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第1章 单片机基础 1

1.1单片机相关的几个基本概念 1

1.1.1什么是单片机 1

1.1.2什么是单片机系统 1

1.1.3什么是单片机应用系统 2

1.2单片机开发快速入门 2

1.2.1案例介绍及知识要点 2

1.2.2程序示例 3

1.2.3工程建立和编译的基本步骤 3

1.3单片机的硬件结构 7

1.3.1中央处理器 8

1.3.2存储器 10

1.3.3 I/O接口 10

1.3.4特殊功能部件 11

1.4单片机最小工作系统 11

1.4.1案例介绍及知识要点 11

1.4.2 51系列单片机的引脚及功能 12

1.4.3时钟电路与时序 14

1.4.4复位电路 15

1.5单片机的存储器配置 17

1.5.1程序存储器 17

1.5.2数据存储器 18

习题 21

第2章 51单片机的指令系统 22

2.1初识单片机的汇编指令 22

2.1.1案例介绍及知识要点 22

2.1.2程序示例 22

2.1.3知识总结——指令格式 23

2.1.4知识总结——指令类型 23

2.1.5知识总结——常用符号说明 24

2.2 51单片机指令的寻址方式 24

2.2.1案例介绍及知识要点 24

2.2.2程序示例 25

2.2.3知识总结——直接寻址 26

2.2.4知识总结——立即寻址 26

2.2.5知识总结——寄存器寻址 26

2.2.6知识总结——寄存器间接寻址 27

2.2.7知识总结——变址寻址 27

2.2.8知识总结——位寻址 27

2.2.9知识总结——相对寻址 28

2.3 80C51指令集 28

2.3.1数据传送类指令 28

2.3.2算术运算指令 32

2.3.3逻辑运算及移位类指令 35

2.3.4控制转移类指令 37

2.3.5位操作类指令 39

2.4 51单片机汇编语言程序设计示例 40

2.4.1设计步骤 40

2.4.2伪指令 41

2.4.3顺序程序设计 43

2.4.4分支程序设计 43

2.4.5循环程序设计 46

2.4.6子程序设计 48

习题 50

第3章C51程序设计 51

3.1 C51的特点 51

3.2 C51程序设计基础 51

3.2.1案例介绍及知识要点1 51

3.2.2知识总结——C51的标识符与关键字 52

3.2.3知识总结——C51的数据类型 53

3.2.4案例介绍及知识要点2 56

3.2.5知识总结——常量和变量 57

3.2.6知识总结——C51的存储类型 59

3.2.7案例介绍及知识要点3 59

3.2.8知识总结——51单片机硬件结构的C51定义 62

3.3 C51运算符和表达式 65

3.3.1赋值运算符 65

3.3.2算术运算符和算术表达式 66

3.3.3关系运算符和关系表达式 67

3.3.4逻辑运算符和逻辑表达式 68

3.3.5位运算符和位运算 69

3.3.6复合运算符及其表达式 70

3.4 C51控制语句和结构化程序设计 71

3.4.1表达式语句、复合语句和顺序结构程序 71

3.4.2选择语句和选择结构程序 72

3.4.3循环语句和循环结构程序 74

3.5 C51构造数据类型简介 76

3.5.1数组 76

3.5.2指针 77

3.5.3结构体 79

3.5.4联合体 80

3.6 C51函数 81

3.6.1案例介绍及知识要点1 81

3.6.2知识总结——函数的定义、调用和声明 82

3.6.3案例介绍及知识要点2 83

3.6.4知识总结——中断函数 84

3.6.5重入函数 85

3.7预处理命令和库函数 86

3.7.1预处理命令 86

3.7.2库函数 87

3.8汇编语言与C语言混合编程 88

3.8.1案例介绍及知识要点 89

3.8.2知识总结——C语言中的汇编程序 91

3.8.3 C程序与汇编程序之间的参数传递 91

习题 92

第4章Keil μ Vision2编译环境 93

4.1 keil软件环境界面简介 93

4.1.1 Keil C软件的初始化界面 93

4.1.2知识点总结——Keil C菜单与窗口 94

4.1.3知识点总结——配置工程 98

4.1.4知识点总结——编译连接 103

