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单片机原理与应用实例

作者：曹建树

丛书序
前言
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第1章单片机概述
1.1 单片机的概念
1.1.1 单片机的主要特点
1.1.2 名词解释
1.2 单片机的发展
1.2.1 单片机发展历史
1.2.2 单片机发展趋势
1.2.3 以单片机为核心的嵌入式系统的发展趋势
1.2.4 单片机应用的可靠性技术发展趋势
1.3 单片机系统的应用
1.工业控制方面
2.智能仪器仪表方面
3.计算机网络及通信技术方面
4.民用方面
5.军事领域
6.计算机外部设备方面
1.4 典型单片机介绍
1.摩托罗拉单片机
2.MCS-51系列单片机
3.Microchip单片机
4.Scenix单片机
5.齐格洛单片机
6.NEC单片机
7.东芝单片机
8.富士通单片机
9.爱普生单片机
10.COP8单片机
11.三星单片机
1.5 单片机开发系统
1.5.1 单片机开发系统的构成
1.5.2 单片机开发系统的功能
1.5.3 开放式单片机实验系统
1.5.4 “流水灯”实验
1.6 单片机的数制、码制与编码
1.6.1 数制
1.6.2 码制
1.6.3 二进制编码
本章小结
1.单片机的学习要点与方法
2.补码的用途
习题
第2章 MCS-51系列单片机基本知识
2.1 MCS-51系列单片机内部结构
2.1.1 中央处理单元CPU
2.1.2 定时器/计数器
2.1.3 看门狗定时器
2.1.4 中断系统
2.1.5 I/O接口
2.2 MCS-51系列单片机的引脚功能
1.I/O接口引脚（4×8=32条）
2.控制引脚（4条）
3.时钟引脚（2条）
4.电源引脚（2条）
2.3 存储器结构与地址分配
2.3.1 存储器基础知识
2.3.2 MCS-51系列单片机存储器结构
2.3.3 片内RAM的128B地址分配
2.3.4 特殊功能寄存器（SFR）
2.3.5 片外RAM、ROM结构与地址分配
2.4 MCS-51系列单片机工作方式
2.4.1 MCS-51系列单片机时序
2.4.2 MCS-51系列单片机的工作方式介绍
2.4.3 连续执行方式图解说明
2.5 MCS-51系列单片机指令系统
2.5.1 基础知识
2.5.2 数据传送指令及要点分析
2.5.3 算术运算类指令及要点分析
2.5.4 逻辑操作与移位指令及要点分析
2.5.5 控制转移指令及其偏移量的计算
2.5.6 位操作指令
2.5.7 对指令的进一步说明
本章小结
1.片内存储器的结构特点与地址分配
2.MCS-51系列单片机执行指令的工作过程分析
3.进位与溢出的进一步说明
习题
第3章单片机仿真软件
3.1 Keil μVision4软件的使用
3.1.1 Keil μVision4工程文件的创建
3.1.2 Keil μVision 4工程文件的编译
3.1.3 Keil μVision4工程文件的仿真及其他设置
3.2 Proteus仿真
3.2.1 Proteus的主要功能模块及资源
3.2.2 Proteus ISIS编辑环境
3.2.3 基本操作
3.2.4 设计实例
3.3 Keil与Proteus联机调试
1.Keil设置
2.Proteus的设置
3.4 VSM虚拟系统模型
1.建立工程
2.编译器配置
3.运行仿真
本章小结
习题
第4章汇编语言程序设计
4.1 基本知识
1.汇编语言语句格式
2.伪指令
3.汇编语言程序设计基本方法
4.常用程序设计模式
4.2 分支程序设计实例分析
4.2.1 先分支后赋值程序设计
4.2.2 先赋值后分支程序设计
4.3 循环程序设计实例分析
4.3.1 题意分析
4.3.2 程序设计方案
4.3.3 参考程序
4.3.4 参考程序分析
4.3.5 参考程序整体分析
本章小结
1.汇编语言程序设计步骤
2.构思程序流程图的要点
3.编写程序的要点
习题
第5章 C51语言程序设计
5.1 基本知识
5.1.1 C51程序结构
5.1.2 C51程序的编辑和编译
5.2 C51数据类型与运算
5.2.1 C51数据类型
5.2.2 C51数据存储类型
5.2.3 C51定义SFR
5.2.4 C51定义并行口
5.2.5 C51定义位变量
5.2.6 C51运算符、表达式及其规则
5.3 C51构造数据类型
5.3.1 数组
5.3.2 指针
5.4 C51函数
5.4.1 函数的定义和分类
5.4.2 函数的调用
5.4.3 中断服务函数
5.4.4 C51的库函数
5.5 C51应用编程实例
本章小结
习题
第6章 MCS-51系列单片机中断系统与定时器/计数器
6.1 MCS-51系列单片机中断系统
6.1.1 中断的概念
6.1.2 MCS-51系列单片机中断系统结构
6.1.3 MCS-51系列单片机中断系统的初始化要求与中断处理过程
6.1.4 MCS-51系列单片机中断系统应用实例
6.1.5 中断系统应用实例分析
6.2 MCS-51系列单片机内部定时器/计数器
6.2.1 概述
6.2.2 MCS-51系列单片机对内部定时器/计数器的控制
