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第1章 单片机概述1

1.1 单片机的基本概念1

1.2 单片机的发展历史1

1.3 单片机的分类2

1.4 单片机的特点3

1.5 单片机的应用4

1.6 单片机的发展趋势4

1.7 常用单片机5

习题5

第2章 C51语言编程基础6

2.1 C51编程语言简介6

2.1.1 C51语言与汇编语言比较6

2.1.2 C51语言与标准C语言比较7

2.2 C51语言程序设计基础7

2.2.1 C51语言中的数据类型与存储类型8

2.2.2 C51语言的特殊功能寄存器及位变量定义12

2.2.3 C51语言的绝对地址访问13

2.2.4 C51的基本运算符和表达式14

2.2.5 C51的分支与循环程序结构17

2.2.6 C51的数组29

2.2.7 C51的指针31

2.3 C51语言的函数32

2.3.1 函数的分类32

2.3.2 函数的参数与返回值34

2.3.3 函数的调用34

2.3.4 中断服务函数35

2.3.5 变量及存储方式36

2.3.6 宏定义与文件包含36

2.4 KeilμVision3环境下的C51程序开发37

2.4.1 KeilμVision3的基本操作37

2.4.2 添加用户源程序文件39

2.4.3 程序的编译与调试42

2.4.4 工程的设置45

习题48

第3章 Proteus软件简介49

3.1 Proteus功能概述49

3.2 Proteus ISIS的虚拟仿真50

3.3 Proteus ISIS环境简介51

3.3.1 ISIS各窗口简介51

3.3.2 主菜单栏52

3.3.3 主工具栏54

3.3.4 工具箱54

3.3.5 元器件列表55

3.3.6 预览窗口55

3.3.7 原理图编辑窗口56

3.4 Proteus ISIS编辑环境设置58

3.5 单片机应用系统的Proteus虚拟设计与仿真58

3.5.1 虚拟设计与仿真步骤58

3.5.2 新建或打开一个设计文件59

3.5.3 选择需要的元件到元件列表61

3.5.4 元件的放置、调整与编辑62

3.5.5 加载目标代码文件、设置时钟频率及仿真运行66

3.6 Proteus与μVision3的联调67

第4章 AT89S51单片机的硬件结构70

4.1 AT89S51单片机的硬件组成70

4.2 AT89S51单片机与AT89C51单片机的区别71

4.3 AT89S51单片机的引脚功能71

4.4 AT89S51单片机的CPU73

4.5 AT89S51单片机的存储器75

4.5.1 程序存储器空间75

4.5.2 数据存储器空间76

4.5.3 特殊功能寄存器（SFR）77

4.5.4 位地址空间79

4.6 AT89S51单片机的并行I/O端口79

4.7 时钟和时序82

4.7.1 AT89S51时钟电路设计82

4.7.2 AT89S51的周期和时序83

4.8 复位操作和复位电路84

4.9 AT89S51单片机低功耗节电模式86

4.9.1 空闲模式87

4.9.2 掉电保持模式87

4.10 AT89S51单片机最小系统87

习题88

第5章 AT89S51单片机的中断系统89

5.1 中断概述89

5.2 AT89S51中断系统结构90

5.2.1 AT89S51的中断源90

5.2.2 中断控制寄存器91

5.2.3 中断优先级控制和中断嵌套93

5.3 中断响应及中断请求的撤销94

5.3.1 中断响应94

5.3.2 中断请求的撤销96

5.4 中断系统的应用96

5.4.1 中断初始化96

5.4.2 中断服务函数97

5.4.3 中断系统应用举例98

习题101

第6章 AT89S51单片机的定时器／计数器102

6.1 定时器／计数器的结构102

6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD103

6.1.2 定时器／计数器控制寄存器TCON103

6.2 定时器／计数器的4种工作方式104

6.2.1 方式0104

6.2.2 方式1105

6.2.3 方式2105

6.2.4 方式3106

6.3 对外部输入的计数信号的要求108

6.4 定时器／计数器的编程和应用108

6.4.1 P1口控制8只LED每0.5 秒闪亮一次108

6.4.2 计数器的应用110

6.4.3 控制P1.0产生周期为2ms的方波112

6.4.4 利用T1控制发出1kHz的音频信号114

6.4.5 LED数码管秒表的制作115

6.4.6 测量脉冲宽度——门控位GATEx的应用118

6.4.7 LCD时钟的设计120

习题123

第7章 单片机与显示器件及键盘的接口124

7.1 单片机控制发光二极管显示124

7.1.1 单片机与发光二极管的连接124

7.1.2 单片机输入／输出端口的编程设计125

7.2 单片机控制LED数码管显示接口电路130

7.2.1 LED数码管及其编码方式130

7.2.2 LED数码管的静态显示与动态显示132

7.3 单片机控制LED点阵显示器显示137

7.3.1 LED点阵显示器的结构与显示原理137

7.3.2 案例：控制16×16LED点阵显示屏139

7.4 单片机控制液晶显示器显示141

7.4.1 LCD的基本原理141

7.4.2 LCD1602显示模块143

7.4.3 单片机控制液晶显示149

7.5 键盘接口设计153

7.5.1 键盘接口电路中应解决的问题154

