单片机原理与接口技术实践 pdf下载

目录
第1章单片机基础知识概述1
1.1单片机概述1
1.1.1单片机及其发展过程1
1.1.2单片机的发展趋势与应用领域2
1.2单片机基础4
1.2.1数制及其转换4
1.2.2带符号数的表示6
1.2.3位、字节和字7
1.2.4ASCII码7
1.2.5BCD码8
1.2.6基本门电路8
1.3单片机进阶9
1.3.1Arduino9
1.3.2树莓派11
1.3.3ARM13
本章小结15
习题115

第2章单片机原理及其结构16
2.1 MCS51单片机结构16
2.1.1MCS51单片机概述16
2.1.2MCS51单片机结构16
2.1.3控制器17
2.1.4运算器18
2.2MCS51单片机引脚及其功能19
2.3MCS51存储器结构21
2.3.1存储器简介21
2.3.2程序存储器22
2.3.3数据存储器23
2.4单片机复位、时钟与时序25
2.4.1复位与复位电路25
2.4.2时钟电路27
2.4.3单片机时序28
2.5输入输出接口30
2.5.1P0口30
2.5.2P1口32
2.5.3P2口32
2.5.4P3口32
本章小结34
习题234

第3章C51开发语言35
3.1C51语言概述35
3.1.1C51语言的特点35
3.1.2C51语言与ANSI C的区别35
3.1.3C51程序基本结构36
3.2C51语言程序基础37
3.3C51语言的基本运算和流程控制语句43
3.3.1运算符和表达式43
3.3.2流程控制语句46
3.4C51语言的数组、指针和函数50
3.4.1数组50
3.4.2指针52
3.4.3函数52
3.5C51语言的编译预处理命令55
3.5.1宏定义55
3.5.2文件包含56
3.5.3条件编译56
3.5.4数据类型的重新定义57
3.6C51程序设计举例57
3.6.1函数的熟悉和使用57
3.6.2荧光数码管的原理与编程60
3.6.3键盘检测原理及实现63
习题366

第4章Proteus虚拟仿真平台67
4.1Proteus ISIS的电路原理图设计67
4.1.1ISIS的工作界面及编辑环境设置67
4.1.2ISIS中元器件的使用69
4.1.3电路连线设计71
4.1.4头块设置与电气检查72
4.2Proteus软件中的C51程序运行与调试74
4.2.1Keil μVision 4的使用74
4.2.2离线调试78
4.2.3联机调试78
本章小结91
习题491

第5章单片机的中断系统92
5.1中断的概念92
5.1.1为什么要有中断92
5.1.2为什么要设置中断93
5.2中断的控制系统94
5.2.1中断系统结构94
5.2.2中断源95
5.2.3中断请求标志95
5.2.4中断寄存器96
5.3中断的处理过程99
5.3.1中断请求99
5.3.2中断响应100
5.3.3中断撤销100
5.3.4中断服务100
5.4中断的编程和应用举例100
本章小结105
习题5106

第6章单片机的定时器/计数器107
6.1定时器/计数器的结构和工作原理107
6.1.1定时器/计数器的结构107
6.1.2定时器/计数器的工作原理108
6.2定时器/计数器的控制寄存器109
6.2.1TMOD寄存器109
6.2.2TCON寄存器110
6.3定时器/计数器的工作方式111
6.3.1方式1112
6.3.2方式2114
6.3.3方式0117
6.3.4方式3119
6.4定时器/计数器的应用120
本章小结128
习题6128

第7章串行通信技术129
7.1串行通信的定义129
7.1.1什么是串行/并行通信129
7.1.2串行通信的方式130
7.1.3串行通信的数据传输(波特率)130
7.1.4串行通信的接口与电平131
7.2MCS51的串行通信结构132
7.2.1MCS51单片机串行口132
7.2.2串行通信有关的控制寄存器133
7.3MCS51的4种串行通信方式134
7.3.1串行通信方式0134
7.3.2串行通信方式1135
7.3.3串行通信方式2137
7.3.4串行通信方式3138
本章小结140
习题7141

