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单片机原理与应用开发教程

作者: 李桂林著

出版社: 电子工业出版社

出版时间: 2016-08

版次: 1

ISBN: 9787121293818

定价: 49.80

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 396页

字数: 634千字

正文语种: 简体中文

丛书: 卓越工程师培养计划.电子设计实践系列

分类: 教材教辅考试>教材>大学教材>计算机与互联网

4人买过

本书以MCS-51系列单片机原理和应用开发为主线，分为基础篇和开发篇基础篇采用汇编语言，重点介绍单片机的结构、指令系统、程序设计、内部标准功能单元、系统扩展等内容，并精心设计了大量例题和多种解题思路，突出教学重点、叙述准确精炼，完全可以满足教师课堂教学和学生课程学习需要。开发篇采用C语言，重点阐述单片机应用系统的开发方法，对应用系统设计、开发、调试方法以及开发工具的使用都进行了深入的讨论，并给出大量应用实例，强调初学者通过C语言快速上手、由浅入深。基础篇和开发篇既独立成篇，又相互关联。全书结构规范、系统性强、实例丰富，注重逻辑思维的培养，突出工程实践和实际应用，可以满足应用型人才培养的要求，也可以满足大学生电子竞赛训练需要。李桂林，1988年研究生毕业于西安电子科技大学通信与电子系统专业，1988--2001，东北电力大学任教；2001―，大连交通大学任教，从事单片机原理与应用、通信原理等教学和科研工作，承担大连市科技计划项目“科技企业孵化器试点城市建设”和“3D虚拟孵化器及综合信息网上系统”等；出版有“单片机原理及应用”教材（2012年，电子社）。基础篇
第1章单片机基础知识 2
1．1单片机概述 2
1．1．1单片机的组成 2
1．1．2单片机的特点 3
1．1．3单片机系统 4
1．1．4单片机的程序设计语言 4
1．2单片机的历史和发展 5
1．2．1单片机的发展历史 5
1．2．2单片机的发展趋势 6
1．3典型单片机简介 7
1．3．1MCS-51系列单片机 7
1．3．2AT89系列单片机 8
1．3．3PIC系列单片机 9
1．3．4MSP430系列单片机 9
1．4单片机的应用 10
1．4．1单片机的应用特点 10
1．4．2单片机的应用领域 11
知识结构图 12
思考与练习 13
第2章单片机基本结构和工作原理 14
2．1单片机的组成和内部结构 14
2．1．1单片机的组成 14
2．1．2单片机的内部逻辑结构 15
2．1．3CPU的内部结构 15
2．1．4单片机其他结构模块 17
2．2单片机的外部引脚及功能 18
2．2．1I/O端口 19
2．2．2控制引脚 19
2．2．3电源与晶振引脚 19
2．3单片机的存储器结构 19
2．3．1程序存储器 20
2．3．2数据存储器 21
2．3．3特殊功能寄存器 23
2．4单片机的I/O电路 26
2．4．1P0口 26
2．4．2P1口 27
2．4．3P2口 28
2．4．4P3口 29
2．5单片机的辅助电路 30
2．5．1时钟电路 30
2．5．2复位方式和复位电路 31
2．5．3单片机最小系统 33
2．6单片机的工作时序和工作方式 34
2．6．1时序的基本概念 34
2．6．2单片机的工作时序 35
2．6．3单片机的工作方式 36
知识结构图 38
思考与练习 39
第3章指令系统和汇编程序设计 40
3．1指令系统概述 40
3．1．1指令的表达形式 40
3．1．2指令中的常用符号 41
3．2单片机的寻址方式 42
3．2．1立即寻址 43
3．2．2直接寻址 43
3．2．3寄存器寻址 44
3．2．4寄存器间接寻址 45
3．2．5变址寻址 46
