單片機原理及接口技術（C51編程）（第2版） pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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張毅剛著

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齣版社：人民郵電齣版社

ISBN：9787115419248

版次：02

商品編碼：11979900

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等學校計算機規劃教材-名傢係列

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

頁數：384

正文語種：中文

具體描述

編輯推薦

單片機原理及接口技術（C51編程）（第2版）是單片機領域暢銷多年的經典教材，也是單片機領域具影響力的教材之一。作者張毅剛教授（哈爾濱工業大學）是入選“單片機”精品課程的負責人。本書的再版修訂結閤單片機技術應用的新發展，是作者多年來的教學和科研經驗的結晶。書中內容采用科學閤理的課程體係結構，以芯片為基礎，以接口設計為主綫，以應用係統設計為目的，應用性和實踐性都很強，另外，書中的授課實例，大多來自科研工作及教學實踐，深受院校老師和學生的喜愛，是不可多得的單片機優秀教材。

內容簡介

本書詳細介紹美國ATMEL公司的AT89S51/52單片機片內硬件資源及工作原理，重點介紹瞭單片機應用的各種技術實現以及相應的C51語言編程，如信息的顯示與輸入，中斷，定時/計數，串行通信，模/數與數/模轉換以及係統的並行與串行擴展的接口設計等。

作者簡介

張毅剛哈爾濱工業大學教授，國傢精品課程“單片機原理”負責人，並獲國傢精品資源共享課“單片機原理”建設立項。教育部全國高校網絡培訓中心“單片機原理”骨乾教師高級研修班特聘主講教師和黑龍江省教學名師獲得者。主持並獲得省高等教育教學成果一等奬2項，二等奬2項。獲國傢教學成果一等奬1項。普通高等教育“十五”、“十一五”和“十二五”國傢級規劃教材主編。主要科研方嚮為自動化測試技術、嵌入式控製器應用等。參加並完成多項科研項目，獲國傢科技進步二等奬1項，航天部科技進步奬5項。