7.5.2 独立式按键及其接口电路155

7.5.3 矩阵式按键及其接口电路162

习题164

第8章 AT89S51单片机与ADC、DAC的接口165

8.1 AT89S51单片机与ADC0809的接口设计165

8.1.1 A/D转换器简介165

8.1.2 AT89S51与逐次比较型8位A/D转换器ADC0809的接口166

8.1.3 案例：单片机控制ADC0809进行A/D转换168

8.1.4 案例：简易数字电压表的设计170

8.2 AT89S51扩展12位串行ADCTLC2543的设计175

8.2.1 TLC2543的特性及工作原理175

8.2.2 案例：单片机扩展TLC2543的接口设计178

8.3 AT89S51单片机扩展DAC0832181

8.3.1 D/A转换器概述181

8.3.2 8位并行DAC0832简介182

8.3.3 DAC0832应用举例184

8.4 AT89S51单片机扩展串行DAC TLC5615186

8.4.1 串行DAC TLC5615简介186

8.4.2 案例：单片机与串行DAC TLC5615的接口设计188

习题190

第9章 AT89S51单片机的串行口191

9.1 串行通信基础知识191

9.1.1 数据通信191

9.1.2 异步通信和同步通信192

9.1.3 波特率192

9.1.4 通信方向192

9.1.5 串行通信接口种类193

9.1.6 串行通信的校验194

9.2 AT89S51串行口195

9.2.1 AT89S51串行口的结构195

9.2.2 与串行口有关的特殊功能寄存器196

9.2.3 串行口工作方式197

9.3 多机通信202

9.4 串行口应用设计案例203

9.4.1 方式0的应用设计203

9.4.2 方式1的应用设计205

9.4.3 方式2和方式3的应用设计210

9.4.4 单片机与PC串行通信的设计212

习题214

第10章 AT89S51单片机系统的串行扩展215

10.1 单总线串行扩展215

10.1.1 单总线器件温度传感器DS18B20简介216

10.1.2 案例：单总线DS18B20温度测量系统218

10.2 SPI总线串行扩展222

10.2.1 SPI总线的扩展结构222

10.2.2 扩展带有SPI接口的8位串行A/D转换器TLC549223

10.3 I2C总线的串行扩展227

10.3.1 I2C串行总线系统的基本结构227

10.3.2 I2C总线的数据传输规定228

10.3.3 AT89S51的I2C总线扩展系统231

10.3.4 I2C总线数据传送的模拟232

10.3.5 案例：采用AT24C02存储器的IC卡设计236

习题243

第11章 AT89S51单片机系统的并行扩展244

11.1 系统并行扩展概述244

11.1.1 系统并行扩展结构244

11.1.2 地址空间分配246

11.1.3 外部地址锁存器249

11.2 外部程序存储器EPROM的并行扩展250

11.2.1 常用的EPROM芯片251

11.2.2 AT89S51扩展EPROM的接口设计253

11.2.3 AT89S51的Flash存储器编程255

11.3 外部数据存储器RAM的并行扩展258

11.3.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片259

11.3.2 并行扩展RAM的接口设计260

11.4 AT89S51扩展并行I/O芯片82C55的设计261

11.4.1 I/O接口扩展概述262

11.4.2 并行I/O芯片82C55简介263

11.4.3 82C55的3种工作方式267

11.4.4 AT89S51单片机与82C55的接口设计272

11.5 利用74LSTTL电路扩展并行I/O273

11.6 用AT89S51单片机的串行口扩展并行输入／输出口275

11.6.1 用74LS165扩展并行输入口275

11.6.2 用74LS164扩展并行输出口276

11.7 用I/O口控制的扬声器报警接口277

习题279

第12章 单片机应用举例280

12.1 单片机控制步进电机的设计280

12.1.1 控制步进电机的工作原理280

12.1.2 电路设计与编程281

12.2 单片机控制直流电机282

12.2.1 控制直流电机的工作原理282

12.2.2 电路设计与编程283

12.3 电机转速测量285

12.3.1 电机转速测量的工作原理285

12.3.2 电路设计与编程285

12.4 频率计的制作287

12.4.1 频率计的工作原理287

12.4.2 电路设计与编程287

12.5 基于时钟／日历芯片DS1302的电子钟设计290

12.5.1 DS1302的工作原理290

12.5.2 电路设计与编程293

12.6 电话拨号的模拟297

12.6.1 模拟电话拨号的设计要求297

12.6.2 电路设计与编程297

12.7 简易音符发生器的制作302

12.7.1 设计要求与工作原理302

12.7.2 电路设计与编程303

12.8 8位竞赛抢答器设计305

12.8.1 设计要求305

12.8.2 电路设计与仿真306

12.9 电梯运行控制的楼层显示311

12.9.1 工作原理与设计要求311

12.9.2 电梯运行控制的楼层显示311

12.10 基于热敏电阻的数字温度计设计316

12.10.1 工作原理与技术要求316

12.10.2 电路设计与编程316

参考文献320