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第1章 初识单片机2

1.1单片机的发展历史、现状与趋势2

1.2单片机的硬软件系统及种类4

1.2.1单片机的硬件系统5

1.2.2单片机的软件系统5

1.2.3单片机的种类6

1.3单片机开发工具8

1.3.1编程器8

1.3.2仿真器8

1.3.3其他工具8

1.4单片机的应用领域10

第2章 单片机应用系统开发基础11

2.1 51单片机的体系结构11

2.1.1总体结构11

2.1.2中央处理器CPU15

2.1.3存储器20

2.1.4振荡器28

2.1.5工作模式29

2.2 51单片机的指令系统32

2.2.1指令格式32

2.2.2寻址方式33

2.2.3指令系统36

2.3 I/O端口49

2.3.1 P0端口49

2.3.2 P 1端口51

2.3.3 P2端口51

2.3.4 P3端口52

2.4中断系统53

2.4.1中断系统的结构53

2.4.2中断请求源53

2.4.3外部中断55

2.4.4中断控制56

2.4.5中断过程58

2.5定时／计数器及串行口60

2.5.1定时／计数器的结构60

2.5.2定时器的方式寄存器TMOD60

2.5.3定时器／计数器控制寄存器TCON61

2.5.4定时／计数器的工作方式62

2.5.5定时器／计数器的初始化65

2.5.6 UART串行口的结构66

2.5.7串行口的特殊功能寄存器67

2.5.8串行口的工作方式69

2.6单片机应用系统开发流程77

第3章 单片机系统功能定义79

3.1概述79

3.2单片机应用系统的硬件组成80

3.2.1外围接口模块功能分析定义81

3.2.2输入输出模块功能分析定义84

第4章 准备元器件88

4.1概述88

4.2电子元件88

4.2.1电阻器88

4.2.2电容器91

4.2.3电感器94

4.3半导体分离器件96

4.3.1型号及命名方法97

4.3.2二极管98

4.3.3三极管102

4.3.4场效应晶体管102

4.3.5晶闸管104

4.4开关105

4.4.1常用开关的种类105

4.4.2常用开关的主要参数108

4.5继电器108

4.6接插件110

第5章 单片机PCB设计113

5.1 Protel电路图设计基础113

5.1.1 Protel集成开发环境113

5.1.2 Protel管理器115

5.2设计电路原理图115

5.2.1原理图设计基础与技巧115

5.2.2设计单片机系统原理图119

5.3印刷电路板设计125

5.3.1概述125

5.3.2印刷电路板的设计流程126

5.3.3设计原则126

5.3.4设计单片机系统PCB图128

5.4印刷电路板设计技巧和注意事项134

第6章 单片机制版与焊接136

6.1制作电路板136

6.1.1准备137

6.1.2曝光137

6.1.3显影137

6.1.4蚀刻138

6.2焊接工具139

6.2.1普通电烙铁139

6.2.2恒温电烙铁140

6.2.3吸锡电烙铁140

6.2.4几种实用的烙铁头141

6.2.5电烙铁的保养141

6.3焊接方法和技巧142

6.4焊接单片机系统实验板143

第7章 单片机硬件系统的调试145

7.1单片机硬件系统调试概述145

7.2硬件静态调试145

7.2.1排除逻辑故障145

7.2.2排除元器件故障146

7.2.3排除电源故障146

7.3联机仿真调试147

第8章 自制编程器149

8.1概述149

8.2编程器硬件设计149

8.2.1编程器硬件需求149

8.2.2装配要点151

8.2.3应用要点与故障排除152

8.2.4编程器电路图152

8.3编程器软件的使用154

8.4编程器使用方法157

8.5小结159

第9章 自制仿真器160

9.1概述160

9.2仿真器硬件设计160

9.2.1硬件需求161

9.2.2仿真器电路图及其工作原理161

9.3仿真器软件设计165

9.4仿真器的使用166

9.4.1软件环境设置166

9.4.2调试运行170

9.5小结173

第10章 单片机C51基础176

10.1 C51语言的基本语法176

10.1.1数据类型176

10.1.2运算符和表达式178

10.2 C51语言的基本结构184

10.2.1 C51控制流184

10.2.2 C51函数195

10.2.3 C51数组和指针208

10.2.4 C51结构、联合和枚举211

10.3 C51语言使用技巧217

第11章Keil C51开发环境220

11.1 Keil μVision3环境介绍220

11.1.1 Keil μVision3菜单221

11.1.2 Keil μVision3编写代码流程226

11.2利用Keil μVision3编写C51程序226

11.2.1建立新项目226

11.2.2常用环境配置229

11.3 Keil μVision3编程技巧236

第12章 单片机系统电源模块240

12.1单片机系统电源模块的结构框图240

12.2单片机系统电源模块的设计240

12.3单片机系统电源模块的抗干扰措施242

12.3.1电源模块工作的稳定性243

12.3.2切断电源模块产生的干扰243

