單片機原理與應用：基于可仿真的STC15系列

目    錄
第1章  單片機概述    1
1.1  單片機的發(fā)展概況    1
1.1.1  什么是單片機    1
1.1.2  單片機的特點    1
1.1.3  單片機的應用    2
1.1.4  單片機的發(fā)展    3
1.2  單片機的封裝和內(nèi)部結構框圖    4
1.2.1  封裝和引腳功能    5
1.2.2  內(nèi)部結構    5
1.3  單片機的存儲器結構    11
1.3.1  存儲器的劃分方法    11
1.3.2  程序存儲器ROM    11
1.3.3  數(shù)據(jù)存儲器RAM    12
1.3.4  特殊功能寄存器SFR    14
1.3.5  片內(nèi)集成電可擦寫ROM    16
1.4  單片機的時鐘與復位    16
1.4.1  時鐘    16
1.4.2  復位    18
1.4.3　單片機小系統(tǒng)及
制作流程    19
本章小結    20
思考與練習    22
第2章  單片機知識    23
2.1  單片機的數(shù)制與碼制    23
2.1.1  數(shù)制的概念    23
2.1.2  碼制的概念    25
2.2  下載編程燒錄軟件ISP的使用    28
2.2.1  ISP程序窗口    28
2.2.2  ISP程序的使用步驟    29
2.2.3  ISP下載電路    30
2.3  Keil集成調(diào)試軟件應用基礎    30
2.3.1  安裝Keil ?Vision 4    30
2.3.2  添加STCMCU型號到
Keil ?Vision 4 中    32
2.3.3  Keil ?Vision 4的使用    33
本章小結    41
思考與練習    42
第3章  單片機指令系統(tǒng)    43
3.1  基本概念    43
3.1.1  指令、指令系統(tǒng)和機器
代碼    43
3.1.2  程序、程序設計和機器
語言    43
3.1.3  匯編語言、匯編語言指令
格式和常用符號    44
3.1.4  編譯與固化    45
3.2  尋址方式    46
3.2.1  尋址、尋址方式和尋址
存儲器地址范圍    46
3.2.2  立即尋址    46
3.2.3  直接尋址    47
3.2.4  寄存器尋址    47
3.2.5  寄存器間接尋址    47
3.2.6  基址加變址尋址    48
3.2.7  相對尋址    48
3.2.8  位尋址    49
3.3  指令系統(tǒng)    49
3.3.1  數(shù)據(jù)傳送類指令    49
3.3.2  算術運算類指令    53
3.3.3  邏輯運算類指令    59
3.3.4  控制轉(zhuǎn)移類指令    62
3.3.5  位操作類指令    66
3.4  匯編語言程序設計與調(diào)試    69
3.4.1  偽指令    69
3.4.2  程序設計    72
3.4.3  程序結構    73
3.4.4  匯編語言程序調(diào)試    77
3.4.5  匯編語言程序設計舉例    81
3.5  實訓1：匯編語言程序調(diào)試    88
3.5.1  實訓目的及要求    88
3.5.2  匯編語言程序調(diào)試    88
本章小結    89
思考與練習    90
第4章  單片機C51編程基礎    93
4.1  C51數(shù)據(jù)類型及標識符    93
4.1.1  C51數(shù)據(jù)類型    93
4.1.2  標識符    94
4.2  常量    94
4.2.1  常量的數(shù)據(jù)類型    94
4.2.2  符號常量    95
4.3  變量    95
4.3.1  變量的存儲類型    96
4.3.2  變量的數(shù)據(jù)類型    96
4.3.3  變量的存儲區(qū)類型    98
4.3.4  變量名    101
4.4  C51語言運算符及運算表達式    101
4.4.1  賦值運算符    101
4.4.2  算術運算符    101
4.4.3  邏輯運算符    102
4.4.4  逗號運算符    102
4.4.5  關系運算符    102
4.4.6  位運算符    103
4.5  數(shù)組    104