第8章单片机接口技术145
8.1单片机的系统总线145
8.1.1单片机的三总线结构145
8.1.2地址锁存原理及实现146
8.2简单并行I/O口扩展148
8.2.1访问扩展端口的软件方法148
8.2.2具有锁存功能的并行输出接口的扩展149
8.2.3具有缓冲功能的并行输出接口扩展150
8.3液晶显示屏的基础原理及使用154
8.3.1概述154
8.3.2液晶显示屏的使用157
8.4数模转换芯片DAC0832160
8.4.1DAC0832的工作原理160
8.4.2DAC0832与单片机的接口及编程162
8.5模数转换芯片ADC0809168
8.5.1逐次逼近式模数转换器的工作原理168
8.5.2衡量ADC的主要技术指标169
8.5.3ADC0809与单片机的接口及编程170
8.6开关量功率接口技术171
8.6.1开关量输入接口171
8.6.2开关量输出接口172
本章小结177
习题8178

第9章智能仪表的综合设计179
9.1智能仪表的介绍179
9.1.1智能仪表的组成179
9.1.2智能仪表的优点180
9.1.3智能仪表的发展181
9.2智能仪表抗干扰技术181
9.2.1干扰源181
9.2.2硬件抗干扰措施182
9.2.3软件抗干扰措施182
9.3智能仪表设计过程183
9.3.1基本要求与原则183
9.3.2具体过程184
9.4智能仪表设计实例——温控报警器186
9.4.1总体功能分析186
9.4.2硬件电路分析187
9.4.3软件系统分析187
9.4.4联机调试193
本章小结212
习题9212

参考文献213

前言
Intel 8051单片机是所有兼容Intel 8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel 8004。Intel 8004单片机是随着Flash ROM技术的发展而成长起来的，广泛应用于工业测控领域，是应用最广泛的8位单片机之一。目前，很多公司都有51系列的兼容机，因此它还会长时间占有广大市场。51单片机是一个入门级产品，应用十分广泛，由于所需的自编程能力与C语言相似，所以学习门槛相对较低。
本书采用C51语言进行编程，介绍了Proteus虚拟仿真开发工具。考虑到本书主要用于基础教学且学习者水平参差不齐，所以书中涉及的元件和接口器件都比较经典。为了便于初学者学习，每章都有大量的Proteus仿真案例，并为课后习题配备了详细答案。
本套教材具备以下特点。
(1) 学习门槛低。本书从最基础的知识开始讲解，适合初次学习单片机的高等学校的学生学习。
(2) 知识全面。本书内容翔实，基本覆盖了中断、定时、串口、总线、数模转换等51单片机的重要知识点。
(3) 讲述准确。本书从基本概念、基本理论、基本应用出发，结合实际，对每一个程序都进行了调试、编译和运行，对每一个Proteus平台的连线都进行了检测，确保每个例子及课后习题准确。
(4) 深入浅出。本书通俗易懂、介绍详细，使学习更加容易。
为了便于读者更好地学习，本书的内容编排如下。
(1) 知识点。在每章的开始都设有本章重点和学习目标，使读者能在每章开始时就对本章的主要内容一目了然，便于制订相应的学习计划。
(2) 正文。本书每章都有本章小结，各章重点内容及时总结，便于读者把握重点、难点，掌握学习梯度。
(3) 示例。在讲述完知识点后，都会列举完整的示例，便于读者学习。示例代码层次清楚、语言简洁、注释丰富，体现每段代码与接口实现优美的原则。本书中的大程序均通过了实际测试并附有准确、具体的注释及运行结果。
(4) 习题。本书每章均附有习题，读者可以借此检验自己掌握的知识是否牢固，对于概念的理解是否深刻，对于问题的解决思路是否清晰。
本书有两位主编。于秀丽老师具有十几年单片机教学和项目研发经验，对于本书中每一段程序和每一个图表都进行了严格把关；杨巨成教授对本书的编写思路和要求都做出了详细的规划和管理，起到了至关重要的作用。另外，参与本书编写工作的还有于洋、丁忠林、张传雷、张强、蔡润身等教师。在本书的编写过程中，李政、王永超、程方银、周荣斌、李国香、高毓婵、于艳帆、宜超杰、张辰赟等同学参与了单片机系统面板设计和程序调试，对本书的出版提供了很多协助，在此对他们表示感谢！
本书以实战为宗旨，因此伴随着计算机技术和教学理念的发展，内容必然会根据实际需求不断进行更新和调整，希望本书对相关专业的教学提供第一手宝贵的资料，为高校培养高水平人才做出贡献，希望各位专家、教师、读者能够不断提出宝贵意见。由于本书作者能力有限，为了改进在编写过程中的不足，衷心地希望听到读者反馈的宝贵意见，我们会使本书更加完善。

编者
2019年12月于天津科技大学