第13章 单片机系统外部RAM模块244

13.1单片机系统RAM模块基础知识简介244

13.1.1 8D锁存器74LS373.244

13.1.2 3-8译码器74LS 138245

13.1.3随机存取数据存储器（RAM）6264246

13.2单片机系统RAM模块设计247

13.2.1单片机与外部RAM的连接方法247

13.2.2单片机系统扩展外部RAM应用实例250

13.3单片机系统RAM模块调试技巧252

第14章 单片机系统并行接口253

14.1单片机系统并行接口芯片简介253

14.1.1可编程并行接口芯片8255简介253

14.1.2可编程并行接口芯片8155简介259

14.2单片机系统并行接口设计264

14.2.1 8255与51单片机的接口设计264

14.2.2 8155与51单片机的接口设计266

14.3单片机系统并行接口调试技巧277

第15章 单片机系统D/A转换模块278

15.1 D/A转换器概述278

15.1.1 D/A转换的原理278

15.1.2 D/A转换器的技术指标280

15.2单片机系统D/A模块芯片简介281

15.2.1并行D/A转换器芯片DAC0832281

15.2.2串行D/A转换器芯片TLC5617283

15.3单片机系统D/A模块接口设计284

15.3.1 DAC0832与51单片机的接口设计284

15.3.2 TLC5617与51单片机的接口设计291

15.4单片机系统D/A模块调试技巧294

第16章 单片机系统A/D转换模块295

16.1 A/D转换器工作原理295

16.1.1双积分式A/1D转换器的工作原理295

16.1.2逐次逼近式A/D转换器的工作原理296

16.2单片机系统A/D模块芯片简介296

16.2.1双积分式A/D转换器芯片MC 14433.297

16.2.2并行A/D转换器芯片ADC0809298

16.2.3串行A/D转换器芯片TLC0832300

16.3单片机系统A/D模块接口设计302

16.3.1 MC14433与51单片机的接口设计302

16.3.2 ADC0809与51单片机的接口设计304

16.3.3 TLC0832与51单片机的接口设计308

16.4单片机系统A/D模块调试技巧310

第17章 单片机系统实时时钟模块311

17.1单片机系统实时时钟模块芯片简介311

17.1.1典型串行实时时钟芯片DS 1302311

17.1.2典型并行实时时钟芯片DS 12C887314

17.2单片机系统实时时钟模块设计319

17.2.1 DS1302与51单片机的接口设计319

17.2.2 DS 12C887与51单片机的接口设计324

17.3单片机系统实时时钟模块调试技巧328

第18章 单片机系统EEPROM模块330

18.1单片机系统EEPROM模块芯片简介330

18.1.1 EEPROM AT24C64芯片简介330

18.1.2串行口12C简介331

18.2 AT24C64与51单片机的接口设计335

18.3单片机系统EEPROM模块调试技巧344

第19章 单片机系统硬件看门狗模块345

19.1单片机系统硬件看门狗简介345

19.2硬件看门狗模块与51单片机接口设计346

19.2.1计数器构成的看门狗电路346

19.2.2定时器构成的看门狗电路346

19.2.3专用芯片构成的看门狗电路347

19.3单片机系统硬件看门狗调试技巧349

第20章 单片机系统温度模块350

20.1温度测量相关概念350

20.1.1温度和温标的定义350

20.1.2温度测量方法350

20.1.3温度传感器351

20.2利用单线总线实现DS 18B20

的温度测量352

20.2.1 DS 18B20数字传感器352

20.2.2 DS 18B20的单线总线结构355

20.2.3基于DS 18B20的温度测量系统的设计360

20.3利用热电阻传感器Pt 100实现温度测量364

20.3.1热电阻传感器365

20.3.2铂热电阻Pt100.365

20.3.3基于Pt 100的温度测量系统的设计366

第21章 单片机远距离通信模块370

21.1单片机的通信简介370

21.1.1单片机的通信方式370

21.1.2串行通信的传输方式371

21.2基于RS-485的单片机远距离通信模块的设计371

21.2.1 RS-485接口标准372

21.2.2基于RS-485的远程通信模块的硬件电路的设计372

21.2.3单片机与PC机通信模块的程序设计375

21.2.4程序的调试技巧380

21.3基于CAN总线远距离通信模块的设计380

21.3.1 CAN总线简介381

21.3.2基于CAN总线远距离通信模块硬件电路的设计383

21.3.3基于SJA1000的CAN总线通信模块的程序的设计387

21.3.4程序调试技巧392

第22章 单片机系统键盘输入模块393

22.1键盘的设计基础393

22.1.1键盘的分类和按键去抖393

22.1.2键盘的基本组成形式394

22.2利用单片机的串行口实现键盘接口402

22.2.1硬件电路的设计402

22.2.2程序设计403

22.3利用8279可编程芯片实现键盘接口405

22.3.1 8279可编程芯片简介405

22.3.2 8279的键盘接口电路设计410

