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第1章　51单片机基础知识1

1.1　单片机概述1

1.1.1　单片机的发展历史1

1.1.2　51系列单片机2

1.1.3　单片机的实际应用4

1.2　51单片机功能及引脚4

1.2.1　51单片机功能综述4

1.2.2　51单片机的封装5

1.2.3　单片机引脚及功能5

1.3　51单片机内部结构6

1.3.1　51单片机的CPU结构6

1.3.2　存储器结构10

1.3.3 I/O端口结构14

1.3.4　定时／计数器15

1.3.5 中断系统15

1.4　51单片机工作方式15

1.4.1　复位方式15

1.4.2　程序执行方式16

1.5　51单片机单片机工作时序16

1.5.1　时钟电路16

1.5.2　机器周期及指令周期17

1.5.3　指令的执行时序17

1.6　小结18

习题18

第2章　Keil C51软件入门与调试20

2.1 Keil C51的安装及启动20

2.1.1　Keil C51的安装20

2.1.2 启动Keil μVision3程序20

2.2　工作环境介绍21

2.3　创建项目22

2.3.1 新建项目22

2.3.2　创建新的源程序文件22

2.3.3　为目标项目设定工具选项24

2.3.4　编译项目并创建．HEX文件25

2.4　Keil C程序调试器及程序调试方法26

2.4.1　程序调试器26

2.4.2　启动程序调试26

2.4.3　断点设置29

2.4.4　目标程序的执行29

2.5　Keil C程序调试实例30

2.5.1　创建项目30

2.5.2　创建新的源程序32

2.5.3　把源程序添加到项目中32

2.5.4　为目标设定工具选项并进行编译33

2.5.5　软件调试34

2.6　C51语言概述36

2.6.1　数据的存储类型36

2.6.2　C51中断子程序37

2.6.3　头文件定义38

2.7　小结39

习题40

第3章　Proteus电子仿真软件与Keil联合调试41

3.1　Proteus软件介绍41

3.1.1 Proteus软件组成和开发流程41

3.1.2　Proteus编辑环境介绍42

3.2　电路原理图设计46

3.3　单片机的仿真58

3.4　Proteus ISIS元件制作59

3.5　Proteus虚拟仿真工具65

3.5.1 Proteus ISIS图表仿真65

3.5.2 Proteus VSM激励源66

3.5.3　激励源的使用67

3.6　Proteus VSM虚拟仪器74

3.7 Proteus和Keil联调仿真单片机91

3.7.1　安装vdmagdi驱动91

3.7.2 Proteus与Keil C接口91

3.7.3　Proteus与Keil C联合调试实例92

3.8　小结98

习题98

第4章 并行I/O端口99

4.1　并行I/O端口的基本概念99

4.1.1 P0口结构100

4.1.2 P1口结构102

4.1.3 P2口结构103

4.1.4　P3口结构104

4.2　并行I/O口的应用105

4.3　I/O口直接输入／输出实例105

4.4　并行I/O口的扩展实例107

4.5　输入／输出电路设计110

4.5.1 弱开关信号输入电路设计110

4.5.2　强开关信号输入电路设计111

4.5.3　直接驱动电路设计111

4.5.4　晶体管驱动电路设计111

4.5.5　继电器驱动电路设计112

4.6 小结113

习题113

实战训练113

第5章　中断系统114

5.1　中断概述114

5.2　51单片机中断系统的结构115

5.2.1　中断请求115

5.2.2 中断允许寄存器IE117

5.3　外部中断应用实例117

5.4　中断优先级寄存器IP121

5.5　中断优先级应用实例122

5.6　51单片机中断响应过程125

5.7　中断扩展应用实例127

5.8　小结129

习题129

实战训练130

第6章　定时／计数器131

6.1 定时／计数器的结构与工作原理131

6.1.1　硬件结构131

6.1.2　工作原理132

6.2　定时／计数器的工作方式134

6.3　52单片机的定时／计数器2介绍137

6.3.1　定时／计数器2控制寄存器T2CON138

6.3.2　定时／计数器2的3种工作模式139

6.4　定时／计数器的初始化143

6.5　定时器中断应用实例144

6.6　小结147

习题147

实战训练148

第7章 串行通信接口149

7.1　串行通信方式简介149

7.2　51单片机的串行通信149

7.2.1 串口接口的数据传输方式149

7.2.2　串行接口寄存器151

7.2.3　串行口的工作方式152

7.2.4　波特率的计算155

7.3　RS232标准及应用156

7.4　RS232串口应用实例158

7.5 MAX487多机通信应用实例163

7.6　小结168

习题168

实战训练169

第8章　键盘输入170

