單片機技術(shù)與應(yīng)用：基于仿真與工程實踐

目 錄
第1章 計算機基礎(chǔ)知識 1
1.1 緒論 1
1.1.1 微型計算機的發(fā)展史 1
1.1.2 微型計算機的特點 2
1.1.3 微型計算機的應(yīng)用領(lǐng)域 3
1.2 微型計算機的組成 4
1.2.1 微處理器 4
1.2.2 微型計算機 5
1.2.3 微型計算機系統(tǒng) 5
1.3 微型計算機的工作過程和主要性能指標 5
1.3.1 微型計算機的工作過程 5
1.3.2 微型計算機的主要性能指標 6
1.4 微機系統(tǒng)中采用的先進技術(shù) 7
1.4.1 流水線技術(shù) 7
1.4.2 高速緩沖存儲器 7
1.4.3 CISC和RISC 7
1.4.4 多核心技術(shù) 8
1.5 微型計算機中數(shù)的表示 8
1.5.1 數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換 8
1.5.2 符號數(shù)的表示及運算 12
1.5.3 計算機中常用術(shù)語和編碼 15
1.6 單片機概述 18
1.6.1 單片機的發(fā)展歷史及趨勢 19
1.6.2 單片機的特點及應(yīng)用 21
1.7 MCS-51系列與STC系列單片機 23
1.7.1 MCS-51系列單片機 23
1.7.2 STC系列單片機 24
1.8 其他常見系列單片機 24
1.8.1 AT89系列單片機 24
1.8.2 AVR系列單片機 26
1.8.3 PIC系列單片機 27
1.10 本章小結(jié) 28
習題 28
第2章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)簡介 29
2.1 集成開發(fā)環(huán)境Keil μViSion 4簡介 29
2.1.1 Keil μVision4運行環(huán)境介紹 29
2.1.2 Keil μVision4集成開發(fā)環(huán)境的STC單片機開發(fā)流程 31
2.2 集成開發(fā)工具Proteus 7 Professional 簡介 34
2.2.1 Proteus基本用法 35
2.2.2 實例分析 36
2.3 Keil μVision4與Proteus 7 Professional的聯(lián)調(diào) 39
2.4 Proteus ISIS模塊應(yīng)用舉例 40
2.4.1 ISIS原理圖仿真模塊應(yīng)用舉例 40
2.4.2 ARES模塊應(yīng)用舉例 44
2.5本章小結(jié) 47
習題 48
第3章 STC89C52單片機硬件結(jié)構(gòu) 49
3.1 STC89C52單片機的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)及特點 49
3.2 STC89C52單片機的外部引腳及功能 51
3.3 STC89C52單片機存儲器結(jié)構(gòu) 54
3.3.1 STC89C52單片機程序存儲器 54
3.3.2 STC89C52單片機數(shù)據(jù)存儲器 55
3.3.3 STC89C52單片機特殊功能寄存器 57
3.4 STC89C52單片機I／O口 61
3.4.1 P0端口 62
3.4.2 P1／P2／P3／P4端口 62
3.5 STC89C52單片機的時鐘與復位 63
3.5.1 傳統(tǒng)51單片機時序 63
3.5.2 STC89C52單片機時鐘電路 65
3.5.3 STC89C52單片機的復位電路 66
3.5.4 STC89C52單片機的復位狀態(tài) 67
3.6 STC89C52單片機的省電工作模式 68
3.7 本章小結(jié) 68
習題 68
第4章 單片機程序設(shè)計 70
4.1 STC系列單片機指令系統(tǒng)基本概念 70
4.1.1 指令書寫格式 70
4.1.2 指令編碼格式 71
4.1.3 指令系統(tǒng)中常用的符號 72
4.1.4 指令系統(tǒng)的尋址方式 73
4.2 STC系列單片機指令分類詳解 76
4.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 76
4.2.2 算術(shù)運算類指令 80
4.2.3 邏輯操作類指令 84
4.2.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 85
4.2.5 位操作類 88
4.3 STC系列單片機匯編語言程序設(shè)計 93
4.3.1 匯編語言程序設(shè)計基礎(chǔ) 93
4.3.2 匯編語言程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計示例 97
4.4 STC單片機C語言程序設(shè)計 106
4.4.1 Keil C51簡介 106
4.4.2 KeiI C51語言基礎(chǔ)知識 108
4.4.3 C51程序設(shè)計舉例 116
4.5 簡單接口程序應(yīng)用 123
4.5.1 基本輸入／輸出單元與編程 123
4.5.2 LED數(shù)碼管原理與編程 129
4.5.3 I／O端口的進階應(yīng)用 132
4.6本章小結(jié) 137
習題 137
第5章 STC89C52單片機中斷系統(tǒng) 139
5.1 中斷的概念 139
5.2 STC89C52單片機中斷系統(tǒng) 139
5.2.1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 139
5.2.2 中斷源 140
5.2.3 中斷請求標志 141
5.2.4 中斷控制寄存器 143
5.3 中斷響應(yīng) 146
5.3.1 中斷響應(yīng)條件 146
5.3.2 外部中斷響應(yīng)時間 147
5.3.3 中斷請求的撤銷 147
5.4 中斷程序的設(shè)計 148
5.4.1 中斷程序的設(shè)計過程 148