22.3.3程序设计411

第23章 单片机系统显示输出模块413

23.1 LED显示器输出接口413

23.1.1 LED显示器的结构413

23.1.2 LED显示器的工作方式416

23.2 LCD液晶显示器输出接口421

23.2.1 LCD液晶显示器结构422

23.2.2 LCD液晶显示器分类422

23.2.3 LCD显示模块LCM422

23.2.4利用HT1621实现段式LCD液晶显示424

第24章 单片机系统打印输出模块431

24.1微型打印机简介431

24.2 WH-A7接口时序432

24.2.1 WH-A7并行接口时序432

24.2.2 WH-A7串行接口时序434

24.3 WH-A7热敏微型打印机打印命令434

24.4与单片机接口及程序438

24.4.1并行WH-A7与51单片机的接口设计438

24.4.2串行WH-A7与51单片机的接口设计440

第25章 单片机系统驱动隔离模块442

25.1单片机驱动模块设计442

25.1.1单片机I/O口的驱动442

25.1.2板内总线的驱动445

25.1.3继电器的驱动447

25.1.4其他驱动器件介绍450

25.1.5单片机驱直流动电机451

25.2单片机隔离模块设计456

25.2.1开关量的隔离457

25.2.2单片机模拟信号隔离设计458

25.2.3专用RS-485 总线的隔离芯片462

第26章 单片机实现密码锁466

26.1概述466

26.2设计思路及流程466

26.3硬件电路设计467

26.3.1电源电路设计467

26.3.2键盘电路468

26.3.3显示器电路468

26.3.4报警电路469

26.3.5电子锁控制电路469

26.3.6单片机电路470

26.4软件设计470

26.4.1常量、变量说明471

26.4.2显示子程序472

26.4.3报警子程序475

26.4.4键盘子程序476

26.4.5系统其他程序482

26.5小结484

第27章 单片机实现音乐发生器485

27.1概述485

27.2设计流程及思路485

27.2.1音乐基础485

27.2.2音频脉冲和音乐节拍的实现486

27.2.3音频功放488

27.3硬件电路设计491

27.3.1主要器件491

27.3.2电路原理图及其工作原理492

27.4软件设计494

27.5小结500

第28章 单片机实现数字温度计502

28.1概述502

28.2设计思路及流程502

28.3硬件电路设计503

28.3.1主要器件503

28.3.2电路原理图507

28.4软件设计511

28.4.1常量、变量说明511

28.4.2按键子程序512

28.4.3显示子程序514

28.4.4温度采集子程序517

28.4.5报警子程序519

28.4.6系统其他程序519

28.5小结524

第29章 单片机实现IC卡读卡器525

29.1概述525

29.2设计思路及流程525

29.3硬件电路设计526

29.3.1主要器件526

29.3.2电路原理图531

29.4软件设计534

29.4.1常量、变量说明534

29.4.2显示子程序535

29.4.3读卡子程序536

29.4.4报警子程序544

29.4.5系统其他子程序544

29.5小结547

第30章 单片机实现远程监控系统549

30.1概述549

30.1.1下位机系统功能549

30.1.2上位机系统功能549

30.2设计思路及流程550

30.2.1下位机系统总体设计550

30.2.2上位机系统总体设计550

30.3硬件电路设计551

30.3.1主要器件551

30.3.2电路原理图553

30.4软件设计558

30.4.1通信协议559

30.4.2下位机程序设计559

30.4.3上位机程序设计569

30.5小结580

第31章 单片机实现电子钟581

31.1概述581

31.2设计思路及流程581

31.3硬件电路设计582

31.3.1主要器件582

31.3.2电路原理图588

31.4软件设计592

31.4.1常量、变量说明592

31.4.2显示子程序593

31.4.3键盘子程序596

31.4.4时钟子程序598

31.4.5设置子程序602

31.4.6闹铃子程序610

31.4.7系统其他子程序611

31.5小结615

第32章 单片机实现网络通信616

32.1概述616

32.2设计思路及流程616

32.3硬件电路设计617

32.3.1主要器件617

32.3.2电路原理图622

32.4软件设计626

32.4.1常量、变量说明626

32.4.2显示子程序629

32.4.3键盘子程序630

32.4.4网络通信子程序630

32.4.5系统其他子程序641

32.5小结642

第33章 单片机实现温度巡回检测系统644

33.1概述644

33.2设计思路及流程644

33.3硬件电路设计645

33.3.1主要器件645

33.3.2电路原理图648

33.4软件设计651

33.4.1常量、变量说明651

33.4.2温度采集子程序652

33.4.3显示子程序659

33.4.4键盘子程序664

33.4.5存储子程序667

33.4.6系统其他子程序669

33.5小结673