目　錄
第1章　單片機概述　1
1．1　什麼是單片機　1
1．2　單片機的發展曆史　2
1．3　單片機的特點　2
1．4　單片機的應用　3
1．5　單片機的發展趨勢　4
1．6　MCS-51係列與AT89S5x係列單片機　5
1．6．1　MCS-51係列單片機　5
1．6．2　AT89S5x係列單片機　6
1．7　各種衍生品種的8051單片機　8
1．7．1　STC係列單片機　8
1．7．2　C8051F×××單片機　9
1．7．3　ADμC812單片機　9
1．7．4　華邦W77係列、W78係列單片機　9
1．8　PIC係列單片機與AVR係列單片機　10
1．8．1　PIC係列單片機　10
1．8．2　AVR係列單片機　11
1．9　其他的嵌入式處理器簡介　11
1．9．1　嵌入式DSP處理器　12
1．9．2　嵌入式微處理器　12
思考題及習題　13
第2章　AT89S51單片機片內
硬件結構　15
2．1　AT89S51單片機的片內硬件結構　15
2．2　AT89S51的引腳功能　17
2．2．1　電源及時鍾引腳　17
2．2．2　控製引腳　17
2．2．3　並行I/O口引腳　18
2．3　AT89S51的CPU　19
2．3．1　運算器　19
2．3．2　控製器　21
2．4　AT89S51單片機存儲器的結構　21
2．4．1　程序存儲器空間　22
2．4．2　數據存儲器空間　22
2．4．3　特殊功能寄存器　23
2．4．4　位地址空間　26
2．5　AT89S51單片機的並行I/O端口　27
2．5．1　P0口　27
2．5．2　P1口　28
2．5．3　P2口　29
2．5．4　P3口　30
2．6　時鍾電路與時序　30
2．6．1　時鍾電路設計　31
2．6．2　機器周期、指令周期與指令時序　32
2．7　復位操作和復位電路　32
2．7．1　復位操作　32
2．7．2　復位電路設計　33
2．8　看門狗定時器（WDT）的使用　33
2．9　低功耗節電模式　35
2．9．1　空閑模式　35
2．9．2　掉電運行模式　36
2．10　AT89S52單片機與AT89S51單片機的
差異　36
2．10．1　AT89S52單片機與AT89S51
單片機片內硬件資源的差彆　37
2．10．2　AT89S52的引腳　37
2．10．3　AT89S52單片機的存儲器結構　37
思考題及習題　40
第3章　C51編程語言基礎　43
3．1　C51編程語言簡介　43
3．1．1　C51語言與8051匯編語言的比較　43
3．1．2　C51語言與標準C語言的比較　44
3．2　C51語言程序設計基礎　44
3．2．1　C51語言中的數據類型與
存儲類型　45
3．2．2　C51語言的特殊功能寄存器及
位變量定義　49
3．2．3　C51語言的絕對地址訪問　51
3．2．4　C51的基本運算　52
3．2．5　C51的分支與循環程序結構　54
3．2．6　C51的數組　60
3．2．7　C51的指針　62
3．3　C51語言的函數　63
3．3．1　函數的分類　63
3．3．2　函數的參數與返迴值　64
3．3．3　函數的調用　65
3．3．4　中斷服務函數　66
3．3．5　變量及存儲方式　66
3．3．6　宏定義與文件包含　66
3．3．7　庫函數　67
思考題及習題　68
第4章　開發與仿真工具　69
4．1　Keil C51的使用　69
4．1．1　Keil C51簡介　69
4．1．2　基本操作　69
4．1．3　添加用戶源程序文件　71
4．1．4　程序的編譯與調試　73
4．1．5　項目的設置　75
4．2　Proteus虛擬仿真工具介紹　77
4．2．1　Proteus功能簡介　77
4．2．2　Proteus ISIS的虛擬仿真　78
4．2．3　Proteus的各種虛擬仿真調試工具　84
4．2．4　虛擬設計仿真舉例　87
思考題及習題　93
第5章　單片機與開關、鍵盤以及
顯示器件的接口設計　94
5．1　單片機控製發光二極管顯示　94
5．1．1　單片機與發光二極管的連接　94
5．1．2　I/O端口的編程控製　95
5．2　開關狀態檢測　98
5．2．1　開關檢測案例1　98
5．2．2　開關檢測案例2　99
5．3　單片機控製LED數碼管的顯示　100
5．3．1　LED數碼管的顯示原理　100
5．3．2　LED數碼管的靜態顯示與
動態顯示　103
5．4　單片機控製LED點陣顯示器顯示　106
5．4．1　LED點陣顯示器的結構與
顯示原理　106
5．4．2　控製16×16 LED點陣顯示屏的
案例　107
5．5　單片機控製LCD 1602液晶顯示器的
顯示　109
5．5．1　LCD 1602液晶顯示模塊簡介　110
5．5．2　單片機控製字符型LCD 1602顯示
案例　116
5．6　鍵盤接口設計　119
5．6．1　鍵盤接口設計應解決的問題　119
5．6．2　獨立式鍵盤接口設計案例　120
5．6．3　矩陣式鍵盤的接口設計案例　127
5．6．4　非編碼鍵盤掃描方式的選擇　129
5．6．5　單片機與專用鍵盤/顯示器芯片
HD7279的接口設計　130
思考題及習題　140
第6章　中斷係統的工作原理及
應用　142
6．1　AT89S51中斷技術概述　142
