單片機原理與接口技術（第2版）

第1章 單片機資源認識…………………………………………………… 1
1.1 單片機的發(fā)展及特點…………………………………………………… 2
1.1.1 單片機的發(fā)展過程………………………………………………… 2
1.1.2 單片機的發(fā)展特點………………………………………………… 6
1.2 單片機選擇及應用……………………………………………………… 7
1.2.1 單片機的選擇……………………………………………………… 7
1.2.2 單片機的應用……………………………………………………… 10
1.3 8051單片機結(jié)構組成及存儲器配置………………………………… 11
1.3.1 8051單片機內(nèi)部結(jié)構組成……………………………………… 14
1.3.2 8051單片機的存儲器配置……………………………………… 17
1.3.3 8051單片機I/O接口…………………………………………… 22
1.4 8051單片機的引腳組成及總線結(jié)構………………………………… 26
1.4.1 8051單片機的引腳組成………………………………………… 26
1.4.2 8051單片機的總線結(jié)構………………………………………… 29
1.5 8051單片機的工作時序……………………………………………… 31
1.5.1 8051單片機的幾種周期及相互關系…………………………… 31
1.5.2 8051單片機指令的取指和執(zhí)行時序…………………………… 32
1.5.3 8051單片機訪問外部ROM 和RAM 的時序…………………… 33
1.6 單片機的發(fā)展趨勢……………………………………………………… 34
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 36
思考與練習…………………………………………………………………… 37
第2章 單片機最小資源組成及應用………………………………… 38
2.1 計算機基本輸入輸出接口概述………………………………………… 38
2.2 輸入輸出接口的編址方式……………………………………………… 40
2.3 輸入輸出接口的工作方式……………………………………………… 40
2.4 8051單片機輸入輸出接口設計……………………………………… 42
2.4.1 8051單片機輸入輸出接口概述………………………………… 42
2.4.2 8051單片機輸入輸出(I/O)端口應用…………………………… 43
2.4.3 單片機應用系統(tǒng)開發(fā)流程………………………………………… 44
2.5 單片機應用系統(tǒng)程序設計……………………………………………… 46
2.5.1 程序設計語言……………………………………………………… 46
2.5.2 軟件構筑及程序設計……………………………………………… 48
2.6 匯編語言編程及開發(fā)環(huán)境……………………………………………… 52
2.6.1 匯編語言的指令分析……………………………………………… 52
2.6.2 匯編語言開發(fā)環(huán)境介紹…………………………………………… 55
2.7 匯編語言程序設計……………………………………………………… 55
2.7.1 匯編語言順序程序設計…………………………………………… 56
2.7.2 匯編語言分支程序設計…………………………………………… 59
2.8 項目設計及訓練………………………………………………………… 63
2.8.1 項目設計…………………………………………………………… 63
2.8.2 項目訓練…………………………………………………………… 66
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 66
思考與練習…………………………………………………………………… 67
第3章 匯編語言程序設計及單片機中斷系統(tǒng)應用…………… 68
3.1 匯編語言循環(huán)程序設計………………………………………………… 69
3.1.1 循環(huán)程序設計概述………………………………………………… 69
3.1.2 匯編語言循環(huán)程序設計涉及的條件轉(zhuǎn)移指令………………… 70
3.1.3 匯編語言循環(huán)程序設計…………………………………………… 70
3.2 匯編語言子程序設計………………………………………………… 72
3.2.1 堆 棧……………………………………………………………… 72
3.2.2 子程序設計………………………………………………………… 76
3.3 中斷概述………………………………………………………………… 78
3.4 單片機中斷系統(tǒng)………………………………………………………… 79
3.4.1 單片機的中斷概念………………………………………………… 79
3.4.2 單片機中斷源介紹………………………………………………… 80
3.4.3 單片機中斷過程分析……………………………………………… 82
3.5 單片機中斷寄存器……………………………………………………… 83
3.5.1 中斷允許控制寄存器IE(A8H) ………………………………… 83
3.5.2 中斷優(yōu)先級控制寄存器IP(B8H) ……………………………… 84
3.5.3 定時/計數(shù)器控制寄存器TCON(88H)………………………… 85
3.6 外部中斷源中斷應用設計……………………………………………… 86
3.6.1 CPU 響應中斷的條件…………………………………………… 86
3.6.2 CPU 中斷響應過程……………………………………………… 87
3.6.3 中斷服務程序的編寫……………………………………………… 88
3.7 項目設計及訓練………………………………………………………… 89
3.7.1 項目設計1………………………………………………………… 89
2 單片機原理與接口技術(第2版)
3.7.2 項目設計2………………………………………………………… 93
3.7.3 項目訓練…………………………………………………………… 94
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 94
思考與練習…………………………………………………………………… 96
第4章 單片機定時/計數(shù)器原理及應用…………………………… 97
4.1 單片機定時/計數(shù)器結(jié)構組成和工作原理…………………………… 97
4.1.1 定時/計數(shù)器結(jié)構組成…………………………………………… 97
4.1.2 定時/計數(shù)器工作原理…………………………………………… 98
4.2 單片機定時/計數(shù)器工作寄存器……………………………………… 99
4.2.1 工作方式寄存器TMOD ………………………………………… 99
4.2.2 控制寄存器TCON ……………………………………………… 100
4.3 定時/計數(shù)器工作過程分析…………………………………………… 101
4.3.1 定時/計數(shù)器方式0工作過程分析……………………………… 101
4.3.2 定時/計數(shù)器方式1工作過程分析……………………………… 104
4.3.3 定時/計數(shù)器方式2、3工作過程分析…………………………… 106
4.4 MCS 51單片機定時/計數(shù)器典型應用…………………………… 109
4.5 MCS 51單片機定時/計數(shù)器應用設計…………………………… 117
4.6 項目設計及訓練……………………………………………………… 120