5.4.2 C51中斷函數(shù) 151
5.5 本章小結(jié) 155
習題 156
第6章 STC89C52單片機定時／計數(shù)器 157
6.1 STC89C52單片機定時／計數(shù)器的組成 157
6.2 定時／計數(shù)器0和1 157
6.2.1 與T0／T1相關(guān)的寄存器 158
6.2.2 定時／計數(shù)器0／1的4種工作方式 159
6.2.3 定時／計數(shù)器0/1的應(yīng)用 161
6.3 定時／計數(shù)器2 172
6.3.1 與定時器／計數(shù)器2相關(guān)的寄存器 172
6.3.2 定時／計數(shù)器2的3種工作方式 174
6.3.3 定時／計數(shù)器2的應(yīng)用 178
6.4 本章小結(jié) 182
習題 182
第7章 STC89C52單片機串行通信 184
7.1 串行通信概述 184
7.1.1 數(shù)據(jù)通信 184
7.1.2 異步通信和同步通信 185
7.1.3 波特率 186
7.2 串行口的結(jié)構(gòu) 187
7.2.1 內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu) 187
7.2.2 串行口特殊功能寄存器 187
7.3 串行口的4種工作方式 190
7.3.1 串行口方式0 190
7.3.2 串行口方式1 193
7.3.3 串行口方式2和方式3 195
7.4 波特率的設(shè)定與計算 196
7.5 STC89C52單片機之間的通信 199
7.5.1 串行通信接口 199
7.5.2 雙機串行通信編程 202
7.5.3 多機通信 204
7.6 PC與單片機間的通信 210
7.6.1 PC與單片機的點對點通信設(shè)計 210
7.6.2 PC與多個單片機的串行通信接口設(shè)計 211
7.7 本章小結(jié) 212
習題 212
第8章 STC89C52單片機存儲器的擴展 214
8.1 系統(tǒng)擴展結(jié)構(gòu) 214
8.2 地址鎖存與地址空間分配 215
8.2.1 地址鎖存 215
8.2.2 地址空間分配 217
8.3程序存儲器的擴展 220
8.3.1 外擴程序存儲器的操作時序 220
8.3.2 程序存儲器的擴展方法 222
8.4數(shù)據(jù)存儲器的擴展 225
8.4.1 外擴數(shù)據(jù)存儲器的讀寫操作時序 226
8.4.2 數(shù)據(jù)存儲器擴展方法 227
8.5 EPROM和RAM的綜合擴展 230
8.6 本章小結(jié) 233
習題 234
第9章 STC89C52單片機I／O擴展與設(shè)計 235
9.1 I/O接口概述 235
9.2 TTL電路擴展并行接口 237
9.2.1 TTL簡單并行輸出接口的擴展 237
9.2.2 簡單并行輸入接口的擴展 239
9.3 STC單片機與LCD顯示器的接口 241
9.3.1 LCD顯示器簡介 241
9.3.2 STC單片機與1602液晶顯示器的接口及軟件編程 246
9.3.3 STC單片機與12864液晶顯示的接口及軟件編程 248
9.4 STC89C52與A／D轉(zhuǎn)換器的接口 250
9.4.1 A／D轉(zhuǎn)換器簡介 250
9.4.2 STC89C52與并型8位A／D轉(zhuǎn)換器ADC0809的接口 252
9.4.3 STC89C52與并型12位A／D轉(zhuǎn)換器AD1674的接口 256
9.5 STC89C52與D／A轉(zhuǎn)換器的接口 260
9.5.1 D／A轉(zhuǎn)換器簡介 260
9.5.2 STC89C52與8位D／A轉(zhuǎn)換器DAC0832的接口設(shè)計 262
9.6 串行擴展總線接口 266
9.6.1 單總線串行擴展 267
9.6.2 SPI總線串行擴展 281
9.6.3 I2C總線串行擴展 287
9.6.4 STC89C52單片機的I2C總線擴展的設(shè)計 291
9.5 本章小結(jié) 296
習題 296
第10章 STC單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例 298
10.1 STC89C52單片機最小系統(tǒng)簡介 298
10.2 基于STC89C52單片機的智能交通燈設(shè)計 300
10.2.1 系統(tǒng)需求分析 300
10.2.2 系統(tǒng)設(shè)計方案 300
10.2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 301
10.2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 301
10.3 基本STC89C52單片機的萬年歷設(shè)計 303
10.3.1 系統(tǒng)需求分析 303
10.3.2 系統(tǒng)設(shè)計方案 303
10.3.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 304
10.3.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 304
10.4 本章小結(jié) 317
習題 317
第11章 實驗指導 318
11.1 實驗1 計數(shù)顯示器 318
11.2 實驗2 指示燈／開關(guān)控制器 327
11.3 實驗3 指示燈循環(huán)控制 332
11.4 實驗4 指示燈／數(shù)碼管的中斷控制 339
11.5 實驗5 電子秒表顯示器 345
11.6 實驗6 雙機通信及PCB設(shè)計 349
11.7 實驗7 直流數(shù)字電壓表設(shè)計 362
11.8 實驗8 步進電機控制設(shè)計 369
11.9 實驗9 綜合實驗多位數(shù)字顯示及硬件程序下載 372
參考文獻 375
附錄A Proteus中的常用元器件 376