3．2．6相对寻址 47
3．2．7位寻址 48
3．3单片机的指令系统 49
3．3．1数据传送类指令 49
3．3．2算术运算类指令 55
3．3．3逻辑运算类指令 59
3．3．4控制转移类指令 63
3．3．5位操作类指令 66
3．4汇编语言程序的设计基础 69
3．4．1汇编语言的语句格式 70
3．4．2伪指令 70
3．4．3汇编语言程序结构 72
3．4．4汇编语言的编辑和汇编 73
3．4．5汇编语言程序设计方法 73
3．5汇编语言程序的基本结构形式 74
3．5．1顺序程序 75
3．5．2分支程序 76
3．5．3循环程序 80
3．5．4子程序 84
3．6常用程序设计举例 85
3．6．1数制转换子程序 85
3．6．2定时子程序 88
3．6．3均值滤波子程序 88
3．6．4数据极值查找子程序 90
3．6．5算术运算子程序 91
知识结构图 94
思考与练习 95
第4章单片机内部标准功能单元 98
4．1单片机的中断系统 98
4．1．1中断系统的基本概念和基本结构 98
4．1．2中断系统的控制与实现 100
4．1．3中断系统的处理过程 104
4．1．4中断系统的应用 108
4．2单片机的定时器/计数器 113
4．2．1定时器/计数器的基本结构和工作原理 113
4．2．2定时器/计数器的控制与状态 115
4．2．3定时器/计数器的工作方式 116
4．2．4定时器/计数器初值计算和初始化 119
4．2．5定时器/计数器的应用 119
4．3单片机的串行通信接口 128
4．3．1串行通信基础知识 128
4．3．2串行口的内部结构和工作原理 130
4．3．3串行口的控制与状态 132
4．3．4串行口的工作方式 133
4．3．5串行口波特率的确定和初始化 135
4．3．6串行口的应用 136
4．3．7单片机与PC机之间的通信 142
知识结构图 149
思考与练习 150
第5章单片机外部扩展技术 151
5．1并行总线扩展及编址 151
5．1．1单片机外总线的结构 151
5．1．2单片机外总线的扩展规则 153
5．1．3常用扩展器件 153
5．1．4地址译码方法 157
5．2存储器及其扩展 160
5．2．1半导体存储器简介 160
5．2．2EPROM程序存储器的扩展 162
5．2．3E2PROM程序存储器的扩展 164
5．2．4数据存储器及其扩展 164
5．3人机交互接口及其扩展 169
5．3．1键盘接口 169
5．3．2LED显示接口 177
5．4并行I/O端口扩展及应用 183
5．4．1简单I/O扩展 183
5．4．2接口芯片8155及扩展 185
5．4．3I/O接口芯片8255及扩展 191
5．5模拟量I/O通道扩展及应用 196
5．5．1A/D转换器基本知识 196
5．5．2A/D转换接口芯片ADC0809 197
5．5．3D/A转换器基本知识 202
5．5．4D/A转换接口芯片DAC0832 204
知识结构图 208
思考与练习 209
第6章单片机串行总线扩展技术 211
6．1串行总线概述 211
6．2单总线接口及其扩展 211
6．2．1单总线基础知识 211
6．2．2单总线的数据传输时序 213
6．2．3数字温度传感器DS18B20 214
6．3I2C总线接口及其扩展 220
6．3．1I2C总线基础知识 220
6．3．2I2C总线的数据传输时序 221
6．3．3I2C总线的时序模拟 223
6．3．4串行程序存储器AT24C04 224
6．4SPI总线接口及其扩展 230
6．4．1SPI总线基础知识 230
6．4．2SPI总线的数据传输时序 231
6．4．3E2PROM芯片X25045 232
6．4．4A/D转换器芯片TLC549 237
知识结构图 239
思考与练习 240

