本书以80C51为代表介绍51系列单片机的工作原理与应用实例。书中编程语言采用单一C51语言,可显著提高编程方法的工程实用性;内容编排采用理论与应用实例紧密结合的做法,克服了过去单片机教材在理论与应用之间存在较大时间差的问题;采用Proteus 8.11作为电路绘图、软件编程、动态调试、仿真运行和虚拟实验的教学工具,以其逼真的可视化特点解决了以往单片机课程难教难学的问题;坚持学以致用的原则,所选的数十个应用实例都具有较强的应用背景,其中第9章的综合应用实例——智能仪器设计与PCB布版更是突出了“从概念到产品”的教学理念。本书保持了方便读者学习的传统做法,每章都有内容概述、本章小结、思考与练习,书末附有教学实验。本书的实例都可进行仿真运行,确保程序正确无误。在手机版和电脑版的双系统课程网站(www.51mcu.cn/c51-2/)中免费提供教学PPT、仿真实例资料、实例仿真视频、思考与练习答案和阅读材料。本书的C51语言是从零基础开始的,适合没有C语言基础或基础薄弱的读者。本书可作为高等工科院校机械类、电气类、电子信息类、计算机类各专业80学时及以下要求的教材,也可作为嵌入式应用系统设计

第1章 单片机基础知识概述1 1.1 单片机概述1 1.1.1 单片机的基本概念1 1.1.2 单片机的应用领域2 1.1.3 主流单片机及其特点3 1.1.4 单片机发展趋势5 1.1.5 关于学习单片机8 1.2 单片机预备知识9 1.2.1 数制及其转换9 1.2.2 有符号数11 1.2.3 位、字节和字11 1.2.4 BCD码12 1.2.5 ASCII码12 1.2.6 基本逻辑门电路13 1.3 Proteus软件简介14 本章小结17 思考与练习118 第2章 MCS-51单片机的结构组成20 2.1 单片机的基本结构20 2.1.1 MCS-51单片机的内部结构20 2.1.2 MCS-51外部引脚及其功能22 2.2 单片机的存储器结构24 2.2.1 存储器划分方法24 2.2.2 程序存储器25 2.2.3 数据存储器26 2.3 单片机的复位与时序28 2.3.1 单片机的复位28 2.3.2 单片机的时序29 2.4 单片机并行I/O口32 2.4.1 P1口32 2.4.2 P3口34 2.4.3 P0口34 2.4.4 P2口35 2.5 绘制Proteus原理图36 2.5.1 创建新工程36 2.5.2 原理图绘图界面38 2.5.3 绘图基本方法39 2.5.4 Proteus绘图实例40 本章小结42 思考与练习242 第3章 C51编程语言基础45 3.1 C51编译工具45 3.1.1 C51源程序开发过程45 3.1.2 Source Code工作界面46 3.1.3 Source Code基本用法48 3.2 C51的基本执行语句52 3.2.1 表达式语句52 3.2.2 选择语句55 3.2.3 循环语句60 3.2.4 注释语句64 3.3 C51的变量65 3.3.1 变量概述65 3.3.2 变量名66 3.3.3 数据类型66 3.3.4 存储类型71 3.3.5 存储种类73 3.4 C51的指针74 3.5 C51的数组77 3.5.1 一维数组的定义77 3.5.2 一维数组的使用78 3.5.3 字符数组80 3.5.4 二维数组81 3.6 C51的函数83 3.6.1 函数的基本概念83 3.6.2 函数的定义83 3.6.3 函数的调用85 本章小结87 思考与练习387 第4章 单片机的通用I/O口方式应用90 4.1 I/O口方式的简单应用90 4.1.1 基本输入/输出电路90 4.2.2 数码管原理与静态显示96 4.2 I/O口方式的进阶应用101 4.2.1 数码管动态显示原理与应用101 4.2.2 行列式键盘原理与应用103 本章小结108 思考与练习4108 第5章 单片机的中断系统111 5.1 中断的概念111 5.2 中断控制系统114 5.2.1 中断系统结构114 5.2.2 中断的控制115 5.3 中断控制过程119 5.4 中断编程和应用实例121 5.4.1 中断应用实例121 5.4.2 扩充外部中断源128 本章小结130 思考与练习5131 第6章 单片机的定时/计数器134 6.1 定时/计数器的工作原理134 6.1.1 基本原理134 6.1.2 结构组成135 6.2 定时/计数器的控制136 6.2.1 TMOD寄存器136 6.2.2 TCON寄存器137 6.3 定时/计数器的工作方式138 6.3.1 方式1138 6.3.2 方式2141 6.3.3 方式0144 6.3.4 方式3144 6.4 定时/计数器的应用实例145 本章小结151 思考与练习6152 第7章 单片机的串行口154 7.1 串行通信概念154 7.2 MCS-51的串行口控制器156 7.2.1 串行口内部结构156 7.2.2 串行口控制寄存器157 7.3 串行口工作方式0及其应用159 7.4 串行口工作方式1及其应用161 7.5 串行口工作方式2及其应用165 7.6 串行口工作方式3及其应用167 本章小结172 思考与练习7173 第8章 单片机的外围接口技术176 8.1 51单片机的三总线结构176 8.1.1 片外三总线形式176 8.1.2 地址锁存器的原理与接口177 8.2 简单并行扩展的原理与接口应用179 8.2.1 访问扩展接口的软件方法179 8.2.2 利用74273扩展并行输出口180 8.2.3 利用74244扩展并行输入口182 8.3 D/A转换器的原理与接口应用185 8.3.1 DAC0832的工作原理186 8.3.2 DAC0832的应用实例187 8.4 A/D转换器的原理与接口应用190 8.4.1 ADC0809的工作原理190 8.4.2 ADC0809的应用实例191 8.5 开关量驱动原理与接口应用194 8.5.1 驱动接口方式194 8.5.2 驱动接口的应用实例197 8.6 液晶显示模块的原理与接口应用202 8.6.1 LM1602模块的工作原理202 8.6.2 LM1602模块的应用实例204 8.7 串行扩展单元的原理与接口应用207 8.7.1 串行A/D转换器MAX124X207 8.7.2 串行D/A转换器LTC145X211 8.7.3 串并转换器74HC595213 8.7.4 I2C总线E2PROM存储器AT24CXX216 8.7.5 串行日历时钟DS1302224 本章小结230 思考与练习8231 第9章 单片机应用系统开发234 9.1 单片机系统设计开发过程234 9.1.1 单片机典型应用系统234 9.1.2 单片机应用系统的开发过程235 9.2 单片机系统可靠性技术239 9.2.1 硬件抗干扰技术概述240 9.2.2 软件抗干扰技术概述241 9.3 单片机综合应用实例——智能仪器241 9.3.1 功能概述241 9.3.2 硬件电路设计242 9.3.3 软件系统设计243 9.3.4 仿真开发过程247 9.4 智能仪器的PCB布版实例252 9.4.1 PCB布版准备252 9.4.2 PCB布版结果254 本章小结257 思考与练习9257 附录A 教学实验260 实验1 绘制电路原理图260 实验2 数据筛查与转存261 实验3 LED灯循环控制262 实验4 数码管的中断控制264 实验5 数字秒表显示器265 实验6 双机串行通信266 实验7 模数转换电压表268 实验8 数字电压表的PCB设计270 参考文献272