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第1章 单片机技术概述1

1.1计算机系统分类简介1

1.2微型计算机的基本概念2

1.2.1微型计算机系统的基本结构2

1.2.2微型计算机的基本工作原理3

1.3单片微型计算机3

1.3.1单片机应用系统及组成4

1.3.2单片机的发展趋势4

1.3.3 MCS-51系列单片机5

1.3.4 MCS-51系列单片机类型8

1.4单片机的应用9

思考与习题9

第2章 MCS-51单片机的结构10

2.1 MCS-51单片机的内部结构10

2.1.1 8051单片机的内部结构及功能10

2.1.2 8051的引脚定义及功能11

2.2 MCS-51单片机存储器结构14

2.2.1 MCS-51单片机的存储地址结构14

2.2.2程序存储器14

2.2.3数据存储器15

2.3并行I/O口电路结构20

2.3.1 P0口结构20

2.3.2 P1口结构21

2.3.3 P2口结构21

2.3.4 P3口结构22

2.4时钟电路与复位电路22

2.4.1单片机的时钟电路与时序23

2.4.2单片机的复位电路24

2.5单片机的工作过程25

思考与习题25

第3章 Keil μVision与C51语言基础27

3.1 Keil μVision4集成开发环境27

3.1.1 Keil μμVision4简介27

3.1.2 Keil Vision4界面概览28

3.2 Keil μVision4的C51开发流程28

3.2.1创建项目29

3.2.2创建源程序文件30

3.2.3程序编译与调试31

3.2.4仿真调试31

3.2.5项目设置35

3.3单片机开发语言概述37

3.3.1单片机汇编语言37

3.3.2单片机C51语言38

3.4 C51的标识符与关键字38

3.4.1标识符38

3.4.2关键字39

3.5 C51的数据类型40

3.5.1整型常量41

3.5.2浮点型常量42

3.5.3 C51变量的数据类型43

3.5.4整型变量43

3.5.5浮点型变量44

3.5.6变量声明语句45

3.5.7特殊功能寄存器SFR定义45

3.5.8位变量46

3.5.9指针型变量47

3.5.10指针变量赋值47

3.6变量及其存储方式49

3.6.1局部变量与全局变量49

3.6.2变量的存储种类50

3.6.3变量的存储类型52

3.6.4变量的存储器模式52

3.7 C51的运算符53

3.7.1算术运算符53

3.7.2自增和自减运算54

3.7.3关系运算符54

3.7.4逻辑运算符54

3.7.5位运算符55

3.8运算符优先级和结合性55

3.9 C51的表达式56

3.9.1算术表达式56

3.9.2赋值表达式56

3.9.3逗号表达式57

3.9.4关系表达式58

3.9.5逻辑表达式58

思考与习题59

第4章 Proteus ISIS软件简介60

4.1 Proteus ISIS仿真软件简介60

4.1.1 Proteus软件系统组成60

4.1.2电子产品设计流程61

4.1.3 Proteus ISIS操作界面介绍62

4.1.4 Proteus软件资源69

4.1.5 Proteus软件在教学与实践中的应用71

4.2 Proteus ISIS菜单栏简介72

4.3设计视觉助手75

4.4 Proteus电路设计基础76

4.4.1设计流程76

4.4.2设计文档77

4.4.3原理图连线80

4.4.4电气规则检查ERC80

4.4.5保存原理图81

4.5基于Proteus的设计实例81

4.5.1 Proteus电路原理图设计81

4.5.2软件设计83

4.5.3源代码仿真与调试85

4.5.4单片机内部资源仿真与调试87

4.5.5电路与源代码联调88

思考与习题89

第5章 C51语言程序设计基础90

5.1 C51语言程序的基本结构90

5.2 C51语言基本语句93

5.2.1表达式语句93

5.2.2复合语句94

5.2.3循环控制语句95

5.2.4程序控制语句100

5.2.5开关语句103

5.2.6程序跳转语句（goto语句、break语句和continue语句）105

