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第1篇 基础知识与环境搭建篇2

第1章 绪论2

1.1单片机的发展2

1.2单片机的应用3

1.3 51系列单片机的特点及分类4

第2章 单片机硬件基础知识6

2.1 MCS-51单片机的内部结构及引脚6

2.1.1中央处理器7

2.1.2存储器结构9

2.1.3 1/O接口13

2.1.4芯片引脚14

2.1.5中断系统15

2.1.6定时器／计数器15

2.1.7串行口16

2.2 MCS-51单片机的工作方式16

2.2.1复位方式16

2.2.2程序执行方式16

2.2.3单步执行方式17

2.2.4低功耗操作方式17

2.3 MCS-51单片机的工作时序18

2.3.1基本时序周期18

2.3.2指令读取和执行时序19

2.3.3访问外部ROM/RAM的操作时序20

本章小结22

第3章 单片机开发语言23

3.1汇编语言23

3.1.1指令格式和指令符号23

3.1.2寻址方式24

3.1.3伪指令27

3.1.4指令系统29

3.2 C51语言36

3.2.1 C51数据与运算40

3.2.2 C51基本语句47

3.2.3 C51构造数据类型54

3.2.4 C51函数63

3.3 Keil C51集成开发环境67

3.3.1 Keil C51简介68

3.3.2 Keil C51软件的安装69

3.3.3常用窗口介绍70

本章小结73

第4章 单片机的内部资源及编程75

4.1中断系统75

4.1.1中断概述75

4.1.2单片机的中断系统77

4.2外部中断81

4.2.1外部中断的初始化和撤销82

4.2.2外部中断的应用83

4.3定时器/计数器85

4.3.1定时器／计数器的结构85

4.3.2定时器／计数器的控制86

4.3.3定时器／计数器的工作方式87

4.3.4定时器／计数器的初始化88

4.3.5定时器／计数器的应用89

4.4串行口92

4.4.1串行口的控制94

4.4.2串行口的工作方式95

4.4.3串行口的通信应用97

本章小结106

第2篇 典型模块篇108

第5章 单片机存储器的扩展108

5.1半导体存储器概述108

5.1.1程序存储器的种类及特点108

5.1.2数据存储器的种类及特点109

5.1.3存储器的主要性能指标109

5.1.4存储器的编址方法110

5.2程序存储器的扩展110

5.2.1 E2 PROM程序存储器2817A的扩展110

5.2.2 Flash存储器AT25F512的扩展114

5.3数据存储器的扩展119

5.3.1 SRAM数据存储器6264的扩展120

5.3.2铁电存储器FM 1808的扩展124

5.3.3 NV RAM数据存储器B Q4010的扩展126

本章小结130

第6章 单片机I/O接口扩展131

6.1单片机内部I/O接口131

6.1.1 I/O口的作用131

6.1.2外部设备的编址132

6.1.3 I/O传送方式133

6.2并行接口芯片的扩展I/O接口134

6.2.1可编程并行接口芯片——Intel 8155135

6.2.2利用Intel 8155扩展矩阵式键盘140

6.3串行口扩展I/O接口146

6.3.1利用串入并出芯片74HC595扩展I/O并行输出接口146

6.3.2利用并入串出芯片74LS165扩展I/O并行输入接口152

本章小结158

第7章 单片机A/D转换159

7.1 A/D转换器类型及特点159

7.1.1 A/D转换器概述159

7.1.2逐次逼近型A/D转换器的工作原理160

7.1.3双积分型A/D转换器的工作原理161

7.1.4 A/D转换器的性能指标165

7.2 51单片机与并行A/D转换器的接口166

7.2.1双积分型A/D转换器ICL7135166

7.2.2 ICL7135芯片与单片机的接口设计169

7.3 51单片机与串行A/D转换器的接口177

7.3.1逐次逼近型A/D转换器ADC0832177

7.3.2 ADC0832芯片与单片机的接口设计180

本章小结185

第8章 单片机D/A转换186

8.1 D/A转换器概述186

8.1.1 D/A转换器工作原理186

8.1.2 D/A转换器的性能指标189

8.2 51单片机与并行D/A转换器的接口191

8.2.1 8位D/A转换器DAC0832191

8.2.2 DAC0832与单片机的接口及程序设计192

8.2.3 12位D/A转换器DAC 1230196

8.2.4 DAC 1230与单片机的连接方法与工作时序199

8.3 51单片机与串行D/A转换器的接口204

8.3.1 D/A转换器TLC5615204

8.3.2 TLC5615与单片机的接口设计207

本章小结209

第9章 单片机键盘设计210

9.1键盘概述210

9.2独立式按键的设计214

9.2.1独立式按键的结构214

9.2.2独立式按键与单片机的连接214

9.3矩阵式键盘的设计221

9.3.1矩阵式键盘的工作原理221

9.3.2矩阵式键盘的扫描原理221

9.3.3 矩阵式键盘与单片机的连接222

9.4键盘接口芯片225

9.4.1键盘接口芯片8279225

9.4.2利用8279芯片扩展矩阵键盘232

