C51單片機(jī)基礎(chǔ)及編程應(yīng)用

前言

單片機(jī)因?yàn)轶w積小、價格低、質(zhì)量輕、控制靈活，已得到越來越廣泛的應(yīng)用，從事單片機(jī)開發(fā)的人員也越來越多。在各本科院校，電氣信息類專業(yè)甚至機(jī)械類專業(yè)都開設(shè)了有關(guān)單片機(jī)的課程，全國大學(xué)生電子競賽更是增加了單片機(jī)的項(xiàng)目。當(dāng)前單片機(jī)開發(fā)已由匯編語言編程逐步轉(zhuǎn)為開發(fā)效率更高、程序可移植性更好的C51編程，片外存儲芯片已由原來的并行接口芯片逐漸轉(zhuǎn)換為串行接口芯片，各種新的開發(fā)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。本書的內(nèi)容在組織時注意順應(yīng)單片機(jī)的發(fā)展趨勢，兼顧入門讀者和已經(jīng)能進(jìn)行開發(fā)的讀者的需要。本書在講述了單片機(jī)的基礎(chǔ)知識后，對單片機(jī)開發(fā)常用的匯編語言和C51都進(jìn)行了介紹，特別是在講解單片機(jī)最重要和最常用的片內(nèi)資源時，如中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、串行接口，列舉了大量編程實(shí)例和編程技巧，程序的可移植性強(qiáng)，通過實(shí)例使讀者對單片機(jī)開發(fā)項(xiàng)目的過程有更深刻的了解并提高實(shí)戰(zhàn)水平。本書附錄把單片機(jī)的資源專門進(jìn)行了歸納匯總，便于學(xué)習(xí)和進(jìn)行實(shí)際開發(fā)時查閱。本書適合作為各本科院校的教材，適合由匯編語言開發(fā)單片機(jī)轉(zhuǎn)向C51開發(fā)的研究人員和單片機(jī)愛好者參考。作為教材使用時，可由教師根據(jù)教學(xué)需要選擇性地進(jìn)行講授，同時本書所講解的實(shí)例也特別適合作為本、?？茖W(xué)生的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計課題；作為自學(xué)教材，入門級自學(xué)者可通過對簡單例題的學(xué)習(xí)，加深理解，對于已有基礎(chǔ)的自學(xué)者來說，更能迅速提高C51的開發(fā)水平，掌握現(xiàn)在比較流行的編程技巧。本書結(jié)構(gòu)體系合理，內(nèi)容深入淺出，語言流暢，易于理解。全書共分為15章，第1章介紹了單片機(jī)的基本概念、單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)品分類等；第2章介紹了單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)；第3章介紹了單片機(jī)C語言；第4章介紹了單片機(jī)中斷系統(tǒng)；第5章介紹了單片機(jī)的定時器/計數(shù)器；第6章介紹了單片機(jī)的串行通信接口技術(shù)；第7章介紹了單片機(jī)的STC看門狗技術(shù)；第8章介紹了STC系列單片機(jī)內(nèi)部EEPROM編程；第9章介紹了單片機(jī)的D/A、A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)；第10章介紹了單片機(jī)的各種LED技術(shù)；第11章介紹了單片機(jī)的驅(qū)動液晶顯示；第12章介紹了單片機(jī)的各種串行通信技術(shù)并給出大量開發(fā)實(shí)例；第13章介紹了單片機(jī)常用鍵盤技術(shù)以及開發(fā)源代碼；第14章介紹了單片機(jī)驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)和直流電動機(jī)的相關(guān)技術(shù)；第15章介紹了單片機(jī)的操作系統(tǒng)編寫方法。通過實(shí)例使得讀者對單片機(jī)開發(fā)項(xiàng)目的過程有更深刻的了解并提高實(shí)戰(zhàn)水平；最后附錄A、B部分介紹了Keil2的安裝和使用，附錄C介紹STC單片機(jī)的下載方法，附錄D用4張圖的方式展示單片機(jī)的系統(tǒng)資源，附錄E為ASCII碼對照表，方便開發(fā)查詢使用，附錄F為C51指令功能表，附錄G為C51匯編偽指令。本書由紅河學(xué)院的張自紅編寫第7~15章和附錄，羅瑞編寫第4～6章，付偉編寫第1～3章，全書由張自紅統(tǒng)稿。本書的順利出版，要感謝紅河學(xué)院工學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和老師給予的大力支持和幫助。由于時間倉促，編者水平有限，書中難免存在錯漏之處，懇請讀者及同行專家批評指正。

