單片機(jī)技術(shù)與應(yīng)用：基于仿真與工程實(shí)踐

目 錄
第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 1
1.1 緒論 1
1.1.1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 1
1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn) 2
1.1.3 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 3
1.2 微型計(jì)算機(jī)的組成 4
1.2.1 微處理器 4
1.2.2 微型計(jì)算機(jī) 5
1.2.3 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 5
1.3 微型計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程和主要性能指標(biāo) 5
1.3.1 微型計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程 5
1.3.2 微型計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo) 6
1.4 微機(jī)系統(tǒng)中采用的先進(jìn)技術(shù) 7
1.4.1 流水線技術(shù) 7
1.4.2 高速緩沖存儲(chǔ)器 7
1.4.3 CISC和RISC 7
1.4.4 多核心技術(shù) 8
1.5 微型計(jì)算機(jī)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(hào)數(shù)的表示及運(yùn)算 12
1.5.3 計(jì)算機(jī)中常用術(shù)語(yǔ)和編碼 15
1.6 單片機(jī)概述 18
1.6.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史及趨勢(shì) 19
1.6.2 單片機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 21
1.7 MCS-51系列與STC系列單片機(jī) 23
1.7.1 MCS-51系列單片機(jī) 23
1.7.2 STC系列單片機(jī) 24
1.8 其他常見(jiàn)系列單片機(jī) 24
1.8.1 AT89系列單片機(jī) 24
1.8.2 AVR系列單片機(jī) 26
1.8.3 PIC系列單片機(jī) 27
1.10 本章小結(jié) 28
習(xí)題 28
第2章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介 29
2.1 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil μViSion 4簡(jiǎn)介 29
2.1.1 Keil μVision4運(yùn)行環(huán)境介紹 29
2.1.2 Keil μVision4集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的STC單片機(jī)開(kāi)發(fā)流程 31
2.2 集成開(kāi)發(fā)工具Proteus 7 Professional 簡(jiǎn)介 34
2.2.1 Proteus基本用法 35
2.2.2 實(shí)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(xí)題 48
第3章 STC89C52單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu) 49
3.1 STC89C52單片機(jī)的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 49
3.2 STC89C52單片機(jī)的外部引腳及功能 51
3.3 STC89C52單片機(jī)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 54
3.3.1 STC89C52單片機(jī)程序存儲(chǔ)器 54
3.3.2 STC89C52單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 55
3.3.3 STC89C52單片機(jī)特殊功能寄存器 57
3.4 STC89C52單片機(jī)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(jī)的時(shí)鐘與復(fù)位 63
3.5.1 傳統(tǒng)51單片機(jī)時(shí)序 63
3.5.2 STC89C52單片機(jī)時(shí)鐘電路 65
3.5.3 STC89C52單片機(jī)的復(fù)位電路 66
3.5.4 STC89C52單片機(jī)的復(fù)位狀態(tài) 67
3.6 STC89C52單片機(jī)的省電工作模式 68
3.7 本章小結(jié) 68
習(xí)題 68
第4章 單片機(jī)程序設(shè)計(jì) 70
4.1 STC系列單片機(jī)指令系統(tǒng)基本概念 70
4.1.1 指令書(shū)寫(xiě)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(hào) 72
4.1.4 指令系統(tǒng)的尋址方式 73
4.2 STC系列單片機(jī)指令分類(lèi)詳解 76
4.2.1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令 76
4.2.2 算術(shù)運(yùn)算類(lèi)指令 80
4.2.3 邏輯操作類(lèi)指令 84
4.2.4 控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令 85
4.2.5 位操作類(lèi) 88
4.3 STC系列單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 93
4.3.1 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 93
4.3.2 匯編語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)示例 97
4.4 STC單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 106
4.4.1 Keil C51簡(jiǎn)介 106
4.4.2 KeiI C51語(yǔ)言基礎(chǔ)知識(shí) 108
4.4.3 C51程序設(shè)計(jì)舉例 116
4.5 簡(jiǎn)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(jìn)階應(yīng)用 132
4.6本章小結(jié) 137
習(xí)題 137
第5章 STC89C52單片機(jī)中斷系統(tǒng) 139
5.1 中斷的概念 139
5.2 STC89C52單片機(jī)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(qǐng)求標(biāo)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(shí)間 147