开发篇
第7章快速开发入门知识 242
7．1单片机应用系统开发技术 242
7．1．1单片机应用系统的开发过程 242
7．1．2单片机开发工具 244
7．2Keil集成开发平台 247
7．2．1创建一个应用程序 248
7．2．2应用程序的编辑、编译和链接 252
7．2．3应用程序的仿真和调试 253
7．2．4应用程序调试的常用窗口 256
7．2．5调试实例 258
思考与练习 262
第8章单片机C51程序设计基础 263
8．1C51的概述 263
8．1．1C51程序结构概述 263
8．1．2C51对标准C的扩展 264
8．2C51的编译和编译预处理 265
8．2．1编译 265
8．2．2编译预处理 266
8．3C51的基本语法 267
8．3．1常量 267
8．3．2变量 268
8．3．3常用运算符与表达式 273
8．4C51的程序结构 275
8．4．1分支语句 275
8．4．2循环语句 277
8．5C51的函数 280
8．5．1函数的定义和分类 280
8．5．2函数的调用 281
8．6C51的库函数 283
8．6．1字符函数CTYPE．H 283
8．6．2内部函数INTRINS．H 284
8．6．3标准输入/输出函数STDIO．H 285
8．6．4标准函数STDLIB．H 285
8．6．5字符串处理函数STRING．H 286
8．6．6绝对地址访问函数ABSACC．H 286
8．6．7专用寄存器REGxx．H 287
8．7C51的数组 287
8．7．1数组的定义 287
8．7．2数组的应用 288
8．8C51的指针 289
8．8．1指针与地址 289
8．8．2指针的定义 290
8．8．3指针的引用 291
8．9C51编程举例 291
8．9．1读写I/O端口的C51编程 292
8．9．2中断系统的C51编程 292
8．9．3定时器/计数器的C51编程 293
8．9．4串行接口通信的C51编程 295
8．9．5I2C总线的C51编程 298
思考与练习 302
第9章单片机学习板及功能模块 304
9．1单片机学习板的用途和特点 304
9．2单片机学习板的整体设计 305
9．3STC-ISP烧录软件的使用方法 306
9．4单片机学习板的功能模块 307
9．4．1流水灯控制单元 307
9．4．2数码管显示单元 309
9．4．3蜂鸣器单元 310
9．4．4独立按键单元 312
9．4．5矩阵键盘单元 313
9．4．6液晶显示单元 315
9．4．7I2C总线单元 320
9．4．8A/D和D/A单元 320
9．4．9温度测量单元 325
9．4．10串口通信单元 326
第10章电子万年历设计 328
10．1功能要求 328
10．2总体设计 328
10．2．1时间的获取方法 328
10．2．2电子万年历的设计说明 329
10．3硬件电路设计 329
10．4软件设计 330
10．4．1延时程序 330
10．4．2液晶初始化及显示程序 331
10．4．3定时器中断初始化和工作程序 334
10．4．4键盘设置程序 337
10．4．5闹钟设置与启动程序 342
第11章超声波测距仪设计 345
11．1功能要求 345
11．2总体设计 345
11．2．1超声波简介 345
11．2．2超声波测距原理 345
11．3硬件电路设计 346
11．3．1HC-SR04超声波模块电路 346
11．3．2电源电路 348
11．4软件设计 349
11．4．1超声波发送程序和超声波接收中断程序 349
11．4．2距离计算程序 350
11．4．3LCD1602液晶显示程序 351
第12章智能循迹小车设计 354
12．1功能要求 354
12．2总体设计 354
12．3硬件电路设计 355
12．3．1红外检测模块电路 356
12．3．2稳压电源电路 357