本章小结237

第10章 单片机与显示器239

10.1显示器的种类及工作原理239

10.1.1 7段LED数码管239

10.1.2点阵式LED240

10.1.3 LCD液晶显示240

10.2 7段LED数码管的显示方法242

10.2.1静态显示方式242

10.2.2动态显示方式246

10.3点阵式LED的显示方法249

10.3.1点阵式LED扩展方法250

10.3.2点阵式LED驱动电路251

10.4 LCD的显示方法253

10.4.1液晶显示的驱动方式254

10.4.2 OCMJ4X8C液晶显示器简介255

10.4.3 OCMJ4X8C液晶显示器的接口连接260

本章小结265

第11章 单片机看门狗技术266

11.1看门狗技术概述266

11.1.1看门狗的功能266

11.1.2看门狗应用技巧267

11.2硬件看门狗技术267

11.2.1看门狗芯片X5045267

11.2.2定时复位电路实现看门狗279

11.3软件看门狗技术282

11.3.1单定时器中断监视实现软件看门狗282

11.3.2环形中断监视实现软件看门狗283

11.4软硬件结合实现看门狗285

本章小结287

第12章 单片机通信技术289

12.1 RS-232C通信方式289

12.1.1 RS-232C通信标准289

12.1.2 MAX232芯片简介292

12.1.3 MAX232与单片机的接口设计293

12.2 RS-485通信方式299

12.2.1 RS-485通信标准300

12.2.2 MAX485芯片简介301

12.2.3 MAX485与单片机的接口设计303

12.3 CAN总线通信方式308

12.3.1 CAN总线通信标准308

12.3.2 SJA 1000芯片简介313

12.3.3利用SJA 1000芯片实现单片机通信317

本章小结327

第13章 单片机与实时时钟芯片328

13.1并行实时时钟芯片DS 12887328

13.1.1时钟芯片DS 12887简介328

13.1.2利用DS 12887实现电子时钟334

13.2串行实时时钟芯片DS1302339

13.2.1时钟芯片DS 1302简介339

13.2.2利用DS 1302实现电子时钟343

本章小结358

第14章 单片机与微型打印机359

14.1微型打印机概述359

14.1.1微型打印机的分类359

14.1.2微型打印机的选用问题360

14.2 RD-E系列微型打印机360

14.2.1功能简介361

14.2.2打印命令361

14.2.3接口方式363

本章小结369

第3篇 综合实例篇371

第15章 基于DS18B20的温度循环检测系统371

15.1任务描述及设计方案371

15.2温度传感器DS18B20简介372

15.2.1 DS18B20内部结构及测温原理372

15.2.2 DS 18B20的封装形式及引脚功能373

15.2.3 DS 18B20的存储器374

15.2.4 1-Wire总线协议375

15.2.5 DS 18B20的操作命令377

15.3硬件电路设计377

15.3.1主机电路377

15.3.2温度传感器电路378

15.3.3显示电路379

15.3.4声光报警电路379

15.4软件程序设计379

15.4.1软件流程图380

15.4.2程序代码380

本章小结390

第16章 自动控制升降旗系统391

16.1设计要求及方案分析391

16.1.1设计要求与系统方案确定391

16.1.2语音芯片ISD2560简介393

16.1.3步进电动机34HS300简介396

16.1.4实时时钟PCF8563简介401

16.2硬件电路设计408

16.2.1主控器电路408

16.2.2显示及按键电路409

16.2.3语音电路411

16.2.4电动机控制电路412

16.2.5其他电路412

16.3软件程序设计413

16.3.1程序流程413

16.3.2程序代码414

本章小结433

第17章 简易IC卡考勤机系统435

17.1任务描述及总体设计435

17.2非接触式IC卡简介436

17.2.1 Mifare1 S50的结构436

17.2.2 Mifare1 S50的密码认证437

17.2.3 Mifare1 S50的存储结构437

17.2.4 Mifare1 S50的存储器操作439

17.3 ZLG500A读卡模块简介440

17.3.1 ZLG500A读卡模块的引脚功能440

17.3.2 ZLG500A三线串行读卡模块接口规范441

17.3.3 ZLG500A读卡模块数据传输协议443

17.3.4 ZLG500A和MCU命令C51函数444

17.4 MAX813L简介445

17.4.1 MAX813L的内部结构和引脚功能445

17.4.2 MAX813L的功能446

17.4.3 MAX813L的时序图447

17.5硬件电路设计448

17.5.1主机电路448

17.5.2读卡电路448

17.5.3显示电路449

17.5.4时钟电路449

17.5.5存储器电路450

17.5.6处理器监控电路450

17.6系统软件程序设计451

17.6.1软件流程图451

17.6.2程序代码451

本章小结476