单片机底层入门
目录第 1 章 单片机概述.............................................................................................................................................. 81.1 单片机的历史及发展概况 ..................................................................................................................... 81.2 单片机的发展趋势 ................................................................................................................................. 81.2.1 CPU 的改进................................................................................................................................... 91.2.2 存储器的发展 .............................................................................................................................. 91.2.3 片内 I/O 的改进........................................................................................................................... 91.2.4 集成更多的外围电路 .................................................................................................................. 91.2.5 引脚的多功能 ............................................................................................................................ 101.2.6 低功耗 ........................................................................................................................................ 101.2.7 专用型单机发展加快 ................................................................................................................ 101.3 单片机的应用 ....................................................................................................................................... 101.3.1 单片机在各类仪器仪表中的应用............................................................................................. 101.3.2 单片机在工业测控中的应用 .................................................................................................... 101.3.3 单片机在计算机网络与通信技术中的应用............................................................................. 111.3.4 单片机在日常生活及家电中的应用......................................................................................... 111.4 8 位单片的主要生产厂家和机型 ......................................................................................................... 111.4.1 单片机主要厂商 ........................................................................................................................ 111.4.2 单片机主要产品 ........................................................................................................................ 12第 2 章 MCS-51 单片机的结构与原理.............................................................................................................. 142.1 MCS-51 单片机的硬件功能.................................................................................................................. 152.2 MCS-51 硬件系统结构.......................................................................................................................... 182.2.1 运算部件 .................................................................................................................................. 182.2.2 控制部件 .................................................................................................................................. 192.3 存储器结构 ............................................................................................................................................ 192.3.1 程序存储器 ................................................................................................................................. 212.3.2 数据存储器 ................................................................................................................................. 232.4 I/O 端口............................................................................................................................................... 312.4.1 P0 口............................................................................................................................................ 322.4.2 P1 口............................................................................................................................................ 322.4.3 P2 口............................................................................................................................................ 322.4.4 P3 口............................................................................................................................................ 322.4.5 I/O 的接口要求与负载能力....................................................................................................... 332.4.6 I/O 口的读一修改—写特性....................................................................................................... 332.5 复位电路 ............................................................................................................................................... 342.5.1 复位时片内各寄存器的状态 .................................................................................................... 342.5.2 复位电路 .................................................................................................................................... 352.6 CPU 时序 ............................................................................................................................................... 352.6.1 时钟电路 .................................................................................................................................... 352.6.2 时序 ............................................................................................................................................ 362.7 CPU 引脚功能........................................................................................................................................ 382.7.1 MCS-51 单片机引脚功能........................................................................................................... 412.8 单片机的工作方式 ................................................................................................................................ 422.8.1 复位方式 .................................................................................................................................... 432.8.2 程序执行方式 ............................................................................................................................ 4332.8.3 CHMOS 型单片机低功耗工作方式 .......................................................................................... 432.8.4 编程和校验方式 ........................................................................................................................ 44习题.............................................................................................................................................................. 44第 3 章 MCS-51 系列单片机指令系统.............................................................................................................. 463.1 MCS-51 系列单片机指令系统简介................................................................................................... 463.1.1 汇编指令 .................................................................................................................................... 463.1.2 指令代码的格式 ........................................................................................................................ 473.1.3 指令中的常用符号 .................................................................................................................... 473.2 寻址方式 ............................................................................................................................................... 473.2.1 寄存器寻址方式 ........................................................................................................................ 483.2.2 寄存器间接寻址 ........................................................................................................................ 483.2.3 立即寻址 .................................................................................................................................... 493.2.4 直接寻址 .................................................................................................................................... 493.2.5 基址寄存器 变址寄存器的间接寻址 ...................................................................................... 503.2.6 相对寻址 .................................................................................................................................... 503.2.7 位寻址 ........................................................................................................................................ 513.3 指令系统 ............................................................................................................................................... 513.3.1 数据传送指令 ............................................................................................................................ 513.3.2 算术运算指令 ............................................................................................................................ 573.3.3 逻辑运算指令 ............................................................................................................................ 623.3.4 控制转移指令 ............................................................................................................................ 663.3.5 位操作指令 ................................................................................................................................ 71习题.............................................................................................................................................................. 72第 4 章 汇编语言及程序设计............................................................................................................................ 754.1 汇编语言及格式 ................................................................................................................................... 754.1.1 汇编语言的特点 ........................................................................................................................ 754.1.2 汇编语言的语句格式 ................................................................................................................ 764.1.3 伪指令 ........................................................................................................................................ 764.1.4 汇编语言程序的汇编 ................................................................................................................ 