基于C51语言编程的MCS-51单片机实用教程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 MCS-51单片机概述1

1.1 单片机发展历史1

1.2 MSC-51系列单片机2

1.3 单片机应用系统的硬件设计3

1.4 应用系统的软件设计3

1.5 单片机最新进展4

1.5.1 数字单片机的技术发展5

1.5.2 以单片机为核心的嵌入式系统6

1.5.3 单片机应用的可靠性技术发展7

第2章 硬件结构和指令系统9

2.1 MSC-51功能9

2.2 管脚概述10

2.3 I/O（输入/输出）端口结构12

2.3.1 P0口13

2.3.2 P1口14

2.3.3 P2口15

2.3.4 P3口15

2.3.5 端口的负载能力和接口要求17

2.4 8051存储器配置17

2.4.1 程序存储器地址空间18

2.4.2 数据存储器地址空间19

2.4.3 PSW24

2.5 复位25

2.5.1 复位信号和复位状态25

2.5.2 常用的几种复位电路26

2.6 MCS-51单片机工作时序26

2.6.1 片内振荡器及时钟信号的产生26

2.6.2 机器周期和指令周期27

2.6.3 CPU取指令、执行指令周期时序28

2.6.4 访问片外ROM的操作时序29

2.6.5 访问片外RAM的操作时序29

2.7 MCS-51指令系统31

2.7.1 指令系统综述31

2.7.2 寻址方式32

2.7.3 数据传送类指令33

2.7.4 算术运算类指令35

2.7.5 逻辑操作类指令38

2.7.6 控制转移类指令40

2.7.7 布尔操作类指令43

第3章 C51程序设计45

3.1 C51程序设计基础45

3.1.1 C51的标识符45

3.1.2 C51的关键字45

3.1.3 变量与常量48

3.1.4 数据类型49

3.1.5 变量的作用域53

3.1.6 const修饰符56

3.1.7 C51的分隔符57

3.1.8 运算符58

3.1.9 表达式65

3.2 C51语句68

3.2.1 说明语句69

3.2.2 表达式语句69

3.2.3 复合语句69

3.2.4 条件语句70

3.2.5 开关与跳转语句73

3.2.6 循环语句76

3.2.7 函数调用语句80

3.2.8 空语句81

3.2.9 C51语句的流程与控制81

3.3 C51函数84

3.3.1 函数的定义84

3.3.2 函数的调用和返回85

3.3.3 函数作用范围90

3.3.4 函数的变量作用域90

3.3.5 main函数90

3.4 C51数据结构92

3.4.1 C51结构92

3.4.2 数组95

3.4.3 联合与枚举101

3.4.4 类型说明103

3.4.5 指针104

3.5 预处理114

3.5.1 文件包含指令114

3.5.2 宏定义115

3.5.3 预处理指令116

3.5.4 C51头文件120

第4章 最小应用系统设计123

4.1 AT89C51单片机性能介绍123

4.2 MCS-51最小应用系统设计126

4.3 C51应用开发初步126

4.3.1 延时程序127

4.3.2 P1I/O口的声明127

4.3.3 控制LED指示灯的源程序129

第5章 中断系统131

5.1 中断的概念131

5.2 8051中断控制133

5.2.1 中断控制寄存器134

5.2.2 中断响应过程及响应时间137

5.3 C51中断函数138

5.3.1 中断函数的定义138

5.3.2 内部中断函数的使用139

5.3.3 外部中断函数的使用140

5.3.4 扩展外部中断函数的使用141

5.3.5 使用中断函数要注意的问题142

第6章 定时器/计数器144

6.1 定时器/计数器简介144

6.2 定时器/计数器的设置145

6.2.1 工作模式寄存器TMOD（89H）145

6.2.2 控制寄存器TCON（88H）146

6.3 定时器/计数器的四种工作模式147

6.3.1 模式0147

6.3.2 模式1148

6.3.3 模式2148

6.3.4 模式3149

6.4 定时器/计数器的编程和应用150

6.4.1 模式0的应用150

6.4.2 模式1的应用151

6.4.3 模式2的应用152

6.4.4 模式3的应用152

6.4.5 运行中读定时器/计数器152

6.4.6 门控制位GATE的功能和使用方法153

6.5 定时器应用综合实例153

6.5.1 简介154

6.5.2 工作原理154

6.5.3 电路原理图154

6.5.4 程序155

第7章 串行口162

7.1 概述162

7.1.1 并行和串行162

7.1.2 串行通信的方式163

7.1.3 同步通信和异步通信163

7.1.4 波特率（Baud rate）164

7.2 8051串行口164

7.2.1 结构165

7.2.2 串行口控制寄存器165

7.2.3 串行通信工作方式167

7.2.4 波特率设计169

7.3 单片机双机通信技术171

7.3.1 中断方式双机通信软件设计172

7.3.2 通信软件的调试及故障排除173

7.4 单片机多机通信技术174

7.4.1 多机通信接口设计174

7.4.2 多机通信原理174

7.4.3 多机通信的软件协议175

7.4.4 主机、从机构成中断方式的多机通信软件实例176

7.5 PC机与单片机的通信技术177

第8章 人机交互设计203

8.1 I/O口的使用203

8.1.1 I/O口的直接输入/输出203

8.1.2 开关电路及驱动电路接口208

8.2 键盘接口技术211

8.2.1 矩阵键盘工作原理213

8.2.2 按键的识别方法213

8.2.3 键盘的编码215

8.3 显示器接口技术21

8.3.1 LED显示器接口技术215

8.3.2 显示器结构原理215

8.3.3 LED显示器接口及显示方式216

8.3.4 16×2字符液晶显示（LCD）程序218

第9章 A/D与D/A转换222

9.1 传感器222

9.2 A/D与D/A转换技术223

