51單片機(jī)原理及應(yīng)用

前言

單片機(jī)已經(jīng)在工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、智能儀表、機(jī)電一體化、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，極大地提高了這些領(lǐng)域的技術(shù)水平和智能化程度。各大院校都將“單片機(jī)原理與應(yīng)用”課程列為工科類重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。為了更直接、更高效地學(xué)習(xí)并掌握單片機(jī)知識(shí)，在課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)大賽及社會(huì)實(shí)踐中用好單片機(jī)，作者將長(zhǎng)期從事該課程教學(xué)和科研活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)從而形成本書。本書從原理知識(shí)到電路設(shè)計(jì)，從解決問題的思路到設(shè)計(jì)流程，都進(jìn)行了詳細(xì)的說明。章與章之間既獨(dú)立成篇，又相互聯(lián)系。本書具有以下特點(diǎn)：①內(nèi)容安排合理在內(nèi)容編排上由淺入深、循序漸進(jìn)。從最初的51單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、Keil和Proteus軟件的使用，到單片機(jī)內(nèi)部單元的實(shí)現(xiàn)，再到單片機(jī)外圍擴(kuò)展，最后到單片機(jī)開發(fā)板的設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)，這樣的編排既符合學(xué)習(xí)規(guī)律也讓讀者可以根據(jù)自己的情況選擇閱讀。②強(qiáng)調(diào)實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)用Proteus軟件作為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真平臺(tái)，搭建了實(shí)踐環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了從原路圖設(shè)計(jì)、程序調(diào)試到印刷電路板設(shè)計(jì)的單片機(jī)開發(fā)全過程訓(xùn)練。③提高效率、節(jié)約教學(xué)成本用Keil編寫程序并生成.HEX文件，然后在Proteus中畫好硬件電路圖，調(diào)用HEX文件進(jìn)行虛擬仿真。在不用硬件電路的情況下，應(yīng)用軟件仿真進(jìn)行相應(yīng)的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試，節(jié)約學(xué)習(xí)成本，提高學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容可視化。④采用C語言編程單片機(jī)編程已從匯編語言編程轉(zhuǎn)向C語言編程，同時(shí)為了提高單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)程序開發(fā)可移植性和可讀性，并為ARM等高級(jí)器件的開發(fā)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，本書全部程序設(shè)計(jì)采用C語言編寫。⑤內(nèi)容簡(jiǎn)練、針對(duì)性強(qiáng)在編寫應(yīng)用實(shí)例過程中作者注重內(nèi)容的新穎、簡(jiǎn)練和適用性。書中大部分應(yīng)用實(shí)例都是由作者在教學(xué)過程中提煉出來的比較適合學(xué)習(xí)的例子，具有針對(duì)性。

內(nèi)容概要

本書以Proteus電子仿真設(shè)計(jì)軟件為核心，通過豐富的實(shí)例詳細(xì)敘述了其在51單片機(jī)課程教學(xué)和產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用。全書共分14章，主要介紹51單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、Keil和Proteus相關(guān)軟件的使用、Proteus原理圖繪制、仿真及其在單片機(jī)硬件電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；另外，介紹了多種外部設(shè)備的使用方法，如LCD、電機(jī)、D／A、A／D轉(zhuǎn)換器等。        本書所有章節(jié)編寫的實(shí)例都有詳細(xì)說明、程序設(shè)計(jì)和電路設(shè)計(jì)，并在Proteus軟件中仿真成功。每章既獨(dú)立成篇，又相互聯(lián)系，具有明顯的工程應(yīng)用特色。    本書可作為高等院校單片機(jī)課程的教材，還可作為廣大從事單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的工程技術(shù)人員參考用書。