8.1　按键在单片机中的应用170

8.2　矩阵式键盘的按键识别方法171

8.3　按键去抖动172

8.4　独立式按键应用实例172

8.5　矩阵式键盘应用实例174

8.6　小结177

习题177

实战训练178

第9章　输出设备179

9.1　发光二极管的应用179

9.2　发光二极管应用实例180

9.3　流水灯应用实例181

9.4　数码管应用183

9.4.1　数码管概述183

9.4.2　数码管的驱动方式185

9.5　数码管静态显示应用实例186

9.6　数码管动态显示应用实例188

9.7　SMC1602液晶显示器的应用190

9.8　1602应用实例194

9.9　SMG12864液晶显示器的应用197

9.10　12864应用实例204

9.11　直流电机控制210

9.12　直流电机控制实例212

9.13　步进电机控制214

9.14　步进电机控制实例217

9.15　频率测量控制实例220

9.16　PWM调制控制224

9.17　PWM控制电机应用实例226

9.18　小结229

习题229

实战训练230

第10章　单片机系统扩展231

10.1　系统扩展概述231

10.2　8255A可编程接口芯片231

10.3　8255A应用实例236

10.4　系统存储器扩展238

10.4.1 单片机系统总线及总线信号239

10.4.2　扩展存储器编址技术240

10.5 RAM62256扩展应用实例241

10.6　小结244

习题244

实战训练245

第11章 常用外围接口芯片247

11.1　D/A转换247

11.1.1 D/A转换器简介247

11.1.2　D/A转换器的基本原理247

11.1.3　D/A转换器的分类248

11.1.4 T型电阻网络D/A转换器248

11.1.5　D/A转换器的重要指标249

11.2　D/A转换芯片DAC0832249

11.2.1　DAC0832的结构原理249

11.2.2　D/A转换器与单片机接口251

11.3　基于DAC0832的三角波发生器252

11.4　A/D转换255

11.5　A/D转换芯片ADC0809257

11.5.1 ADC0809的结构原理257

11.5.2　ADC0809的引脚及功能258

11.5.3　ADC0809与AT89C51接口258

11.6　数字电压表实例260

11.7　小结263

习题263

实战训练263

第12章　常用数据传输接口265

12.1　I2C总线AT24C02设计265

12.2　单片机模拟I2C总线通信269

12.3　AT24C02的基础知识271

12.4　AT24C02的应用实例274

12.5 SPI总线DS1302实时时钟设计279

12.5.1 SPI总线简介279

12.5.2　接口定义数据传输279

12.5.3　SPI协议举例282

12.5.4　SPI主要特点283

12.6　DS1302的基础知识283

12.7　DS1302显示时钟的实例286

12.8 1-Wire单总线介绍及DS18B20测量温度设计291

12.8.1　1-wire单总线概述291

12.8.2　DS18B20的基础知识292

12.8.3　程序参考296

12.9　DS18B20测量温度的实例298

12.10　小结302

习题302

实战训练302

第13章　单片机开发板设计303

13.1　单片机开发概述303

13.2　单片机开发硬件设计305

13.2.1　开发板基本配置305

13.2.2　I/O端口配置307

13.3　实验指导307

13.3.1　流水灯实验307

13.3.2　单按键识别309

13.3.3　数码管显示310

13.3.4　A/D转换实验311

13.3.5　D/A转换实验313

13.3.6　蜂鸣器315

13.3.7　4×4矩阵键盘315

13.3.8　8×8点阵317

13.3.9 LCD1602显示实验319

13.4　小结321

习题321

第14章　PCB印刷电路板设计322

14.1 启动ARES系统322

14.2　ARES窗口简介323

14.3　工具箱和对象操作324

14.4　Proteus ARES参数设置325

14.5 PCB设计流程328

14.6 基于Proteus ARES单片机最小系统的PCB制作实例329

14.6.1　绘制电路原理图并仿真调试及元器件封装检查329

14.6.2　加载网络表及设计元件封装334

14.6.3　设置电路板的相关参数339

14.6.4　元件布局及调整341

14.6.5　布线并调整343

14.6.6　规则检查344

14.6.7　敷铜345

14.6.8　3D效果显示347

14.6.9 输出CADCAM348

14.7　小结348

习题348

附录A　Keil C与Proteus调试与运行349

附录B　Proteus元器件库中英文对照表352

附录C　Proteus常用元器件中英文对照表354

参考文献358