4.2 keil软件的调试方法及技巧 103

4.2.1案例介绍及知识要点 104

4.2.2软件调试的操作步骤 104

4.2.3知识点总结——常用调试窗口介绍 106

4.2.4知识点总结——通过Peripherals菜单观察仿真结果 110

习题 112

第5章 并行I/O端口 113

5.1 P0口 113

5.1.1案例介绍及知识要点 113

5.1.2程序示例 113

5.1.3知识总结——P0口的位电路结构及特点 115

5.2 P1口和P2口 116

5.2.1案例介绍及知识要点 117

5.2.2程序示例 117

5.2.3知识总结——P1口位结构及特点 118

5.2.4知识总结——P2口位结构及特点 119

5.3 P3口 120

5.4实战练习 120

习题 123

第6章 单片机的中断系统 124

6.1中断的概念 124

6.2中断应用快速入门 124

6.2.1案例介绍及知识要点 124

6.2.2程序示例 125

6.2.3知识总结——中断源分类 127

6.2.4知识总结——中断的优点 127

6.2.5知识总结——中断的控制与实现 127

6.3中断嵌套的应用 129

6.3.1案例介绍及知识要点 130

6.3.2程序示例 130

6.3.3知识总结——优先级控制 131

6.3.4知识总结——中断的处理过程 132

6.3.5知识总结——中断服务程序的设计步骤 134

6.4实战练习 135

习题 140

第7章 定时/计数器 141

7.1定时/计数器的基本结构与工作原理 141

7.2定时/计数器应用快速入门 142

7.2.1案例介绍及知识要点 142

7.2.2程序示例 142

7.2.3知识总结——定时/计数器的控制与实现 144

7.2.4知识总结——定时/计数器的工作方式 145

7.3定时器的扩展应用 149

7.3.1案例介绍及知识要点 149

7.3.2程序示例 149

7.3.3知识总结——定时/计数器用于外部中断扩展 150

7.3.4知识总结——定时/计数器初始化步骤 151

7.4实战练习 151

习题 154

第8章 单片机的数据通信 156

8.1单片机的串行通信 156

8.1.1案例介绍及知识要点 156

8.1.2程序示例 157

8.1.3知识总结——串行口的结构 158

8.1.4知识总结——串行口相关特殊功能寄存器 159

8.1.5知识总结——串行通信工作方式及波特率的计算 160

8.2单片机与PC之间的串行通信 165

8.2.1案例介绍及知识要点 165

8.2.2程序示例 166

8.2.3知识总结——RS232接口标准 167

习题 169

第9章 单片机常用接口电路设计 170

9.1数码管显示器接口原理及应用 170

9.1.1案例介绍及知识要点1 170

9.1.2程序示例1 170

9.1.3知识总结——结构及显示原理 172

9.1.4知识总结——LED静态显示原理 173

9.1.5案例介绍及知识要点2 173

9.1.6程序示例2 174

9.1.7知识总结——LED动态显示原理 175

9.1.8实战练习 175

9.2点阵显示原理及应用 178

9.2.1案例介绍及知识要点 179

9.2.2程序示例 179

9.2.3知识总结——硬件设计 182

9.3 LCD显示原理及应用 183

9.3.1案例介绍及知识要点 183

9.3.2程序示例 184

9.3.3知识总结——接口信号说明 188

9.3.4知识总结——操作时序说明 189

9.3.5知识总结——指令格式和指令功能 190

9.3.6知识总结——液晶显示初始化过程 192

9.4键盘接口原理及应用 192

9.4.1案例介绍及知识要点1 192

9.4.2程序示例1 193

9.4.3知识总结——键输入原理 194

9.4.4案例介绍及知识要点2 194

9.4.5程序示例2 195

9.4.6知识总结——矩阵式键盘电路的结构及原理 199

9.4.7知识总结——按键的去抖动 199

9.5串行A/D转换接口芯片TLC549 200

9.5.1案例介绍及知识要点 200

9.5.2程序示例 200

9.5.3知识总结——主要特性 202

9.5.4知识总结——内部结构和引脚 203