9.2.1 D/A转换223

9.2.2 A/D转换器接口技术230

9.3 MCS51系列单片机ADμC812234

9.3.1 ADμC812工作原理234

9.3.2 控制ADC工作的特殊功能寄存器236

9.3.3 ADC的工作模式237

第10章 MCS-51单片机系统的扩展240

10.1 外部I/O的扩展240

10.1.1 I/O口扩展概述240

10.1.2 I/O地址译码技术240

10.2 扩展程序存储器242

10.2.1 扩展总线243

10.2.2 扩展8K字节EPROM243

10.2.3 扩展16K字节EPROM245

10.3 扩展数据存储器245

10.3.1 扩展总线246

10.3.2 8051扩展2K字节RAM246

10.4 程序存储器与数据存储器同时扩展247

10.4.1 8051外扩32KEPROM和32KRAM247

10.4.2 译码法扩展大容量存储器247

10.5 采用8279扩展键盘与显示接口249

10.5.1 8279可编程键盘/显示器接口芯片249

10.5.2 8279基本启动程序252

10.6 采用芯片8255进行扩展254

10.6.1 8255管脚功能254

10.6.2 8255三种工作方式255

10.6.3 8255与8051单片机的连接256

10.6.4 8255扩展实例256

10.7 8051存储结构257

10.7.1 8051存储单元257

10.7.2 数据类型259

10.7.3 存储器类型260

10.7.4 存储器模式263

第11章 单片机实用技术264

11.1 I2C总线264

11.1.1 I2C总线特点264

11.1.2 I2C总线工作原理264

11.1.3 总线基本操作265

11.1.4 实例：X24C04与MCS-51单片机软硬件的实现266

11.1.5 实例程序267

11.2 电源设计要注意的问题269

11.3 抗干扰设计274

11.3.1 硬件考虑274

11.3.2 软件考虑277

第12章 C51编译方法281

12.1 Keil的编译环境μVision2282

12.1.1 μVision2窗口与菜单283

12.1.2 编译检查工具PC-Lint293

12.1.3 开发工具选项294

12.1.4 调试工具选项300

12.2 Keil C51编译器的控制指令301

12.2.1 源文件控制类301

12.2.2 目标文件（Object）控制类301

12.2.3 列表文件（listing）控制类301

12.3 编译过程302

12.3.1 A51宏汇编器303

12.3.2 映像文件305

12.3.3 LIB51库管理器305

12.3.4 OC51分段目标文件转换器306

12.3.5 OH51目标代码到HEX文件的转换器306

12.4 代码优化306

12.4.1 代码优化306

12.4.2 对8051的特殊优化306

12.4.3 代码生成选项307

12.5 混合编译307

12.5.1 项目目标和文件组307

12.5.2 浏览项目窗口中的文件和文件组的属性308

12.5.3 用户上电初始化程序STARTUP.A51简介309

12.5.4 与汇编语言的接口312

12.5.5 和PL/M-51的接口319

12.6 μVision2其他功能319

12.6.1 多个文件中查找320

12.6.2 资源浏览器320

12.7 出错信息321

第13章 上机实验指导322

13.1 实验1—用C51编写简单程序322

13.1.1 实验要求322

13.1.2 实验目的322

13.1.3 部分参考程序322

13.2 实验2—中断实验322

13.2.1 实验要求322

13.2.2 实验目的323

13.2.3 实验电路及连线323

13.2.4 实验说明323

13.2.5 实验程序框图324

13.2.6 部分源程序324

13.3 实验3—定时器实验325

13.3.1 实验要求325

13.3.2 实验目的325

13.3.3 实验电路及连线325

13.3.4 实验说明326

13.3.5 实验程序框图326

13.3.6 部分代码326

13.4 实验4—计数器实验327

13.4.1 实验要求327

13.4.2 实验目的327

13.4.3 实验电路及连线327

13.4.4 实验说明327

13.4.5 实验程序框图328

13.4.6 部分实验程序329

13.5 实验5—单片机串行口实验329

13.5.1 实验要求329

13.5.2 实验目的329

13.5.3 实验电路及连线329

13.5.4 实验说明329

13.6 实验6—P1口控制直流电机实验330

13.6.1 实验要求330

13.6.2 实验目的330

13.6.3 实验电路及连线330

13.6.4 实验说明331

13.6.5 实验程序框图331

13.7 实验7—LCD显示实验332

13.7.1 实验要求332

13.7.2 实验目的332

13.7.3 实验电路及连线332

13.7.4 实验说明332

13.7.5 实验程序框图333

13.7.6 实验程序333

13.8 实验8—A/D转换实验337

13.8.1 实验要求337

13.8.2 实验目的337

13.8.3 实验电路及连线337

13.8.4 实验说明338

13.8.5 实验程序框图338

13.9 实验9—D/A转换实验339

13.9.1 实验要求339

13.9.2 实验目的339

13.9.3 实验电路及连线339

13.9.4 实验说明340

13.9.5 实验程序框图340

13.10 实验10—扩展存储器读写实验341

13.10.1 实验要求341

13.10.2 实验目的341

13.10.3 实验电路及连线341

13.10.4 实验说明341

13.10.5 实验程序框图342

附录A 致命错误信息343

附录B 语法和语义错误信息346

附录C 警告信息361

附录D MCS-51汇编指令集365

附录E C51库函数369