12．3．3电机驱动电路 357
12．4软件设计 359
12．4．1各端口及变量定义 359
12．4．2相关子函数定义 359
12．4．3循迹小车主函数 362
第13章数据采集和无线传输系统设计 364
13．1功能要求 364
13．2总体设计 364
13．3硬件电路设计 365
13．3．1nRF24L01无线收发模块单元 366
13．3．2A/D转换单元 368
13．4软件设计 368
13．4．1相关参数定义 368
13．4．2相关函数设计 370
13．4．3数据采集及无线传输系统主函数 373
附录AASCII表 375
附录BMCS-51指令表 378
附录C学习板电路图 381
参考文献 382
内容简介:
本书以MCS-51系列单片机原理和应用开发为主线，分为基础篇和开发篇基础篇采用汇编语言，重点介绍单片机的结构、指令系统、程序设计、内部标准功能单元、系统扩展等内容，并精心设计了大量例题和多种解题思路，突出教学重点、叙述准确精炼，完全可以满足教师课堂教学和学生课程学习需要。开发篇采用C语言，重点阐述单片机应用系统的开发方法，对应用系统设计、开发、调试方法以及开发工具的使用都进行了深入的讨论，并给出大量应用实例，强调初学者通过C语言快速上手、由浅入深。基础篇和开发篇既独立成篇，又相互关联。全书结构规范、系统性强、实例丰富，注重逻辑思维的培养，突出工程实践和实际应用，可以满足应用型人才培养的要求，也可以满足大学生电子竞赛训练需要。
作者简介:
李桂林，1988年研究生毕业于西安电子科技大学通信与电子系统专业，1988--2001，东北电力大学任教；2001―，大连交通大学任教，从事单片机原理与应用、通信原理等教学和科研工作，承担大连市科技计划项目“科技企业孵化器试点城市建设”和“3D虚拟孵化器及综合信息网上系统”等；出版有“单片机原理及应用”教材（2012年，电子社）。
目录:
基础篇
第1章单片机基础知识 2
1．1单片机概述 2
1．1．1单片机的组成 2
1．1．2单片机的特点 3
1．1．3单片机系统 4
1．1．4单片机的程序设计语言 4
1．2单片机的历史和发展 5
1．2．1单片机的发展历史 5
1．2．2单片机的发展趋势 6
1．3典型单片机简介 7
1．3．1MCS-51系列单片机 7
1．3．2AT89系列单片机 8
1．3．3PIC系列单片机 9
1．3．4MSP430系列单片机 9
1．4单片机的应用 10
1．4．1单片机的应用特点 10
1．4．2单片机的应用领域 11
知识结构图 12
思考与练习 13
第2章单片机基本结构和工作原理 14
2．1单片机的组成和内部结构 14
2．1．1单片机的组成 14
2．1．2单片机的内部逻辑结构 15
2．1．3CPU的内部结构 15
2．1．4单片机其他结构模块 17
2．2单片机的外部引脚及功能 18
2．2．1I/O端口 19
2．2．2控制引脚 19
2．2．3电源与晶振引脚 19
2．3单片机的存储器结构 19
2．3．1程序存储器 20
2．3．2数据存储器 21
2．3．3特殊功能寄存器 23
2．4单片机的I/O电路 26
2．4．1P0口 26
2．4．2P1口 27
2．4．3P2口 28
2．4．4P3口 29
2．5单片机的辅助电路 30
2．5．1时钟电路 30
2．5．2复位方式和复位电路 31
2．5．3单片机最小系统 33
2．6单片机的工作时序和工作方式 34
2．6．1时序的基本概念 34
2．6．2单片机的工作时序 35
2．6．3单片机的工作方式 36
知识结构图 38
思考与练习 39
第3章指令系统和汇编程序设计 40
3．1指令系统概述 40
3．1．1指令的表达形式 40
3．1．2指令中的常用符号 41
3．2单片机的寻址方式 42
3．2．1立即寻址 43
3．2．2直接寻址 43
3．2．3寄存器寻址 44
