基礎應用篇 第1章 基礎知識.........................................................................................................1 1.1 微控制器簡介................................................................................................................... 1 1.1.1 微型計算機的組成............................................................................................... 1 1.1.2 微控制器的定義................................................................................................... 2 1.1.3 微控制器的發(fā)展歷程及應用................................................................................ 2 1.2 計算機中數據的表示........................................................................................................ 5 1.2.1 進位計數制及其轉換............................................................................................ 5 1.2.2 常用名詞術語及字符的表示................................................................................ 8 1.3 微控制器應用系統(tǒng)........................................................................................................... 9 1.3.1 微控制器的硬件系統(tǒng)............................................................................................ 9 1.3.2 微控制器的軟件系統(tǒng).......................................................................................... 10 1.3.3 微控制器開發(fā)時用到的程序設計語言............................................................... 10 1.4 微控制器應用開發(fā)軟硬件準備...................................................................................... 11 1.4.1 微控制器應用開發(fā)硬件準備.............................................................................. 11 1.4.2 微控制器應用開發(fā)編程軟件 Keil ?Vision4 介紹................................................ 11 小結....................................................................................................................................... 17 自測題.................................................................................................................................... 17 第2章80C51系列微控制器硬件結構和原理..............................................................19 2.1 用 80C51 微控制器控制 LED 燈閃爍............................................................................. 19 2.1.1 80C51的引腳定義及功能................................................................................... 19 2.1.2 實例分析............................................................................................................. 21 2.2 80C51 微控制器的存儲器結構....................................................................................... 22 2.2.1 程序存儲器......................................................................................................... 23 2.2.2 數據存儲器......................................................................................................... 23 2.3 80C51 微控制器的結構.................................................................................................. 26 2.3.1 80C51的結構框圖.............................................................................................. 26 2.3.2 CPU 結構 ............................................................................................................ 28 2.3.3 位（布爾）處理器............................................................................................. 30 2.4 延時時間的計算............................................................................................................. 30 2.4.1 振蕩電路和時鐘電路.......................................................................................... 30 2.4.2 CPU 時序 ............................................................................................................ 31 2.5 80C51 微控制器并行 I/O 接口及設計要求..................................................................... 33 2.5.1 P0口的內部結構與運作..................................................................................... 34 目 錄>>>Contents | 2 微控制器原理與應用 >>>2.5.2 P1口的內部結構與運作..................................................................................... 35 2.5.3 P2口的內部結構與運作..................................................................................... 35 2.5.4 P3口的內部結構與運作..................................................................................... 36 2.5.5 并行 I/O接口的應用要求................................................................................... 36 2.6 微控制器的復位電路及小系統(tǒng)................................................................................... 37 2.6.1 微控制器的復位電路.......................................................................................... 37 2.6.2 80C51微控制器小系統(tǒng)的構成....................................................................... 38 2.7 微控制器的運行模式...................................................................................................... 38 2.7.1 微控制器低功耗運行模式.................................................................................. 38 2.7.2 一款微控制器的掉電保護電路.......................................................................... 39 小結....................................................................................................................................... 39 自測題.................................................................................................................................... 40 第3章80C51的指令系統(tǒng)...........................................................................................43 3.1 基本概念和指令格式...................................................................................................... 43 3.1.1 基本概念............................................................................................................. 43 3.1.2 匯編語言指令格式............................................................................................. 44 3.2 操作數符號約定和尋址方式.......................................................................................... 44 3.2.1 匯編語言指令中操作數的符號約定................................................................... 44 3.2.2 尋址方式............................................................................................................. 45 3.3 指令系統(tǒng)......................................................................................................................... 49 3.3.1 數據傳送類指令................................................................................................. 49 3.3.2 算術運算類指令................................................................................................. 52 3.3.3 邏輯運算類指令................................................................................................. 56 3.3.4 控制轉移類指令................................................................................................. 59 3.3.5 位操作類指令..................................................................................................... 62 小結....................................................................................................................................... 63 自測題.................................................................................................................................... 64 第4章MCS-51單片機匯編語言程序設計.................................................................68 4.1 匯編語言程序設計的基本方法...................................................................................... 68 4.1.1 程序設計的步驟................................................................................................. 68 4.1.2 偽指令 ................................................................................................................ 69 4.2 匯編語言程序設計......................................................................................................... 71 4.2.1 順序程序設計..................................................................................................... 71 4.2.2 分支程序設計..................................................................................................... 73 4.2.3 循環(huán)程序設計..................................................................................................... 76 4.2.4 子程序調用設計................................................................................................. 78 4.3 綜合程序設計分析......................................................................................................... 79 小結....................................................................................................................................... 84 | 3 >>>目錄自測題.................................................................................................................................... 85 第5章80C51中斷系統(tǒng)、定時/計數器與串行接口......................................................88 5.1 80C51 微控制器的中斷系統(tǒng)........................................................................................... 88 5.1.1 中斷的概念......................................................................................................... 88 5.1.2 80C51的中斷系統(tǒng).............................................................................................. 90 5.1.3 中斷控制............................................................................................................. 90 5.1.4 中斷的響應條件及響應過程.............................................................................. 