5.3 C51语言的数组108

5.3.1一维数组108

5.3.2数组赋值109

5.3.3二维数组110

5.3.4字符数组112

5.4 C51语言的函数113

5.4.1函数概述113

5.4.2函数的分类113

5.4.3函数的调用115

5.4.4函数返回语句117

5.4.5中断服务函数118

5.4.6库函数119

思考与习题124

第6章 单片机与定时器/计数器接口技术126

6.1单片机的定时器/计数器126

6.1.1单片机定时器/计数器的结构及工作原理126

6.1.2定时器/计数器的方式和控制寄存器128

6.1.3定时器/计数器初始化及步骤129

6.1.4定时器/计数器的工作方式130

6.2基于Proteus的定时器/计数器项目设计与仿真134

6.2.1二路方波生发器的设计与仿真134

6.2.2时间定时器设计与仿真136

思考与习题138

第7章 单片机与中断系统接口技术140

7.1单片机的中断系统140

7.1.1中断系统的概念及特点140

7.1.2中断系统的组成及中断源141

7.1.3中断系统控制寄存器142

7.1.4中断处理过程147

7.2中断源的C51语言程序设计149

7.2.1外部中断源的C51语言程序设计149

7.2.2定时中断源的C51语言程序设计150

7.2.3优先级中断源的C51语言程序设计152

7.2.4串行口中断源的C51语言程序设计153

7.2.5外部中断源的扩展154

7.3基于Proteus中断系统项目设计与仿真157

7.3.1电风扇风量显示电路设计与仿真157

7.3.2电子圆模式电路设计与仿真160

思考与习题163

第8章 单片机与数码管显示接口技术164

8.1 LED显示器与接口技术164

8.1.1 LED数码管结构及工作原理164

8.1.2 LED数码管的控制方式165

8.2 8位动态显示电路168

8.3基于Proteus的LED显示器项目设计与仿真170

8.3.1电子秒表电路设计与仿真170

8.3.2脉冲计数电路设计与仿真173

8.3.3基于Proteus的篮球竞赛24s定时器电路设计与仿真175

8.3.4交通信号灯模拟控制系统的设计与仿真179

思考与习题184

第9章 单片机与LED点阵显示接口技术185

9.1 LED点阵结构及原理185

9.1.1 8×8LED点阵简介185

9.1.2 LED点阵显示方式186

9.2基于Proteus的大屏幕显示器项目设计与仿真188

9.2.1 8×8LED点阵静态显示技术的设计与仿真188

9.2.2 16×16LED点阵“箭头”移动显示技术的设计与仿真189

9.2.3 16×16LED点阵文字移动显示技术的设计与仿真192

9.2.4 16×16LED点阵数字跳动显示技术的设计与仿真194

9.2.5 16×16LED图形广告屏（飞翔的小鸟）设计与仿真196

思考与习题201

第10章 单片机与LCD显示接口技术202

10.1液晶显示模块概述202

10.2 1602LCD液晶显示模块202

10.2.1 16021LCD主要参数与引脚功能202

10.2.2 1602LCD的控制指令及初始化205

10.2.3 LCD显示模块的接口形式207

10.3基于Proteus的LCD显示器项目设计与仿真208

10.3.1 1602LCD静态显示技术的设计与仿真208

10.3.2 16021.CD字符循环移动显示技术的设计与仿真211

10.4 128×64LCD图形显示器接口技术213

10.4.1液晶显示控制驱动器213

10.4.2指令集与功能说明215

10.5基于Proteus的128×64LCD显示器项目设计与仿真数字/字符/汉字接口电路设计与仿真217

思考与习题221

第11章 单片机与键盘接口技术222

11.1键盘222

11.1.1键盘工作原理222

11.1.2键盘结构与输入特点222

11.2独立式键盘接口技术223

11.2.1独立式按键电路结构223

11.2.2独立式按键的软件结构223

11.3基于Proteus的独立式键盘项目设计与仿真226

11.3.1汽车指示灯与加速显示控制器的设计与仿真226

