单片机原理与应用（C语言版）

第1章单片机基础知识

1．1微型机概述

1．1．1微处理器和微型计算机

1．1．2微型计算机系统

1．1．3计算机中的数据表示

1．1．4计算机中非数值数据信息的表示

1．2单片机的基本概念及基本结构

1．2．1什么是单片机

1．2．2单片机的基本结构

1．2．3单片机的标号信息及封装形式

1．2．4单片机的优点

1．2．5单片机应用系统

1．3单片机系统的组成及单片机的发展和应用

1．3．1单片机系统的组成

1．3．2单片机的产生与发展过程

1．3．3单片机技术的发展方向

1．3．4单片机的应用领域

1．4单片机的分类

1．4．14位单片机

1．4．28位单片机

1．4．316位单片机

1．4．432位单片机

1．4．5模糊单片机

1．5典型单片机产品的基本特性

1．5．1Intel公司的MCS51系列单片机

1．5．2Atmel公司的AT89系列单片机

1．6学习51系列单片机的原因

1．7单片机系统的开发过程

1．8如何学习好单片机

思考与练习

第2章51单片机的硬件结构

2．151单片机引脚定义及功能

2．1．1输入/输出类引脚(并行I/O端口)

2．1．2控制信号类引脚

2．1．3单片机I/O端口的负载能力

2．251单片机的内部组成

2．351单片机的CPU结构

2．4单片机最小系统

2．4．1单片机时钟信号电路

2．4．2单片机复位电路

2．4．3单片机最小系统电路

2．5单片机存储结构及寄存器

2．5．1AT89S51单片机存储器的分类及配置

2．5．2单片机的数据存储器

2．5．3单片机的专用功能寄存器

2．5．4程序存储器

2．6单片机的工作过程

2．7组装与焊接单片机最小系统(实训一)

2．8单片机的编程

思考与练习

第3章C51程序设计

3．1C51程序结构

3．1．1C51程序结构概述

3．1．2C51对标准ANSI C的扩展

3．2C51的数据类型

3．3存储器类型及存储区

3．4C51对特殊功能寄存器的定义

3．5Keil C51指针与函数

3．6绝对地址访问

3．7宏定义与C51中常用的头文件

3．8C语言的数制与常用运算符

3．9C51的流程控制语句

3．10单片机的I/O口编程语句介绍

3．11简单控制单片机引脚输出(实训二)

3．12使用C语言高级语句控制引脚输出(实训三)

3．13Keil μVision2集成开发编程环境使用

3．14Keil C51编译器使用及程序下载(实训四)

思考与练习

第4章单片机的中断系统

4．1什么是中断

4．251单片机的中断源

4．351单片机中断相关控制寄存器

4．4C语言中断程序的写法

4．5有外部中断功能的按键系统(实训五)

4．6单片机中断编程进阶

思考与练习

第5章单片机的定时器/计数器

5．1定时器/计数器结构及功能

5．2定时器/计数器相关的控制寄存器

5．3定时器/计数器的工作模式

5．4C语言对定时器/计数器的编程

5．5定时器/计数器T0作跑马灯(实训六)

5．6定时器/计数器的计数方式编程

5．7定时器/计数器的应用进阶

5．8使用定时器中断对红外线遥控器解码(实训七)