3．2．4寄存器间接寻址 45
3．2．5变址寻址 46
3．2．6相对寻址 47
3．2．7位寻址 48
3．3单片机的指令系统 49
3．3．1数据传送类指令 49
3．3．2算术运算类指令 55
3．3．3逻辑运算类指令 59
3．3．4控制转移类指令 63
3．3．5位操作类指令 66
3．4汇编语言程序的设计基础 69
3．4．1汇编语言的语句格式 70
3．4．2伪指令 70
3．4．3汇编语言程序结构 72
3．4．4汇编语言的编辑和汇编 73
3．4．5汇编语言程序设计方法 73
3．5汇编语言程序的基本结构形式 74
3．5．1顺序程序 75
3．5．2分支程序 76
3．5．3循环程序 80
3．5．4子程序 84
3．6常用程序设计举例 85
3．6．1数制转换子程序 85
3．6．2定时子程序 88
3．6．3均值滤波子程序 88
3．6．4数据极值查找子程序 90
3．6．5算术运算子程序 91
知识结构图 94
思考与练习 95
第4章单片机内部标准功能单元 98
4．1单片机的中断系统 98
4．1．1中断系统的基本概念和基本结构 98
4．1．2中断系统的控制与实现 100
4．1．3中断系统的处理过程 104
4．1．4中断系统的应用 108
4．2单片机的定时器/计数器 113
4．2．1定时器/计数器的基本结构和工作原理 113
4．2．2定时器/计数器的控制与状态 115
4．2．3定时器/计数器的工作方式 116
4．2．4定时器/计数器初值计算和初始化 119
4．2．5定时器/计数器的应用 119
4．3单片机的串行通信接口 128
4．3．1串行通信基础知识 128
4．3．2串行口的内部结构和工作原理 130
4．3．3串行口的控制与状态 132
4．3．4串行口的工作方式 133
4．3．5串行口波特率的确定和初始化 135
4．3．6串行口的应用 136
4．3．7单片机与PC机之间的通信 142
知识结构图 149
思考与练习 150
第5章单片机外部扩展技术 151
5．1并行总线扩展及编址 151
5．1．1单片机外总线的结构 151
5．1．2单片机外总线的扩展规则 153
5．1．3常用扩展器件 153
5．1．4地址译码方法 157
5．2存储器及其扩展 160
5．2．1半导体存储器简介 160
5．2．2EPROM程序存储器的扩展 162
5．2．3E2PROM程序存储器的扩展 164
5．2．4数据存储器及其扩展 164
5．3人机交互接口及其扩展 169
5．3．1键盘接口 169
5．3．2LED显示接口 177
5．4并行I/O端口扩展及应用 183
5．4．1简单I/O扩展 183
5．4．2接口芯片8155及扩展 185
5．4．3I/O接口芯片8255及扩展 191
5．5模拟量I/O通道扩展及应用 196
5．5．1A/D转换器基本知识 196
5．5．2A/D转换接口芯片ADC0809 197
5．5．3D/A转换器基本知识 202
5．5．4D/A转换接口芯片DAC0832 204
知识结构图 208
思考与练习 209
第6章单片机串行总线扩展技术 211
6．1串行总线概述 211
6．2单总线接口及其扩展 211
6．2．1单总线基础知识 211
6．2．2单总线的数据传输时序 213
6．2．3数字温度传感器DS18B20 214
6．3I2C总线接口及其扩展 220
6．3．1I2C总线基础知识 220
6．3．2I2C总线的数据传输时序 221
6．3．3I2C总线的时序模拟 223
6．3．4串行程序存储器AT24C04 224
6．4SPI总线接口及其扩展 230
6．4．1SPI总线基础知识 230
6．4．2SPI总线的数据传输时序 231
6．4．3E2PROM芯片X25045 232
6．4．4A/D转换器芯片TLC549 237
知识结构图 239
思考与练习 240