5.3.3 中斷請(qǐng)求的撤銷(xiāo) 147
5.4 中斷程序的設(shè)計(jì) 148
5.4.1 中斷程序的設(shè)計(jì)過(guò)程 148
5.4.2 C51中斷函數(shù) 151
5.5 本章小結(jié) 155
習(xí)題 156
第6章 STC89C52單片機(jī)定時(shí)／計(jì)數(shù)器 157
6.1 STC89C52單片機(jī)定時(shí)／計(jì)數(shù)器的組成 157
6.2 定時(shí)／計(jì)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(shí)／計(jì)數(shù)器0／1的4種工作方式 159
6.2.3 定時(shí)／計(jì)數(shù)器0/1的應(yīng)用 161
6.3 定時(shí)／計(jì)數(shù)器2 172
6.3.1 與定時(shí)器／計(jì)數(shù)器2相關(guān)的寄存器 172
6.3.2 定時(shí)／計(jì)數(shù)器2的3種工作方式 174
6.3.3 定時(shí)／計(jì)數(shù)器2的應(yīng)用 178
6.4 本章小結(jié) 182
習(xí)題 182
第7章 STC89C52單片機(jī)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(jì)算 196
7.5 STC89C52單片機(jī)之間的通信 199
7.5.1 串行通信接口 199
7.5.2 雙機(jī)串行通信編程 202
7.5.3 多機(jī)通信 204
7.6 PC與單片機(jī)間的通信 210
7.6.1 PC與單片機(jī)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信設(shè)計(jì) 210
7.6.2 PC與多個(gè)單片機(jī)的串行通信接口設(shè)計(jì) 211
7.7 本章小結(jié) 212
習(xí)題 212
第8章 STC89C52單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 214
8.1 系統(tǒng)擴(kuò)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(chǔ)器的擴(kuò)展 220
8.3.1 外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器的操作時(shí)序 220
8.3.2 程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展方法 222
8.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 225
8.4.1 外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫(xiě)操作時(shí)序 226
8.4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展方法 227
8.5 EPROM和RAM的綜合擴(kuò)展 230
8.6 本章小結(jié) 233
習(xí)題 234
第9章 STC89C52單片機(jī)I／O擴(kuò)展與設(shè)計(jì) 235
9.1 I/O接口概述 235
9.2 TTL電路擴(kuò)展并行接口 237
9.2.1 TTL簡(jiǎn)單并行輸出接口的擴(kuò)展 237
9.2.2 簡(jiǎn)單并行輸入接口的擴(kuò)展 239
9.3 STC單片機(jī)與LCD顯示器的接口 241
9.3.1 LCD顯示器簡(jiǎn)介 241
9.3.2 STC單片機(jī)與1602液晶顯示器的接口及軟件編程 246
9.3.3 STC單片機(jī)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(jiǎn)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(jiǎn)介 260
9.5.2 STC89C52與8位D／A轉(zhuǎn)換器DAC0832的接口設(shè)計(jì) 262
9.6 串行擴(kuò)展總線接口 266
9.6.1 單總線串行擴(kuò)展 267
9.6.2 SPI總線串行擴(kuò)展 281
9.6.3 I2C總線串行擴(kuò)展 287
9.6.4 STC89C52單片機(jī)的I2C總線擴(kuò)展的設(shè)計(jì) 291
9.5 本章小結(jié) 296
習(xí)題 296
第10章 STC單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 298
10.1 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)簡(jiǎn)介 298
10.2 基于STC89C52單片機(jī)的智能交通燈設(shè)計(jì) 300
10.2.1 系統(tǒng)需求分析 300
10.2.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 300
10.2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 301
10.2.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 301
10.3 基本STC89C52單片機(jī)的萬(wàn)年歷設(shè)計(jì) 303
10.3.1 系統(tǒng)需求分析 303
10.3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 303
10.3.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 304
10.3.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 304
10.4 本章小結(jié) 317
習(xí)題 317
第11章 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 318
11.1 實(shí)驗(yàn)1 計(jì)數(shù)顯示器 318
11.2 實(shí)驗(yàn)2 指示燈／開(kāi)關(guān)控制器 327
11.3 實(shí)驗(yàn)3 指示燈循環(huán)控制 332
11.4 實(shí)驗(yàn)4 指示燈／數(shù)碼管的中斷控制 339
11.5 實(shí)驗(yàn)5 電子秒表顯示器 345
11.6 實(shí)驗(yàn)6 雙機(jī)通信及PCB設(shè)計(jì) 349
11.7 實(shí)驗(yàn)7 直流數(shù)字電壓表設(shè)計(jì) 362
11.8 實(shí)驗(yàn)8 步進(jìn)電機(jī)控制設(shè)計(jì) 369
11.9 實(shí)驗(yàn)9 綜合實(shí)驗(yàn)多位數(shù)字顯示及硬件程序下載 372
參考文獻(xiàn) 375
附錄A Proteus中的常用元器件 376