內(nèi)容概要

　　本書從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，以C51系列單片機(jī)為背景，介紹單片機(jī)基礎(chǔ)知識、片內(nèi)資源、工作原理、存儲原理、常用接口及基于C51片外資源的開發(fā)，注重在講解資源的同時結(jié)合大量編程實(shí)例和編程技巧，通俗易懂，易學(xué)易用。主要內(nèi)容包括單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)，C51程序開發(fā)基本知識，中斷系統(tǒng)，定時器/計數(shù)器以及單片機(jī)PCA/PWM技術(shù)應(yīng)用，串行接口，STC單片機(jī)看門狗及軟件應(yīng)用，STC單片機(jī)內(nèi)部EEPROM應(yīng)用，D/A和A/D轉(zhuǎn)換，液晶顯示原理及編程方法，單片機(jī)串行單總線、IIC總線、SPI總線原理及編程方法，以及單片機(jī)驅(qū)動直流電動機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)的編程方法等。本書可作為高等學(xué)校本科自動化、電氣工程、電子信息、機(jī)電一體化及相關(guān)專業(yè)的教材，也可供電氣、機(jī)電等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員及單片機(jī)愛好者自學(xué)或作為培訓(xùn)教材使用。

書籍目錄

前言
第1章  單片機(jī)概述
  1.1  單片機(jī)的發(fā)展
  1.2  常用流行單片機(jī)介紹
  1.3  8位單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型
  1.4  單片機(jī)的特點(diǎn)
  1.5  單片機(jī)的應(yīng)用
  1.6  CPU的發(fā)展趨勢
第2章  單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)
第3章  C51程序開發(fā)基本知識
第4章  中斷系統(tǒng)
第5章  定時器/計數(shù)器
第6章  串行接口
第7章  STC單片機(jī)看門狗及軟件應(yīng)用
第8章  STC單片機(jī)內(nèi)部EEPROM應(yīng)用
第9章  D/A、A/D轉(zhuǎn)換
第10章  LED及其應(yīng)用
第11章  液晶顯示
第12章  單片機(jī)與串行總線
第13章  鍵盤接口
第14章  步進(jìn)電動機(jī)與直流電動機(jī)
第15章  51單片機(jī)操作系統(tǒng)
附錄

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    3.1.1 C51基礎(chǔ)知識 C語言是一種編譯型程序設(shè)計語言，它兼顧了多種高級語言的特點(diǎn)，并具備匯編語言的功能。用C語言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期，明顯增強(qiáng)程序的可讀性，便于改進(jìn)、擴(kuò)充和移植。而針對8051的C語言日趨成熟，成為專業(yè)化的實(shí)用高級語言——C51。 1.C51的特點(diǎn) 單片機(jī)的C51與匯編ASM—51相比，有如下特點(diǎn)： （1）對單片機(jī)的指令系統(tǒng)不要求了解，僅要求對8051的存儲器結(jié)構(gòu)有初步了解。 （2）寄存器分配、不同存儲器的尋址及數(shù)據(jù)類型等細(xì)節(jié)可由編譯器管理。 （3）有多種結(jié)構(gòu)化控制語句，滿足結(jié)構(gòu)化設(shè)計要求。 （4）可讀性好。C51語言程序比匯編語言程序的可讀性好，因而編程效率高，程序便于修改。 （5）模塊化開發(fā)與資源共享。用C51開發(fā)出來的程序模塊可以不經(jīng)修改，直接被其他項(xiàng)目所用，這使得開發(fā)者能夠很好地利用已有的大量的標(biāo)準(zhǔn)C程序資源與豐富的庫函數(shù)，減少重復(fù)勞動。 （6）標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)較多，有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。 （7）可移植性好。為某種型號單片機(jī)開發(fā)的C語言程序，只需將與硬件相關(guān)之處和編譯連接的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改，就可以方便地移植到其他型號的單片機(jī)上。 2.C51的程序結(jié)構(gòu) C51是在標(biāo)準(zhǔn)C的基礎(chǔ)上，根據(jù)單片機(jī)存儲器硬件結(jié)構(gòu)及內(nèi)部資源，擴(kuò)展了相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型和變量，而C51在語法規(guī)定、程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計方法上，都與標(biāo)準(zhǔn)C相同，采用函數(shù)結(jié)構(gòu)，一個程序由一個或多個函數(shù)組成。總的來說，一個C51程序就是一堆函數(shù)的集合，在這個集合當(dāng)中，有且只有一個名為main的函數(shù)（主函數(shù)）。如果把一個C51程序比作一本書，那么主函數(shù)就相當(dāng)于書的目錄部分，其他函數(shù)就是章節(jié)，主函數(shù)中的所有語句執(zhí)行完畢，則總的程序執(zhí)行結(jié)束。 C51程序與標(biāo)準(zhǔn)C程序有以下幾個方面的不同： （1）C51中定義庫函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)C語言定義庫函數(shù)不同。標(biāo)準(zhǔn)C語言定義庫函數(shù)是按通用微型計算機(jī)來定義的；C51中庫函數(shù)是按MCS—51單片機(jī)相應(yīng)情況來定義的。 （2）C51中數(shù)據(jù)類型與標(biāo)準(zhǔn)C數(shù)據(jù)類型也有一定的區(qū)別，在C51中增加了幾種針對MCS—51單片機(jī)特有數(shù)據(jù)類型。

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