11.3.2电热水器控制显示器的设计与仿真229

11.4矩阵式键盘接口技术232

11.4.1矩阵式键盘电路结构232

11.4.2矩阵式键盘工作方式232

11.4.3矩阵式键盘扫描法233

11.5基于Proteus的矩阵式键盘项目设计与仿真234

11.5.1矩阵查询式键盘电路的设计与仿真234

11.5.2矩阵中断式键盘电路的设计与仿真237

思考与习题240

第12章 单片机与A/D转换器接口技术241

12.1 A/D转换器接口技术241

12.1.1 A/D转换器原理241

12.1.2典型A/D转换器芯片ADC0809242

12.1.3 ADC0809的转换工作原理244

12.1.4 ADC0809转换程序设计244

12.2 8位串行A/D转换器接口技术248

12.3基于Proteus的A/D转换器项目设计与仿真250

12.3.1基于ADC0809光照度与温度数据采集的设计与仿真251

12.3.2基于ADC0831直流电压表的设计与仿真254

12.3.3基于ADC0831直流电流表的设计与仿真256

12.3.4基于ADC0831亮度自动控制电路的设计与仿真259

思考与习题262

第13章 单片机与D/A转换器接口技术263

13.1 D/A转换原理及主要技术指标263

13.1.1 D/A转换原理263

13.1.2 D/A转换器的主要技术指标263

13.1.3并行D/A转换器芯片DAC0832264

13.2 DAC0832与单片机接口技术266

13.3基于Proteus的DAC0832电路项目设计与仿真269

13.3.1基于DAC0832调幅调频正弦波信号发生器的设计与仿真269

13.3.2基于DAC0832函数信号发生器的设计与仿真273

思考与习题277

第14章 单片机与串行通信接口技术278

14.1通信的一般概念278

14.1.1并行通信与串行通信278

14.1.2串行通信的制式279

14.1.3串行通信的两种基本方式279

14.1.4串行通信的速率与接口280

14.2 MCS-51单片机串行通信接口281

14.2.1 MCS-51串行口的结构281

14.2.2 MCS-51串行口的工作方式284

14.2.3 MCS-51串行口的波特率286

14.2.4 MCS-51串行通信的编程方法287

14.3 MCS-51单片机串行口的扩展应用288

14.3.1单片机I/O口的扩展288

14.3.2基于Proteus的串入并出扩展口电路设计与仿真289

14.3.3基于Proteus的并入串出扩展口电路设计与仿真291

14.4 MCS-51单片机双机串行通信的应用293

14.4.1双机通信接口293

14.4.2单片机双机通信原理与设置293

14.5基于Proteus的单片机双机串行通信项目设计与仿真294

14.5.1单片机双机串行通信设计与仿真294

14.5.2光伏系统蓄电池电压双机通信监控器的设计与仿真296

14.6 MCS-51单片机多机串行通信的应用301

14.6.1多机通信硬件基本电路301

14.6.2多机通信原理与设置301

14.6.3单片机多机串行通信设计与仿真302

思考与习题310

第15章 单片机与电动机控制接口技术311

15.1直流电动机控制技术311

15.1.1直流电动机的基本结构311

15.1.2直流电动机的工作原理311

15.1.3直流电动机PWM调速原理312

15.1.4直流电动机PWM调速方案313

15.2基于Proteus的直流电动机控制项目设计与仿真315

15.2.1直流电动机正反转控制的设计与仿真315

15.2.2直流电动机PWM调速电路的设计与仿真317

15.3步进电动机控制技术321

15.3.1步进电动机简介321

15.3.2步进电动机工作原理321

15.3.3步进电动机驱动电路322

15.4基于Proteus的步进电动机控制项目设计与仿真322

15.4.1步进电动机步距角控制的设计与仿真322

15.4.2步进电动机N圈控制的设计与仿真324

15.4.3步进电动机多功能控制器的设计与仿真326

思考与习题330

附录A reg51.h详解331

附录B Proteus常用元器件333

参考文献335