5．952系列单片机的T2定时器应用

5．9．1T2定时器的结构与寄存器

5．9．2T2定时器的编程

思考与练习

第6章51单片机串行接口

6.1串行通信基础知识

6.1.1异步通信

6.1.2同步通信

6.1.3串行通信的传输方向

6.1.4传输速率

6.2串行口及其有关的寄存器

6.2.1串行数据缓冲寄存器

6.2.2串行口控制寄存器

6.2.3电源控制寄存器

6.3串行接口的工作方式

6.4通信波特率的设定

6.5串行通信的编程

6.6串口方式0编程实例（实训八）

6.7串口方式1编程实例（实训九）

6.7.1实训题目1

6.7.2实训题目2

6.8工程中串行通信的几种接口标准

6.8.1RS232C接口

6.8.2RS422A接口

6.8.3RS485接口

6.8.4传输距离与传输率的关系

6.9单片机与计算机的RS232C口通信（实训十）

6.9.1计算机的串行通信接口RS232C

6.9.2单片机与计算机通信的电路

6.9.3VB对计算机串口的编程

思考与练习

第7章单片机接口技术

7.1键盘接口技术

7.1.1键盘工作原理

7.1.2独立式按键

7.1.3矩阵式键盘

7.2单片机引脚信号的读出（实训十一）

7.3显示接口技术

7.3.1LED数码管接口技术

7.3.2LED大屏幕显示器

7.4LED数码管显示技术（实训十二）

7.5液晶显示器接口技术

7.5.1LCD显示器的分类

7.5.2典型液晶显示模块介绍

7.5.3AT89S51单片机与LCD的接口及软件编程

7.6键盘与显示器的综合使用

7.6.1利用串行口实现的键盘/显示器接口

7.6.2利用8255和8155扩展实现的键盘/显示器接口

7.7根据液晶的时序图进行编程（实训十三）

7.8根据说明书对12864汉字液晶进行编程

7.8.112864汉字液晶的说明书

7.8.2根据说明书对12864汉字液晶进行编程

思考与练习

第8章A/D、D/A转换器的接口技术

8.1A/D转换器的接口技术

8.1.1A/D转换器接口技术概述

8.1.2ADC0809与AT89S51的接口及应用

8.2D/A转换器的接口技术

8.2.1D/A转换器接口技术概述

8.2.2DAC0832的接口及应用

8.3使用ADC0832接收模拟量数据（实训十四）

8.4使用TLV5618输出模拟量数据（实训十五）

思考与练习

第9章单片机与外部设备的总线技术

9.1I2C总线接口

9.2单片机读写AT24C0X的程序（实训十六）

9.3SPI接口

9.4Microwire接口

9.5单片机读写E2PROM芯片93C66（实训十七）

9.61Wire接口

9.7DS18B20的编程（实训十八）

9.8USB接口

9.8.1USBtoRS232转换芯片CP2102和PL2303

9.8.2单片机系统的USB接口设计实例

思考与练习

第10章单片机应用系统设计技术

10.1单片机应用系统设计的基本原则

10.2单片机应用系统设计的一般过程

10.2.1确定任务

10.2.2总体设计

10.2.3硬件设计

10.2.4软件设计

10.2.5单片机应用系统的调试

10.2.6程序固化

10.3模块化软件设计

10.3.1模块化结构的基本组成

10.3.2各模块数据缓冲区的建立

10.3.3模块化程序设计方法

10.3.4系统监控程序设计

10.4单片机开发系统

10.4.1单片机开发系统的类型和组成

10.4.2单片机开发系统的功能

10.5单片机应用系统设计举例

10.5.1单片机系统与传感器

10.5.2光电隔离技术

10.5.3单片机驱动低压电器

10.5.4单片机的看门狗电路

10.5.5单片机的低功耗工作方式

10.5.6单片机控制系统设计实例

10.6单片机应用系统的抗干扰技术

10.6.1干扰及其危害

10.6.2硬件抗干扰措施

10.6.3软件抗干扰措施

思考与练习

第11章单片机汇编指令系统及编程

11.1单片机汇编指令系统概述

11.2汇编语言的伪指令

11.351单片机的寻址方式

11.4常用指令系统及应用举例

11.4.1指令的符号说明

11.4.2数据传送类指令

11.4.3算术运算类指令

11.4.4逻辑运算类指令

11.4.5位操作类指令

11.4.6控制转移类指令

11.5汇编语言程序设计举例

11.5.1计算机程序设计语言概述

11.5.2汇编语言程序设计的步骤

11.5.3汇编语言程序设计

11.6在C语言代码中加入汇编指令

11.6.1在C语言代码中加入汇编指令的方法

11.6.2C语言函数的参数与汇编寄存器的对应关系

11.6.3编译时提示asm/endasm出错的解决方法

11.6.4编译时出现“"para" label-module="para">

思考与练习

附录A单片机的软件模拟仿真调试

参考文献

本书依据高等院校单片机相关课程教学内容的基本要求和实际需要编写而成。以51系列单片机为主要对象，从系统组成和工程实践角度出发，详细介绍了51系列单片机的结构、指令系统、C语言程序设计及汇编语言，并对应用系统设计、开发、调试做了较深入的讨论。本书主要内容包括单片机基础知识、51单片机的基本结构及工作原理、C51程序设计、单片机的I/O口编程、单片机的中断系统、单片机的定时器/计数器、单片机串行口及应用、单片机与外部设备的总线技术、单片机应用系统设计技术、单片机汇编指令系统及编程等11章内容，并结合教学内容给出了相应的实训实例，以便学生自学。 本书可作为高等院校计算机、信息技术、电子、电气及自动化等专业单片机课程的教材，也可作为工程技术人员的参考书。

《单片机基础与应用（C语言版）》配有Abook数字课程，该课程包括电子教学PPT课件、微课视频、复习讲解、源代码文件、习题答案、知识拓展、延伸阅等内容。

《单片机原理与应用：基于C语言》主要是采用一个全新的方式，带领学生从零基础开始学习单片机和c语言编程，让学生不仅能在学习过程中认识常用的电子元器件及其识别方式，而且能快速地掌握8051单片机原理以及如何使用C语言来为其编写程序。

《单片机原理与应用：基于C语言》定位于职业院校学生或电子爱好者的入门指导书，读者有无编程基础都可以在短时间内入门8051系列单片机的开发。《单片机原理与应用：基于C语言》使用流行的c语言编写全部代码，因此它也是一本学习C语言的开发实践书，为读者今后进行嵌入式开发和程序代码移植打下坚实基础。

该教材具有以下特色：

（1）该书以应用实例引导教与学，原理知识与实例应用结合，体现教、学、做统一的教学思路；

（2）该书原理知识讲解内容细致，避免了高职教学中太重实践、过于看轻理论知识的片面性；应用实例突出技能实践，设计41个应用实例，兼具传统性和创新性；

（3）该书采用C语言编程，将C语言学习融合在应用实例中；

（4）以教材为核心，形成立体化、移动式教学资源库是该书的另一个特色。