784.2 汇编语言程序设计 ............................................................................................................................... 794.2.1 汇编语言程序设计的基本步骤................................................................................................. 794.2.2 程序的基本结构 ........................................................................................................................ 794.2.3 简单程序设计 ............................................................................................................................ 804.2.4 分支程序设计 ............................................................................................................................ 814.2.5 循环程序设计 ............................................................................................................................ 844.2.6 子程序设计 ................................................................................................................................ 874.3 汇编语言程序设计举例 ....................................................................................................................... 904.3.1 查表程序 .................................................................................................................................... 904.3.2 数制转换程序 ............................................................................................................................ 924.3.3 算术运算程序 ............................................................................................................................ 924.3.4 数字滤波程序 ............................................................................................................................ 954.3.5 排序与检索程序 ........................................................................................................................ 964.3.6 布尔处理程序 ............................................................................................................................ 96习题.............................................................................................................................................................. 974第 5 章 C51 语言................................................................................................................................................ 995.1 C51 语言基础...................................................................................................................................... 995.1.1 C51 语言概述........................................................................................................................... 995.1.2 C51 的数据类型及存储模式................................................................................................. 1005.1.3 C51 变量................................................................................................................................. 1015.1.4 C51 中的头文件..................................................................................................................... 1035.1.5 C51 函数声明扩展................................................................................................................ 1045.1.6 用 C51 编写中断.................................................................................................................... 1045.2 C51 语言程序设计............................................................................................................................ 1065.2.1 C51 顺序结构程序设计......................................................................................................... 1065.2.2 C51 分支结构程序设计......................................................................................................... 1065.2.3 C51 循环结构程序设计......................................................................................................... 1075.2.4 C51 子函数调用..................................................................................................................... 1085.2.5 C51 程序设计举例................................................................................................................. 108习题............................................................................................................................................................ 111第 6 章 定时器/计数器..................................................................................................................................... 1136.1 定时器/计数器的结构 ........................................................................................................................ 1136.1.1 定时方法概述 .......................................................................................................................... 1136.1.2 定时器/计数器的结构 ............................................................................................................. 1136.2 定时器/计数器的工作方式 ................................................................................................................ 1166.2.1 工作方式 0 ................................................................................................................................ 1166.2.2 工作方式 1 ............................................................................................................................... 1176.2.3 工作方式 2 ............................................................................................................................... 1176.2.4 工作方式 3 ................................................................................................................................ 1186.3 定时器/计数器 T2 的特殊功能.......................................................................................................... 1186.3.1 T2 的特殊功能寄存器.............................................................................................................. 1196.3.2 T2 的工作方式.......................................................................................................................... 1206.4 定时器/计数器的编程和应用 ............................................................................................................. 1226.4.1 定时器/计数器对输入信号的要求 .......................................................................................... 1226.4.2 定时器/计数器初值的求法 ..................................................................................................... 1226.4.3 运行中读定时器/计数器 ......................................................................................................... 1246.4.4 门控制位 GATE 的功能和使用方法 ...................................................................................... 1246.4.5 定时器/计数器的应用 ............................................................................................................. 125习题............................................................................................................................................................ 128第 7 章 串行通信接口...................................................................................................................................... 1297.1 串行通信基础 ..................................................................................................................................... 1297.1.1 基本通信方式 .......................................................................................................................... 1297.1.2 异步通信和同步通信 .............................................................................................................. 1307.1.3 串行接口芯片 .......................................................................................................................... 1327.2 串行通信总线标准及其接口 ............................................................................................................. 1337.3 SST89E58 的串行接口........................................................................................................................ 1337.3.1 串行口的结构 .......................................................................................................................... 1337.3.2 串行口的工作方式 0 ............................................................................................................... 1377.3.3 串行口的工作方式 1 ............................................................................................................... 13857.3.4 串行口的工作方式 2 ............................................................................................................... 1397.3.5 串行口的工作方式 3 ............................................................................................................... 1417.3.6 串行通信的波特率 .................................................................................................................. 1417.3.7 自动地址识别 .......................................................................................................................... 1427.4 异步单工通信应用举例 ..................................................................................................................... 143习题............................................................................................................................................................ 150第 8 章 中断系统.............................................................................................................................................. 1518.1 中断的定义和作用 ............................................................................................................................. 1518.1.1 中断的作用 ........................................................................................................................ 1518.1.2 中断源 ................................................................................................................................ 1528.1.3 中断系统的功能 ................................................................................................................ 1528.2 SST89E58 单片机中断系统................................................................................................................ 1538.2.1 SST89E58 单片机的中断系统结构.................................................................................. 1538.2.2 中断管理 ............................................................................................................................ 1568.2.3 外部中断方式的选择 ........................................................................................................ 