4.5.1  數(shù)組的定義    104
4.5.2  數(shù)組的初始化    105
4.5.3  一維數(shù)組元素的引用    105
4.6  函數(shù)    105
4.6.1  函數(shù)的定義    105
4.6.2  函數(shù)的調(diào)用    106
4.6.3  函數(shù)參數(shù)和函數(shù)返回值    106
4.6.4  中斷函數(shù)    107
4.7  C51語言程序結構    107
4.7.1  順序結構    107
4.7.2  選擇結構    107
4.7.3  循環(huán)結構    109
4.7.4  Keil C51語言程序調(diào)試    111
4.7.5  C51語言程序設計舉例    113
4.8  C51語言的一些特點    114
4.9  實訓2：C51語言程序調(diào)試    116
4.9.1  實訓目的及要求    116
4.9.2  匯編語言程序調(diào)試    117
本章小結    117
思考與練習    118
第5章  單片機I/O口及應用    120
5.1  I/O口工作模式及配置    120
5.1.1  I/O口工作模式    120
5.1.2  I/O口工作模式配置    120
5.1.3  有關I/O口特別說明    121
5.2  I/O口工作模式及結構框圖    122
5.2.1  準雙向口模式選擇及
結構框圖    122
5.2.2  強推挽輸出模式選擇及
結構框圖    123
5.2.3  僅為輸入(高阻)模式選擇及
結構框圖    124
5.2.4  開漏輸出模式選擇及
結構框圖    124
5.2.5  I/O口應用注意事項    125
5.3  單片機指示電路    125
5.3.1  LED燈控制實例    126
5.3.2  單片機應用系統(tǒng)開發(fā)
流程    128
5.3.3  應用項目1：流水燈控制
系統(tǒng)1    129
5.3.4  流水燈控制系統(tǒng)仿真調(diào)試    132
5.4  單片機顯示電路    135
5.4.1  LED數(shù)碼管顯示電路    136
5.4.2  應用項目2：學號顯示
系統(tǒng)    139
5.5  單片機鍵盤電路    141
5.5.1  簡單按鍵應用實例    141
5.5.2  行列式鍵盤接口技術    143
5.5.3  應用項目3：學號輸入
系統(tǒng)    147
本章小結    150
思考與練習    151
第6章  單片機中斷系統(tǒng)及應用    152
6.1  中斷系統(tǒng)    152
6.1.1  中斷基本概念    152
6.1.2  中斷系統(tǒng)結構    152
6.1.3  中斷控制    157
6.1.4  中斷過程    163
6.1.5  中斷初始化和中斷服務
程序    164
6.1.6  中斷使用過程中應注意的
問題    165
6.2  外部中斷的應用    165
6.2.1  外部中斷的應用    166
6.2.2  應用項目4：兩只按鍵
輸入學號系統(tǒng)    166
本章小結    169
思考與練習    172
第7章  單片機定時/計數(shù)器及應用    173
7.1  定時/計數(shù)器    173
7.1.1  定時/計數(shù)器概述    173
7.1.2  定時/計數(shù)器T0、T1的
控制    174
7.1.3  定時/計數(shù)器T0、T1的
工作模式    176
7.1.4  定時/計數(shù)器T0、T1的
計數(shù)容量及初值    178
7.1.5  定時/計數(shù)器T0、T1的
中斷控制    180
7.1.6  定時/計數(shù)器T0、T1應用的
基本步驟    181
7.1.7  定時/計數(shù)器T0、T1應用
舉例    182
7.2  應用項目5：航標燈控制    186
7.3  定時/計數(shù)器T2、T3、T4    188
7.3.1  定時/計數(shù)器T2    188
7.3.2  定時/計數(shù)器T3、T4    190
7.3.3  主時鐘可編程輸出    192
7.4  應用項目6：電子秒表    193
7.5  應用項目7：電子時鐘系統(tǒng)    197
本章小結    204
思考與練習    205