9.5.5知识总结——TLC549的工作时序 203

9.6串行D/A转换接口芯片MAX517 204

9.6.1案例介绍及知识要点 204

9.6.2程序示例 204

9.6.3知识总结——MAX517的工作原理 211

9.7直流电机控制电路 212

9.7.1案例介绍及知识要点 213

9.7.2程序示例 213

9.7.3知识总结——直流电机的特点及原理 216

9.8步进电机的控制 217

9.8.1案例介绍及知识要点 217

9.8.2程序示例 217

9.8.3知识总结——步进电机的结构及原理 220

9.9红外遥控电路 220

9.9.1案例介绍及知识要点 221

9.9.2程序示例 221

9.9.3知识总结——红外遥控器的发射与接收原理 229

9.9.4知识总结——红外遥控的系统实现 230

习题 232

第10章 常用串行总线的介绍及应用 233

10.1 1-wire总线 233

10.1.1案例介绍及知识要点 233

10.1.2程序示例 233

10.1.3知识总结——DS18B20的引脚及内部结构 235

10.1.4知识总结——单总线的操作命令 238

10.1.5知识总结——单总线的通信协议及时序 240

10.1.6实战练习 242

10.2 IIC总线 244

10.2.1 IIC总线简介 244

10.2.2案例介绍及知识要点 244

10.2.3程序示例 245

10.2.4知识总结————IIC总线数据的通信协议 247

10.2.5知识总结——串行存储器AT24C02 249

10.3 SPI总线应用 252

10.3.1 SPI简介 252

10.3.2案例介绍及知识要点 253

10.3.3程序示例 253

10.3.4知识总结——SPI总线接口 255

10.3.5知识总结——SPI总线通信协议 255

10.3.6知识总结——SPI接口语音芯片ISD4004 256

习题 257

第11章 单片机Proteus仿真 258

11.1电路图的绘制 258

11.1.1案例介绍及知识要点 258

11.1.2操作步骤 258

11.1.3步骤点评 264

11.1.4知识总结——Proteus窗口功能简介 265

11.1.5知识总结——Proteus基本操作 268

11.2 Proteus的连接调试 271

11.2.1案例介绍及知识要点 271

11.2.2操作步骤 271

11.2.3步骤点评 273

11.2.4知识总结——加载目标代码 274

11.2.5知识总结——调试 274

11.3实战练习 277

11.3.1仿真实例一：按键控制跑马灯速度 277

11.3.2仿真实例二：单片机时钟显示 278

11.3.3仿真实例三：矩阵键盘设计 283

11.3.4仿真实例四：单片机直流电机的pwm控制 285

11.3.5仿真实例五：单片机控制正反水泵清洗设备 290

习题 295

第12章 考试指导 296

12.1项目综述 296

12.1.1岗位技能描述 296

12.1.2考试内容与考试要求 296

12.1.3考试方式 299

12.1.4基础理论题各部分分值分布 299

12.1.5综合项目设计题 299

12.2理论考试上机指导 300

12.2.1单片机基础知识 300

12.2.2单片机的指令系统 302

12.2.3 C51程序设计基础 305

12.2.4单片机中断与定时器系统 307

12.2.5串行通信 308

12.2.6单片机常用接口电路 309

12.2.7常用的串行总线 311

12.3综合项目设计题实例分析 312

12.3.1交通控制系统 312

12.3.2点阵显示系统 316

12.3.3秒表 321

12.3.4多功能数字钟 326

12.3.5数据采集系统 332

12.3.6步进电机控制系统 334

12.3.7遥控器解码系统 338

12.3.8单点温度测量显示控制系统 343

12.3.9万年历 348

附录A 80C51单片机指令表 356

附录B C语言优先级及其结合性 359

附录C ASCII码表 361

附录D开发板功能结构 362

参考文献 365

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