93 5.2 80C51 微控制器的定時/計數器...................................................................................... 96 5.2.1 定時/計數器的結構和工作原理......................................................................... 96 5.2.2 定時/計數器的工作方式寄存器和控制寄存器.................................................. 97 5.2.3 定時/計數器的工作方式..................................................................................... 98 5.2.4 定時/計數器編程步驟...................................................................................... 100 5.3 80C51 微控制器的串行通信 I/O 接口.......................................................................... 102 5.3.1 串行通信概述................................................................................................... 102 5.3.2 串行通信 I/O 接口 ............................................................................................ 104 5.3.3 串行通信 I/O接口編程要點............................................................................. 109 小結......................................................................................................................................111 自測題.................................................................................................................................. 112 第6章 單片機C51語言程序設計基礎..................................................................... 114 6.1 C51程序的結構............................................................................................................ 114 6.1.1 C51程序的結構特點........................................................................................ 114 6.1.2 C51函數的一般格式........................................................................................ 116 6.2 C51數據類型、常量和變量的定義............................................................................. 117 6.2.1 C51數據類型.................................................................................................... 117 6.2.2 常量的定義....................................................................................................... 117 6.2.3 變量的定義....................................................................................................... 118 6.2.4 C51 定義 SFR字節(jié)和位單元............................................................................ 119 6.3 C51程序的運算符、表達式及其語法規(guī)則.................................................................. 120 6.3.1 C51算術運算符及其表達式............................................................................. 120 6.3.2 C51關系運算符、表達式及優(yōu)先級................................................................. 122 6.3.3 C51邏輯運算符、表達式及優(yōu)先級................................................................. 122 6.3.4 C51位操作及其表達式.................................................................................... 123 6.3.5 自增減運算符、復合運算符及其表達式......................................................... 126 6.4 C51程序設計特點........................................................................................................ 128 6.4.1 C51函數的分類................................................................................................ 128 6.4.2 中斷子程序的設計........................................................................................... 130 6.4.3 C51與匯編混合編程........................................................................................ 131 6.5 C51程序設計舉例........................................................................................................ 135 | 4 微控制器原理與應用 >>>小結..................................................................................................................................... 140 自測題.................................................................................................................................. 140 擴展提高篇 第7章 單片機常用接口技術及應用..........................................................................142 7.1 LED 數碼管接口原理及應用........................................................................................ 142 7.1.1 LED數碼管結構和工作原理............................................................................ 142 7.1.2 LED數碼管的控制方式.................................................................................... 144 7.1.3 多色 LED 顯示器 .............................................................................................. 146 7.2 LED 點陣顯示原理及應用............................................................................................ 147 7.2.1 88 LED 點陣簡介............................................................................................ 147 7.2.2 88 LED 點陣的顯示原理................................................................................ 148 7.3 LCD 顯示器接口電路................................................................................................... 150 7.3.1 LCD 顯示器結構和工作原理............................................................................ 150 7.3.2 HS1602A LCD 顯示模塊及接口電路................................................................ 150 7.4 鍵盤接口電路............................................................................................................... 159 7.4.1 獨立式鍵盤....................................................................................................... 159 7.4.2 矩陣式鍵盤....................................................................................................... 162 7.5 D/A、A/D 轉換器及其接口.......................................................................................... 164 7.5.1 D/A 轉換器 ....................................................................................................... 164 7.5.2 DAC0832接口技術........................................................................................... 165 7.5.3 A/D 轉換器 ....................................................................................................... 170 7.5.4 ADC0809接口技術........................................................................................... 171 7.6 步進電動機及驅動接口................................................................................................ 177 7.6.1 步進電動機的結構及原理................................................................................ 177 7.6.2 步進電動機與 80C51 的接口技術.................................................................... 178 7.7 輸入/輸出通道.............................................................................................................. 182 7.7.1 輸入通道........................................................................................................... 182 7.7.2 輸出通道........................................................................................................... 183 7.8 光電隔離接口............................................................................................................... 184 7.8.1 光耦合器概述................................................................................................... 184 7.8.2 常用的光耦合器件........................................................................................... 185 7.8.3 光耦合器接口電路........................................................................................... 185 小結..................................................................................................................................... 186 自測題.................................................................................................................................. 187 第8章 微控制器應用開發(fā)技術.................................................................................188 8.1 微控制器應用系統(tǒng)的設計原則與過程......................................................................... 188 8.1.1 微控制器應用系統(tǒng)的設計原則........................................................................ 188 8.1.2 微控制器應用系統(tǒng)的設計過程........................................................................ 189 | 5 >>>目錄8.2 微控制器應用系統(tǒng)的抗干擾設計................................................................................. 193 8.2.1 硬件抗干擾設計............................................................................................... 194 8.2.2 軟件抗干擾設計............................................................................................... 194 8.3 微控制器應用實例....................................................................................................... 196 8.3.1 簡易計算器設計............................................................................................... 196 8.3.2 數字時鐘設計................................................................................................... 207 小結..................................................................................................................................... 226 自測題.................................................................................................................................. 226 附錄A ACSII碼表...................................................................................................228 附錄B 51微控制器指令表.......................................................................................229 附錄C 常用IC引腳圖.............................................................................................231 附錄D 仿真軟件中的圖形符號與國家標準圖形符號對照表........................................234 參考文獻....................................................................................................................234