6．2　AT89S51中斷係統結構　142
6．2．1　中斷請求源　143
6．2．2　中斷請求標誌寄存器　143
6．3　中斷允許與中斷優先級的控製　144
6．3．1　中斷允許寄存器IE　145
6．3．2　中斷優先級寄存器IP　145
6．4　響應中斷請求的條件　146
6．5　外部中斷的響應時間　147
6．6　外部中斷的觸發方式選擇　148
6．6．1　電平觸發方式　148
6．6．2　跳沿觸發方式　148
6．7　中斷請求的撤銷　148
6．8　中斷函數　149
6．9　中斷係統應用舉例　150
6．9．1　單一外中斷的應用　151
6．9．2　兩個外中斷的應用　152
6．9．3　中斷嵌套的應用　153
思考題及習題　155
第7章　定時器/計數器的工作原理及
應用　157
7．1　定時器/計數器的結構　157
7．1．1　定時器/計數器工作方式
寄存器TMOD　158
7．1．2　定時器/計數器控製寄存器
TCON　158
7．2　定時器/計數器的4種工作方式　159
7．2．1　方式0　159
7．2．2　方式1　160
7．2．3　方式2　160
7．2．4　方式3　161
7．3　計數器對外部輸入的計數信號的
要求　162
7．4　定時器/計數器T0、T1的編程應用　163
7．4．1　P1口控製8隻LED每0．5s
閃亮一次　163
7．4．2　計數器的應用　164
7．4．3　控製P1．0産生周期為2ms的
方波　166
7．4．4　利用T1控製發齣1kHz的
音頻信號　167
7．4．5　LED數碼管秒錶的製作　169
7．4．6　測量脈衝寬度——門控位GATEx的
應用　171
7．4．7　LCD時鍾的設計　173
7．5　AT89S52新增定時器/計數器T2
簡介　175
7．5．1　T2的特殊功能寄存器T2CON
和T2MOD　175
7．5．2　T2的16位自動重裝載方式　177
7．5．3　T2的捕捉方式　179
7．5．4　T2的波特率發生器方式及
可編程時鍾輸齣　179
思考題及習題　182
第8章　串行口的工作原理及
應用　184
8．1　串行通信基礎　184
8．1．1　並行通信與串行通信　184
8．1．2　同步通信與異步通信　185
8．1．3　串行通信的傳輸模式　186
8．1．4　串行通信的錯誤校驗　186
8．2　串行口的結構　187
8．2．1　串行口控製寄存器SCON　187
8．2．2　特殊功能寄存器PCON　188
8．3　串行口的4種工作方式　189
8．3．1　方式0　189
8．3．2　方式1　193
8．3．3　方式2　194
8．3．4　方式3　195
8．4　多機通信　196
8．5　波特率的製定方法　197
8．5．1　波特率的定義　197
8．5．2　定時器T1産生波特率的計算　197
8．6　串行口應用設計案例　198
8．6．1　串行通信標準接口RS232、RS422
與RS485簡介　199
8．6．2　方式1的應用設計　201
8．6．3　方式2和方式3的應用設計　208
8．6．4　多機通信的應用設計　210
8．6．5　單片機與PC串行通信的設計　216
8．6．6　PC與單片機或與多個單片機的
串行通信　220
思考題及習題　221
第9章　單片機係統的並行擴展　223
9．1　係統並行擴展技術　223
9．1．1　係統並行擴展結構　223
9．1．2　地址空間分配　225
9．1．3　外部地址鎖存器　227
9．2　外部數據存儲器的並行擴展　228
9．2．1　常用的靜態RAM（SRAM）芯片　228
9．2．2　讀寫片外RAM的操作時序　229
9．2．3　並行擴展數據存儲器的設計　230
9．2．4　單片機外擴數據存儲器RAM6264的
案例設計　232
9．3　片內Flash存儲器的編程　233
9．3．1　使用通用編程器的程序寫入　234
9．3．2　使用下載綫的ISP編程　234
9．4　E2PROM的並行擴展　235
9．4．1　並行E2PROM芯片簡介　235
9．4．2　AT89S51單片機擴展E2PROM
AT2864的設計　236
9．5　AT89S51擴展並行I/O芯片82C55的
設計　237
9．5．1　I/O接口擴展概述　237
9．5．2　並行I/O芯片82C55簡介　238
9．5．3　82C55的3種工作方式　241
9．5．4　AT89S51單片機與82C55的接口
設計　245
9．6　利用74LSTTL電路擴展並行I/O口　247
9．7　用AT89S51單片機的串行口擴展並行
輸入/輸齣口　248
9．7．1　用74LS165擴展並行輸入口　248
9．7．2　用74LS164擴展並行輸齣口　249
思考題及習題　250
第10章　AT89S51單片機係統的串行
擴展　252
10．1　單總綫串行擴展　252
10．1．1　單總綫擴展的典型應用——
DS18B20的溫度測量係統　252
10．1．2　設計案例：單總綫DS18B20
溫度測量係統　255
10．2　SPI總綫串行擴展　258
10．3　I2C總綫的串行擴展　259
10．3．1　I2C串行總綫係統的基本結構　259
10．3．2　I2C總綫的數據傳送規定　260
10．3．3　AT89S51的I2C總綫擴展係統　263
10．3．4　I2C總綫數據傳送的模擬　264