第8章  單片機串行口及應用    207
8.1  串行口1工作原理    207
8.1.1  串行口1的結構    207
8.1.2  串行口1通信過程    208
8.1.3  串行口1工作方式    208
8.1.4  與串行口1有關的特殊功能
寄存器    209
8.1.5  串行通信協(xié)議    212
8.1.6  波特率的設置    213
8.2  串行口1工作方式1的應用    214
8.2.1  串行口1工作方式1的
工作過程    214
8.2.2  單片機間點對點通信    215
8.2.3  RS-232接口技術    215
8.2.4  USB轉(zhuǎn)串口芯片CH340    216
8.2.5  應用項目8：單片機與
PC點對點通信    217
8.3  串行口1工作方式2、3的應用    222
8.3.1  串行口1工作方式2、3的
工作過程    222
8.3.2  主從式總線    223
8.3.3  RS-485通信接口技術    223
8.4  其他串行口及應用    224
8.4.1  串行口2及應用    224
8.4.2  串行口3及應用    226
8.4.3  串行口4及應用    229
8.5  實訓3：串行通信技術    231
8.5.1　實訓目的及要求    231
8.5.2　串行通信技術的實現(xiàn)    232
本章小結    233
思考與練習    234
第9章  單片機EEPROM存儲器    236
9.1  與EEPROM有關的特殊功能
寄存器    236
9.2  內(nèi)部EEPROM空間及地址    239
9.3  內(nèi)部EEPROM使用注意事項    239
9.4  應用項目9：電子鬧鐘系統(tǒng)    241
本章小結    248
思考與練習    248
第10章  單片機ADC轉(zhuǎn)換器應用    249
10.1  ADC轉(zhuǎn)換器結構    249
10.2  與ADC有關的特殊功能寄存器    250
10.3  ADC轉(zhuǎn)換器參考電源與典型
應用電路    252
10.4  應用項目10：烘箱恒溫控制
系統(tǒng)    253
本章小結    259
思考與練習    260
第11章  單片機PCA模塊應用    262
11.1  CCP/PCA/PWM模塊的結構    262
11.2  與PCA應用有關的特殊功能
寄存器    263
11.3  捕獲模式    268
11.3.1  捕獲模式工作原理    268
11.3.2  應用項目11：脈沖寬度
測量    268
11.4  16位軟件定時器模式    272
11.4.1  16位軟件定時器模式
工作原理    272
11.4.2  16位軟件定時器模式
應用實例    273
11.5  高速脈沖輸出模式    273
11.5.1  高速脈沖輸出模式
工作原理    273
11.5.2  高速脈沖輸出模式
應用實例    273
11.6  脈寬調(diào)制模式    274
11.6.1  PWM模式工作原理    274
11.6.2  應用項目12：LED燈光
亮度控制系統(tǒng)1    276
本章小結    279
思考與練習    280
第12章  單片機增強型PWM應用    282
12.1  增強型PWM結構    282
12.2  與增強型PWM有關的特殊
功能寄存器    283
12.3  增強型PWM波形發(fā)生器的
中斷控制    292
12.4  應用項目13：LED燈光亮度
控制系統(tǒng)2    297
本章小結    301
思考與練習    303
第13章  單片機SPI接口應用    304
13.1  SPI結構    304
13.2  與SPI功能有關的特殊功能
寄存器    305
13.3  SPI數(shù)據(jù)通信    308
13.3.1  SPI接口的數(shù)據(jù)通信
方式    309
13.3.2  對SPI進行配置    310
13.3.3  注意事項    311
13.3.4  通過SS改變模式    311
13.3.5  寫沖突    311
13.3.6  SPI的數(shù)據(jù)格式    312
13.4  應用項目14：流水燈控制系統(tǒng)2    313
本章小結    317
思考與練習    318
參考文獻    319