1588.2.4 中断响应时间 .................................................................................................................... 1598.2.5 中断请求的撤除 ................................................................................................................ 1598.2.6 SST89E58 中断系统的初始化.......................................................................................... 1598.3 扩充外中断源 ..................................................................................................................................... 1608.3.1 利用定时器扩充中断源 .................................................................................................... 1608.3.2 中断和查询相结合 ............................................................................................................ 1618.3.3 用优先权编码器扩展外部中断源..................................................................................... 1628.3.4 采用 8259 扩展外部中断源............................................................................................... 1628.4 中断系统应用举例 ............................................................................................................................. 163习题............................................................................................................................................................ 165第 9 章 单片机系统扩展设计........................................................................................................................ 1669.1 系统接口扩展方法概述 ...................................................................................................................... 1669.1.1 并行接口扩展设计基础 .................................................................................................... 1669.1.2 串行接口扩展设计基础 .................................................................................................... 1709.2 存储器扩展技术 .................................................................................................................................. 1789.2.1 存储器扩展概述 ................................................................................................................ 1789.2.2 存储器的并行扩展 ............................................................................................................ 1799.2.3 存储器的串行扩展 ............................................................................................................ 1839.3 键盘接口技术 ..................................................................................................................................... 1889.3.1 键盘的特点和常用接口设计 .................................................................................................. 1899.3.2 独立式按键接口设计 .............................................................................................................. 1909.4 显示器接口技术 ................................................................................................................................. 1929.4.1 LED 显示器接口设计............................................................................................................... 1929.4.2 LCD 显示器接口设计 .............................................................................................................. 1949.5 其它外设的扩展 ................................................................................................................................. 2019.5.1 温度传感器 DS18B20.............................................................................................................. 2019.5.2 红外传感器 1838 ..................................................................................................................... 204习题............................................................................................................................................................ 207第 10 章 JD51 单片机开发板简介及使用说明 .............................................................................................. 20861010.1 JD51 单片机开发板组成............................................................................................................... 20810.2 JD51 单片机开发板资源................................................................................................................... 20910.2.1 硬件资源说明 ........................................................................................................................ 20910.2.2 软件资源说明 ........................................................................................................................ 21310.2.3 接口扩展说明 ........................................................................................................................ 21310.3 JD51 单片机开发板使用说明........................................................................................................... 21510.3.1 Keil C51 简介.......................................................................................................................... 21510.3.2 应用程序的建立 .................................................................................................................... 21610.3.3 应用程序的编译、连接 ........................................................................................................ 21710.3.4 应用程序的下载 .................................................................................................................... 21810.3.5 应用程序的调试 .................................................................................................................... 22010.3.6 使用 keil 环境恢复 MCU 的 BSL 程序................................................................................ 224第 11 章 JD51 基本课程设计 .......................................................................................................................... 22611.1 电子时钟 ........................................................................................................................................... 22611.1.1 实验要求 ............................................................................................................................... 22611.1.2 实验原理 ............................................................................................................................... 22611.1.3 应用程序 ............................................................................................................................... 22611.2 电子音调发声器 ................................................................................................................................ 23011.2.1 实验目的 ................................................................................................................................. 23011.2.2 实验原理 ................................................................................................................................. 23011.2.3 应用程序 ................................................................................................................................. 23111.3 交通灯控制 ........................................................................................................................................ 23411.3.1 实验目的 ................................................................................................................................. 23411.3.2 实验原理 ................................................................................................................................. 23411.3.3 应用程序 ................................................................................................................................. 23411.4 单片机间串行通信 ............................................................................................................................ 23611.4.1 实验目的 ................................................................................................................................. 23611.4.2 实验原理 ................................................................................................................................. 23611.4.3 应用程序 ................................................................................................................................. 23711.5 单片机与 PC 机的通信...................................................................................................................... 23911.5.1 实验目的 ................................................................................................................................. 23911.5.2 实验原理 ................................................................................................................................. 23911.5.3 应用程序 ................................................................................................................................. 23911.6 温度显示与报警 ................................................................................................................................ 24111.6.1 实验目的 ................................................................................................................................. 24111.6.2 实验原理 ................................................................................................................................. 24111.6.3 应用程序 ................................................................................................................................. 24111.7 红外接收与控制 ................................................................................................................................ 24711.7.1 实验目的 ................................................................................................................................. 24711.7.2 实验原理 ................................................................................................................................. 24711.7.3 应用程序 ................................................................................................................................. 24711.8 答辩倒计时........................................................................................................................................ 25011.8.1 实验要求 ................................................................................................................................. 25011.8.2 实验原理 ................................................................................................................................. 250711.8.3 应用程序 ................................................................................................................................. 250
评论