)結(jié)束語句4.4 本章小結(jié)第5章 C51構(gòu)造數(shù)據(jù)類型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5.1.5 數(shù)組與存儲空間5.2 指針5.2.1 指針的基本概念5.2.2 數(shù)組指針和指向數(shù)組的指針變量5.2.3 指向多維數(shù)組的指針和指針變量5.2.4 Keil C5l的指針類型的特殊要求5.3 結(jié)構(gòu)（Stfuction）5.3.1 結(jié)構(gòu)的定義和引用5.3.2 結(jié)構(gòu)數(shù)組5.3.3 指向結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)的指針5.4 聯(lián)合（union）5.5 枚舉（enum）5.6 本章小結(jié)第6章 C51的函數(shù)6.1 函數(shù)的分類6.2 函數(shù)的定義6.3 函數(shù)的參數(shù)和函數(shù)值6.4 函數(shù)的調(diào)用6.4.1 函數(shù)調(diào)用的一般形式6.4.2 函數(shù)調(diào)用的方式6.4.3 對被調(diào)用函數(shù)的說明6.4.4 函數(shù)的嵌套6.4.5 函數(shù)的遞歸調(diào)用6.4.6 用函數(shù)指針變量調(diào)用函數(shù)6.5 數(shù)組、指針作為函數(shù)的參數(shù)6.5.1 用數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)6.5.2 用指向函數(shù)的指針變量作為函數(shù)的參數(shù)6.5.3 用指向結(jié)構(gòu)的指針變量作函數(shù)的參數(shù)6.5.4 返回指針的函數(shù)6.6 本章小節(jié)第7章 模塊化程序設(shè)計(jì)7.1 基本概念7.2 模塊化程序開發(fā)7.3 連接／定位器7.4 C51語言與匯編語言的混合編程7.4.1 Keil C5l和A51接口所涉及的幾個(gè)主要問題7.4.2 在C5l中調(diào)用匯編程序應(yīng)用舉例7.4.3 Keil C51初始化代碼7.5 程序優(yōu)化7.6 本章小結(jié)第8章 8051內(nèi)部資源的c51編程8.1 中斷8.1.1 中斷源8.1.2 中斷的控制8.1.3 中斷響應(yīng)8.1.4 寄存器組切換8.1.5 中斷編程8.2 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器（T／C）8.2.1 與T／C有關(guān)的特殊功能寄存器8.2.2 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的工作方式8.2.3 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的初始化8.2.4 定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的應(yīng)用實(shí)例8.3 串行口8.3.1 與串行口有關(guān)的SFR8.3.2 串行口的工作方式8.3.3 串行口初始化8.3.4 串行口應(yīng)用范例8.4 本章小結(jié)第9章 C語言編程示例9.1 帶有串行EEPR（）M的cPu監(jiān)控器X50459.1.1 X5043／5045簡介9.1.2 X5045與單片機(jī)的連接9.1.3 讀寫X5045的C語言程序9.2 涓流充電時(shí)鐘保持芯片DSl3029.2.1 DS1302簡介9.2.2 DS1302與單片機(jī)的連接9.2.3 讀寫DSl302的C語言程序9.3 串行EEPR（）M芯片AT24C04／5129.3.1 AT24C04／512簡介9.3.2 AT24C04／512與單片機(jī)的連接9.3.3 讀寫AT24C04／AT24C512的C語言程序9.4 12C接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘／日歷芯片P85639.4.1 P8563簡介9.4.2 P8563與單片機(jī)的連接9.4.3 讀寫P8563的C語言程序9.5 單芯片溫度測量芯片DS18209.5.1 DS1820簡介9.5.2 DS1820與單片機(jī)的連接9.5.3 讀寫DSl820的C語言程序9.6 2路8位串行模／數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC08329.6.1 TLC0832簡介9.6.2 TLC0832與單片機(jī)的連接9.6.3 讀寫TLC0832的C語言程序9.7 LED驅(qū)動(dòng)芯片MAX7219／72219.7.1 MAx7219／722l簡介9.7.2 MAX7219／7221與單片機(jī)的連接9.7.3 基于MAx7221在LED上顯示十六位數(shù)據(jù)的C語言程序9.8 1602字符液晶模塊控制9.8.1 1602字符液晶模塊簡介9.8.2 1602字符液晶模塊與單片機(jī)的連接9.8.3 控制1602字符液晶顯示的C語言程序9.9 語音錄放芯片ISD40029.9.1 ISD4002芯片簡介9.9.2 ISD4002與單片機(jī)的連接9.9.3 基于ISD4002的語音錄放系統(tǒng)的C語言編程9.1 0本章小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.控制功能強(qiáng)　　為了滿足對對象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件／分支轉(zhuǎn)移能力、I／　　口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能?！　?.低電壓、低功耗　　為了滿足廣泛使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機(jī)內(nèi)的工作電壓僅為1.8～3.6V，而工作電流僅為數(shù)百微安。　　4.優(yōu)異的性能價(jià)格比　　單片機(jī)的性能極高。為了提高速度和運(yùn)行效率，單片機(jī)已開始使用RIsc流水線和DsP等技術(shù)。單片機(jī)的尋址能力也已突破64kB的限制，有的已可達(dá)到1MB和16MB，片內(nèi)的ROM容量可達(dá)62MB，RAM容量則可達(dá)2MB。由于單片機(jī)的廣泛使用，因而銷量極大，各大公司的商業(yè)競爭更使其價(jià)格十分低廉，其性能價(jià)格比極高?！　?.1.4單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域　　由于單片機(jī)功能的飛速發(fā)展，它的應(yīng)用范圍日益廣泛，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的領(lǐng)域。小到玩具、信用卡，大到航天器、機(jī)器人，從實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、過程控制、模糊控制等智能系統(tǒng)到人類的日常生活，到處都離不開單片機(jī)。其主要的應(yīng)用領(lǐng)域如下：　　1.在智能儀器儀表上的應(yīng)用　　單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，單片機(jī)與不同類型的傳感器相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率、頻率、溫度、壓力、流量、速度等物理量的測量。單片機(jī)應(yīng)用于儀器儀表設(shè)備中促使儀器儀表向數(shù)字化、智能化、微型化、多功能化和綜合化等方向發(fā)展。單片機(jī)的軟件編程技術(shù)使長期以來測量儀表中的誤差修正、線性化處理等難題迎刃而解?！　?.在工業(yè)控制中的應(yīng)用　　用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的工業(yè)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如，工業(yè)上的鍋爐控制、電機(jī)控制、車輛檢測系統(tǒng)、電梯智能化控制、水閘自動(dòng)控制、數(shù)控機(jī)床及軍事上的雷達(dá)、導(dǎo)彈系統(tǒng)等以及工廠流水線的智能化管理?！　?.在人類生活中的應(yīng)用　　單片機(jī)由于其價(jià)格低廉、體積小巧，被廣泛應(yīng)用在人類生活的諸多場合，如洗衣機(jī)、電冰箱、空調(diào)器、電飯煲、視聽音響設(shè)備、大屏幕顯示系統(tǒng)、電子玩具、信用卡、樓宇防盜系統(tǒng)等。單片機(jī)將使人類的生活更加方便舒適，豐富多彩。　　此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防、航空航天等領(lǐng)域均有著十分廣泛的用途。

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