开发篇
第7章快速开发入门知识 242
7．1单片机应用系统开发技术 242
7．1．1单片机应用系统的开发过程 242
7．1．2单片机开发工具 244
7．2Keil集成开发平台 247
7．2．1创建一个应用程序 248
7．2．2应用程序的编辑、编译和链接 252
7．2．3应用程序的仿真和调试 253
7．2．4应用程序调试的常用窗口 256
7．2．5调试实例 258
思考与练习 262
第8章单片机C51程序设计基础 263
8．1C51的概述 263
8．1．1C51程序结构概述 263
8．1．2C51对标准C的扩展 264
8．2C51的编译和编译预处理 265
8．2．1编译 265
8．2．2编译预处理 266
8．3C51的基本语法 267
8．3．1常量 267
8．3．2变量 268
8．3．3常用运算符与表达式 273
8．4C51的程序结构 275
8．4．1分支语句 275
8．4．2循环语句 277
8．5C51的函数 280
8．5．1函数的定义和分类 280
8．5．2函数的调用 281
8．6C51的库函数 283
8．6．1字符函数CTYPE．H 283
8．6．2内部函数INTRINS．H 284
8．6．3标准输入/输出函数STDIO．H 285
8．6．4标准函数STDLIB．H 285
8．6．5字符串处理函数STRING．H 286
8．6．6绝对地址访问函数ABSACC．H 286
8．6．7专用寄存器REGxx．H 287
8．7C51的数组 287
8．7．1数组的定义 287
8．7．2数组的应用 288
8．8C51的指针 289
8．8．1指针与地址 289
8．8．2指针的定义 290
8．8．3指针的引用 291
8．9C51编程举例 291
8．9．1读写I/O端口的C51编程 292
8．9．2中断系统的C51编程 292
8．9．3定时器/计数器的C51编程 293
8．9．4串行接口通信的C51编程 295
8．9．5I2C总线的C51编程 298
思考与练习 302
第9章单片机学习板及功能模块 304
9．1单片机学习板的用途和特点 304
9．2单片机学习板的整体设计 305
9．3STC-ISP烧录软件的使用方法 306
9．4单片机学习板的功能模块 307
9．4．1流水灯控制单元 307
9．4．2数码管显示单元 309
9．4．3蜂鸣器单元 310
9．4．4独立按键单元 312
9．4．5矩阵键盘单元 313
9．4．6液晶显示单元 315
9．4．7I2C总线单元 320
9．4．8A/D和D/A单元 320
9．4．9温度测量单元 325
9．4．10串口通信单元 326
第10章电子万年历设计 328
10．1功能要求 328
10．2总体设计 328
10．2．1时间的获取方法 328
10．2．2电子万年历的设计说明 329
10．3硬件电路设计 329
10．4软件设计 330
10．4．1延时程序 330
10．4．2液晶初始化及显示程序 331
10．4．3定时器中断初始化和工作程序 334
10．4．4键盘设置程序 337
10．4．5闹钟设置与启动程序 342
第11章超声波测距仪设计 345
11．1功能要求 345
11．2总体设计 345
11．2．1超声波简介 345
11．2．2超声波测距原理 345
11．3硬件电路设计 346
11．3．1HC-SR04超声波模块电路 346
11．3．2电源电路 348
11．4软件设计 349
11．4．1超声波发送程序和超声波接收中断程序 349
11．4．2距离计算程序 350
11．4．3LCD1602液晶显示程序 351
第12章智能循迹小车设计 354
12．1功能要求 354
12．2总体设计 354
12．3硬件电路设计 355
12．3．1红外检测模块电路 356
12．3．2稳压电源电路 357
12．3．3电机驱动电路 357
12．4软件设计 359
12．4．1各端口及变量定义 359
12．4．2相关子函数定义 359
12．4．3循迹小车主函数 362
第13章数据采集和无线传输系统设计 364
13．1功能要求 364
13．2总体设计 364
13．3硬件电路设计 365
13．3．1nRF24L01无线收发模块单元 366
13．3．2A/D转换单元 368
13．4软件设计 368
13．4．1相关参数定义 368
13．4．2相关函数设计 370
13．4．3数据采集及无线传输系统主函数 373
附录AASCII表 375
附录BMCS-51指令表 378
附录C学习板电路图 381
参考文献 382

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单片机原理与应用开发教程

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