10．3．5　利用I2C總綫擴展E2PROM
AT24C02的IC卡設計　267
思考題及習題　273
第11章　AT89S51單片機與DAC、
ADC的接口　274
11．1　單片機擴展DAC概述　274
11．2　單片機擴展並行8位DAC0832的
設計　275
11．2．1　DAC0832簡介　275
11．2．2　案例設計：單片機擴展DAC0832的
程控電源　276
11．2．3　案例設計：波形發生器的
製作　278
11．3　單片機擴展串行10位
DAC——TLC5615　282
11．3．1　串行DAC——TLC5615簡介　282
11．3．2　案例設計：單片機擴展串行
DAC——TLC5615的設計　284
11．4　單片機擴展ADC概述　286
11．5　單片機並行擴展8位A/D轉換器
ADC0809　287
11．5．1　案例設計：單片機控製ADC0809
進行A/D轉換　288
11．5．2　案例設計：兩路輸入的數字電壓錶的設計　290
11．6　單片機擴展串行8位A/D轉換器
TLC549　293
11．6．1　TLC549的特性及工作原理　293
11．6．2　案例設計：單片機擴展TLC549的
設計　294
11．7　單片機擴展串行12位
ADC——TLC2543的設計　296
11．7．1　TLC2543的特性及工作原理　296
11．7．2　案例設計：單片機擴展TLC2543的
設計　298
思考題及習題　300
第12章　單片機各種應用設計　302
12．1　單片機控製步進電機的設計　302
12．2　單片機控製直流電機　304
12．3　頻率計的製作　306
12．4　電話機撥號的模擬　309
12．5　8位競賽搶答器設計　314
12．6　基於時鍾/日曆芯片DS1302的
電子鍾設計　318
思考題及習題　324
第13章　功率接口設計　325
13．1　單片機與外圍集成數字驅動電路的
接口　325
13．2　單片機與光電耦閤器的接口　327
13．2．1　晶體管輸齣型光電耦閤器驅動
接口　327
13．2．2　晶閘管輸齣型光電耦閤器驅動
接口　329
13．3　單片機與繼電器的接口　330
13．3．1　單片機與直流電磁式繼電器功率
接口　330
13．3．2　單片機與交流電磁式接觸器的
接口　331
13．4　單片機與晶閘管的接口　332
13．4．1　單嚮晶閘管　332
13．4．2　雙嚮晶閘管　332
13．4．3　光耦閤雙嚮晶閘管驅動器　332
13．5　單片機與集成功率電子開關輸齣
接口　334
13．5．1　集成功率電子開關TWH8751
簡介　334
13．5．2　集成功率電子開關TWH8751的
典型應用　335
13．6　單片機與固態繼電器的接口　336
13．6．1　固態繼電器的特性與分類　336
13．6．2　固態繼電器的應用　337
13．7　低壓開關量信號輸齣技術　339
思考題及習題　340
第14章　單片機應用係統抗乾擾與可靠
性設計　341
14．1　乾擾的來源　341
14．2　供電係統乾擾及其抗乾擾措施　342
14．2．1　電源噪聲來源、種類及危害　342
14．2．2　供電係統的抗乾擾設計　342
14．3　過程通道乾擾的抑製措施——隔離　343
14．3．1　光電隔離的基本配置　343
14．3．2　光電隔離的實現　344
14．4　空間乾擾及抗乾擾措施　345
14．4．1　接地技術　345
14．4．2　屏蔽技術　347
14．5　反電勢乾擾的抑製　348
14．6　印製電路闆的抗乾擾設計　349
14．6．1　地綫及電源綫設計　349
14．6．2　去耦電容的配置　349
14．6．3　印製電路闆的布綫的
抗乾擾設計　350
14．7　軟件抗乾擾措施　350
14．7．1　軟件抗乾擾的一般方法　350
14．7．2　軟件濾波　351
14．7．3　開關量輸入/輸齣軟件抗
乾擾設計　352
14．8　看門狗定時器的使用　352
思考題及習題　353
第15章　單片機應用係統的設計與
調試　355
15．1　單片機應用係統的設計步驟　355
15．2　單片機應用係統設計　356
15．2．1　硬件設計應考慮的問題　356
15．2．2　典型的單片機應用係統　357
15．2．3　係統設計中的總綫驅動　358
15．2．4　軟件設計考慮的問題　360
15．3　單片機應用係統的仿真開發與調試　360
思考題及習題　365
附錄A　基礎實驗題目　366
實驗1　單片機I/O口實驗——
LED流水燈　366
實驗2　單個外部中斷實驗　366
實驗3　中斷嵌套實驗　367
實驗4　定時器/計數器的定時實驗　367
實驗5　定時器/計數器的計數器實驗　367
實驗6　串口方式0擴展並行輸齣口
實驗　367
實驗7　串行口方式0擴展並行輸入口
實驗　368
實驗8　雙單片機串行通信　368
實驗9　擴展82C55並行I/O實驗　369
實驗10　獨立式鍵盤實驗　369
實驗11　矩陣式鍵盤掃描實驗　369
實驗12　單片機控製1602液晶顯示器
顯示字符　369
實驗13　DAC0832的D/A轉換實驗　370
實驗14　ADC0809的A/D轉換實驗　370
實驗15　I2C總綫串行擴展——AT24C02
存儲器讀寫　370<