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 121
思考與練習…………………………………………………………………… 122
第5章 單片機C51語言及人機接口應用……………………… 123
5.1 匯編語言與C51語言………………………………………………… 123
5.1.1 學習匯編語言的重要性………………………………………… 123
5.1.2 應用C51編程的優(yōu)勢…………………………………………… 125
5.1.3 單片機匯編語言與C語言程序設計對照范例………………… 126
5.1.4 匯編語言與C51混合編程……………………………………… 129
5.2 C51對標準C語言的擴展…………………………………………… 129
5.2.1 C51語法基礎…………………………………………………… 130
5.2.2 C51存儲類型及存儲區(qū)………………………………………… 141
5.2.3 C51存儲器模式………………………………………………… 143
5.2.4 函數(shù)(FUNCTION)的使用……………………………………… 144
5.3 KeilC51的代碼效率………………………………………………… 146
5.3.1 存儲模式的影響………………………………………………… 146
5.3.2 程序結(jié)構的影響………………………………………………… 146
5.4 使用C51的技巧……………………………………………………… 147
5.5 C51使用規(guī)范………………………………………………………… 148
5.5.1 注 釋…………………………………………………………… 148
5.5.2 命 名…………………………………………………………… 149
5.5.3 編輯風格………………………………………………………… 149
5.5.4 C51編程實例…………………………………………………… 150
5.6 單片機人機接口及顯示應用………………………………………… 152
5.6.1 發(fā)光二極管介紹………………………………………………… 153
5.6.2 數(shù)碼管介紹……………………………………………………… 154
5.6.3 數(shù)碼管驅(qū)動方式………………………………………………… 156
5.6.4 LED數(shù)碼管的檢測方法………………………………………… 157
5.7 MCS 51單片機LED顯示電路設計及編程方法………………… 158
5.7.1 單片機I/O口靜態(tài)驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示電路設計………… 158
5.7.2 單片機I/O口動態(tài)驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示電路設計………… 162
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 167
思考與練習…………………………………………………………………… 168
第6章 8051單片機串行通信接口………………………………… 169
6.1 計算機串行口通信基礎……………………………………………… 170
6.1.1 通信概述………………………………………………………… 170
6.1.2 串行通信的基本概念…………………………………………… 170
6.1.3 串行通信數(shù)據(jù)的傳送方向……………………………………… 172
6.1.4 串行通信的數(shù)據(jù)校驗…………………………………………… 172
6.1.5 串行通信的傳輸速率與傳輸距離……………………………… 173
6.2 8051單片機串行口結(jié)構及工作原理………………………………… 173
6.2.1 8051單片機串行口結(jié)構組成…………………………………… 173
6.2.2 8051單片機串行口工作原理…………………………………… 175
6.3 串行口涉及的有關寄存器…………………………………………… 175
6.4 8051單片機串行口工作方式及工作原理分析……………………… 180
6.5 波特率計算…………………………………………………………… 184
6.6 8051單片機串行口方式0應用設計………………………………… 185
6.7 串行通信接口標準…………………………………………………… 189
6.7.1 RS232C、RS449、RS423/422、RS485標準總線接口…………… 189
6.7.2 RS232C、RS449、RS423/422、RS485標準總線接口介紹……… 190
6.7.3 RS232C電平與TTL電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動電路……………………… 192
6.8 單片機與單片機串行通信電路設計………………………………… 193
4 單片機原理與接口技術(第2版)
6.9 串行口多機通信原理及控制方法…………………………………… 203
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 204
思考與練習…………………………………………………………………… 205
附 件………………………………………………………………………… 205
第7章 單片機系統(tǒng)擴展技術………………………………………… 208
7.1 MCS 51單片機系統(tǒng)擴展…………………………………………… 208
7.2 單片機的外部資源并行擴展………………………………………… 209
7.2.1 存儲器的空間地址分配………………………………………… 209
7.2.2 單片機與片外程序存儲器/數(shù)據(jù)存儲器的信號連接…………… 211
7.2.3 外部存儲器擴展………………………………………………… 212
7.3 可編程并行接口8255接口設計……………………………………… 216
7.3.1 并行接口8255概述……………………………………………… 216
7.3.2 8255引腳介紹…………………………………………………… 217
7.3.3 8255工作方式及控制字………………………………………… 218
7.4 單片機鍵盤接口設計………………………………………………… 220
7.4.1 單片機鍵盤工作原理介紹……………………………………… 220
7.4.2 鍵盤的工作方式及按鍵處理…………………………………… 222
7.4.3 獨立式鍵盤程序的編寫………………………………………… 223
7.4.4 8255與矩陣鍵盤接口設計……………………………………… 224
7.4.5 項目訓練:獨立式按鍵編程……………………………………… 225
7.4.6 項目設計:矩陣式按鍵設計與控制……………………………… 230
7.5 DS18B20溫度傳感器應用…………………………………………… 233
7.5.1 DS18B20溫度傳感器概述……………………………………… 233
7.5.2 DS18B20溫度傳感器介紹……………………………………… 233
7.5.3 DS18B20溫度檢測應用………………………………………… 242
本章總結(jié)……………………………………………………………………… 247
思考與練習…………………………………………………………………… 248
附 錄……………………………………………………………………………… 249
附錄1 實驗板原理圖……………………………………………………… 250
附錄2 51單片機匯編語言指令表………………………………………… 253
附錄3 AT89系列單片機………………………………………………… 259
參考文獻………………………………………………………………………… 263