6.2.3 工作模式说明（以T1为例说明，T0同）
6.2.4 工作方式说明
6.2.5 MCS-51系列单片机对内部定时器/计数器的初始化
6.2.6 定时/计数器应用实例及分析
本章小结
1.中断服务程序的设计要领
2.设计模块化应用程序的要领
3.中断的响应过程
4.响应中断的时间
5.外部中断触发方式
6.中断请求标志的处理
7.定时器/计数器
习题
第7章 MCS-51系列单片机接口技术
7.1 MCS-51系列单片机内部并行I/O接口及其应用
7.1.1 并行I/O接口基本配置及其特点
7.1.2 MCS-51系列单片机I/O并行接口应用
7.1.3 MCS-51系列单片机I/O并行接口应用实例分析
7.2 并行接口应用实例
7.2.1 单片机中断控制循环灯
7.2.2 查表控制广告灯
7.2.3 报警音的产生
7.2.4 音乐播放
7.2.5 74LS138译码器控制的循环灯
7.3 可编程并行接口芯片8255A-5
7.3.1 内部结构与引脚功能接口特点
7.3.2 控制字的确定与初始化编程
7.3.3 工作方式与接口方法
7.3.4 AT89S51单片机和8255的接口
7.4 串行接口
7.4.1 概述
7.4.2 MCS-51系列单片机的串行接口及其通信功能
7.4.3 MCS-51系列单片机的串行接口的多机通信（阅读资料）
7.4.4 MCS-51系列单片机与PC的串行接口通信
7.4.5 双机串行接口通信
7.4.6 74LS164芯片串行接口驱动8个小灯
7.4.7 74LS164串行驱动数码管
7.5 其他常用接口
1.信号隔离用光耦合器件
2.隔离驱动用光耦合器件
3.远距离的隔离传送
本章小结
1.接口的控制方式
2.并行接口
3.接口芯片
4.串行接口波特率设计
习题
第8章半导体存储器及其扩展
8.1 概述
8.1.1 半导体存储器分类介绍
8.1.2 存储器的主要技术指标
8.1.3 MCS-51系列单片机外部存储器扩展
8.1.4 典型存储器芯片介绍
8.2 片外存储器应用实例
8.2.1 存储器扩展方法
8.2.2 访问片外ROM的指令时序分析
8.2.3 访问片外RAM的指令时序分析
本章小结
习题
第9章人机交互通道配置及其接口技术
9.1 概述
9.2 显示及显示接口
9.2.1 发光二极管及其应用
9.2.2 LED数码管及其应用
9.2.3 多位数码管显示
9.3 键盘及其接口技术
9.3.1 键的状态输入及去抖动
9.3.2 按键开关
9.3.3 独立按键接口
9.3.4 行列式键盘接口
9.4 单片机人机交互接口实例
9.4.1 单个数码管显示
9.4.2 动态数码管显示
9.4.3 8×8点阵显示
9.4.4 LCD显示技术
9.4.5 点阵型LCD显示技术
9.4.6 多路开关状态指示
9.4.7 单按键识别
9.4.8 单键多功能按键识别
9.4.9 4×4行列键盘识别
本章小结
1.单片机键盘接口功能
2.单片机键盘接口方法
3.单片机键盘接口的控制方式
习题
第10章输入/输出通道接口技术
10.1 前向输入通道接口技术
10.1.1 概述
10.1.2 A/D转换接口技术
10.1.3 A/D转换器ADC0809应用实例——数字电压表
10.1.4 串行12位AD TLC2543的使用
10.2 后向输出通道接口技术
10.2.1 概述
10.2.2 D/A转换接口
10.2.3 D/A转换接口应用实例
本章小结
1.A/D转换器的连接电路
2.A/D转换器的程序设计
习题
第11章单片机应用实例设计
11.1 概述
11.1.1 单片机应用系统的性能要求
11.1.2 单片机应用系统设计内容和步骤
11.2 电动机控制
11.2.1 小型直流电动机控制
11.2.2 PWM信号控制直流电动机
11.2.3 步进电动机的单片机控制
11.2.4 舵机的单片机控制
11.3 电子时钟的设计
1.AT89C52内部定时器/计数器0的使用方法
2.应用电路
3.控制流程
4.源程序
11.4 数字温度计的设计
1.DS18B20温度传感器介绍
2.主要特点
3.DS18B20温度传感器结构原理
4.高速缓存存储器
5.DS18B20工作过程中的协议
6.应用电路
7.程序设计
8.DS18B20使用中注意事项
11.5 虚拟波形发生器的设计
1.应用电路
2.程序设计
11.6 室内智能清洁机器人控制系统的设计
11.6.1 控制系统总体方案设计
11.6.2 硬件系统设计
11.6.3 软件系统设计
附录
附录A ASCII（美国信息交换标准码）字符表
附录B MCS-51系列单片机指令表
附录C 51/52单片机常用寄存器速查表
附录D 单片机常用芯片引脚图
D.1 单片机芯片类
D.2 可编程接口芯片
D.3 锁存器
D.4 存储器
D.5 译码器
D.6 A/D、D/A转换
附录E 部分习题答案
参考文献

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2.应用电路

2025年09月21日

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2.应用电路

电路如图11-25所示，仿真图如图11-26所示。