書籍目錄

第1章　51單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)　1．1　單片機(jī)概述    1．1．1　單片機(jī)的發(fā)展歷史    1．1．2　51系列單片機(jī)    1．1．3　單片機(jī)的實(shí)際應(yīng)用  1．2　51單片機(jī)功能及引腳    1．2．1　51單片機(jī)功能綜述    1．2．2　51單片機(jī)的封裝    1．2．3　單片機(jī)引腳及功能  1．3 　51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)    1．3．1　51單片機(jī)的CPU結(jié)構(gòu)    1．3．2　存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)    1．3．3　I／O端口結(jié)構(gòu)    1．3．4　定時(shí)／計(jì)數(shù)器    1．3．5　中斷系統(tǒng)  1．4　51單片機(jī)工作方式    1．4．1　復(fù)位方式    1．4．2　程序執(zhí)行方式  1．5　51單片機(jī)單片機(jī)工作時(shí)序    1．5．1　時(shí)鐘電路    1．5．2　機(jī)器周期及指令周期    1．5．3　指令的執(zhí)行時(shí)序  1．6　小結(jié)  習(xí)題第2章　Keil C51軟件入門與調(diào)試第3章　Proteus電子仿真軟件與Keil聯(lián)合調(diào)試第4章　并行I／O端口第5章  中斷系統(tǒng)第6章　定時(shí)／計(jì)數(shù)器第7章  串行通信接口第8章　鍵盤輸入第9章　輸出設(shè)備第10章  單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展第11章  常用外圍接口芯片第12章  常用數(shù)據(jù)傳輸接口第13章　單片機(jī)開發(fā)板設(shè)計(jì)第14章　PCB印刷電路板設(shè)計(jì)附錄A　Keil C與Proteus調(diào)試與運(yùn)行附錄B　Proteus元器件庫(kù)中英文對(duì)照表附錄C　Proteus常用元器件中英文對(duì)照表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：①中斷源：生活中很多事件可以引起中斷，電話鈴響了、鬧鐘響了、燒的水開了等諸如此類的事件，我們把可以引起中斷的事件稱為中斷源。單片機(jī)中也有一些可以引起中斷的事件，如外部中斷、計(jì)數(shù)／定時(shí)器中斷、串行口中斷。②中斷的嵌套與優(yōu)先級(jí)處理：設(shè)想一下，我們正在看書，電話鈴響了，同時(shí)又有人按了門鈴，你該先做哪樣呢？如果你正是在等一個(gè)很重要的電話，你一般不會(huì)去理會(huì)門鈴；反之，你正在等一個(gè)重要的客人，則可能就不會(huì)去理會(huì)電話了。如果不是這兩者（既不等電話，也不是等人上門），你可能會(huì)按通常的習(xí)慣去處理。總之這里存在一個(gè)優(yōu)先級(jí)的問題，單片機(jī)中也有優(yōu)先級(jí)的問題。優(yōu)先級(jí)的問題不僅發(fā)生在兩個(gè)中斷同時(shí)產(chǎn)生的情況，也發(fā)生在一個(gè)中斷已產(chǎn)生又有一個(gè)中斷產(chǎn)生的情況，比如你正接電話時(shí)，有人按門鈴的情況，或你正開門與人交談時(shí)，又有電話響了情況。考慮一下怎么辦呢？③中斷的響應(yīng)過程：當(dāng)有事件產(chǎn)生，進(jìn)入中斷之前我們必須先記住現(xiàn)在看書到第幾頁(yè)了，或拿一個(gè)書簽放在當(dāng)前頁(yè)的位置，然后去處理不同的事情（因?yàn)樘幚硗炅?，我們還要回來繼續(xù)看書）。另外電話鈴響我們要到放電話的地方去、門鈴響我們要到門那邊去也是不同的中斷，我們要在不同的地點(diǎn)處理，而這個(gè)地點(diǎn)通常是固定的。這也和單片機(jī)的中斷類似，單片機(jī)的5個(gè)中斷源都有一個(gè)中斷人口地址，當(dāng)某個(gè)中斷源產(chǎn)生中斷時(shí)，CPU響應(yīng)中斷便到相應(yīng)的中斷人口地址執(zhí)行中斷服務(wù)程序。

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