單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì) 王麗君 王欣欣
定 價(jià)：59 元
- 作者：王麗君 王欣欣
- 出版時(shí)間：2025/2/1
- ISBN：9787111768173
- 出 版 社：機(jī)械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TP368.1
- 頁(yè)碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開(kāi)本：16開(kāi)
本書詳細(xì)介紹了美國(guó)Atmel公司的AT89S51/AT89S52單片機(jī)內(nèi)部硬件組成及工作原理，重點(diǎn)介紹單片機(jī)應(yīng)用的各種功能實(shí)現(xiàn)，包括鍵盤輸入、信息輸出、外部中斷、定時(shí)計(jì)數(shù)、串行口通信、串行擴(kuò)展相關(guān)應(yīng)用及單片機(jī)控制系統(tǒng)的典型應(yīng)用等。同時(shí)，本書介紹了軟件開(kāi)發(fā)工具Keil C51及虛擬仿真工具Proteus的安裝、綜合調(diào)試等，也對(duì)基于單片機(jī)的C51編程語(yǔ)言進(jìn)行了說(shuō)明。書中給出了部分設(shè)計(jì)案例，可為讀者系統(tǒng)學(xué)習(xí)單片機(jī)接口設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能應(yīng)用提供參考和借鑒。本書為新形態(tài)教材，重點(diǎn)內(nèi)容處以二維碼的形式鏈接了知識(shí)點(diǎn)講解視頻，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。
本書可作為各類工科院校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院的電氣工程及其自動(dòng)化、電子信息工程、測(cè)控技術(shù)與儀器、機(jī)電一體化、車輛工程、智能制造等相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材及參考用書，也可供相關(guān)技術(shù)人員參考。
本書遵循教指委相關(guān)指導(dǎo)文件和高等院校學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律編寫而成。踐行四新理念，融入思政元素，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。
單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，具有普通計(jì)算機(jī)所不具備的一系列優(yōu)點(diǎn)，其體積小、功能強(qiáng)、可靠性高、價(jià)格低、性能穩(wěn)定，被廣泛應(yīng)用于智能儀器儀表、自動(dòng)控制、通信系統(tǒng)、家用電器和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等。此外，單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)還在農(nóng)業(yè)、化工、軍事、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。各大工科院校都將“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程列為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，為了便于學(xué)生系統(tǒng)掌握單片機(jī)知識(shí)，將其充分應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)大賽等實(shí)踐環(huán)節(jié)，編者將長(zhǎng)期從事該課程教研活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行梳理總結(jié)形成本書。
本書以美國(guó)Atmel（愛(ài)特梅爾）公司的AT89S51（各種Intel 8051內(nèi)核單片機(jī)最具代表性的機(jī)型）為主，詳細(xì)介紹其硬件結(jié)構(gòu)、工作原理及典型功能應(yīng)用設(shè)計(jì)。書中所有設(shè)計(jì)案例均基于C51編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合先進(jìn)虛擬仿真工具Proteus實(shí)現(xiàn)綜合聯(lián)調(diào)，以直觀地展現(xiàn)功能的運(yùn)行情況。
本書從單片機(jī)原理到硬件/軟件設(shè)計(jì)、從問(wèn)題提出到分析解決問(wèn)題的思路，都進(jìn)行了詳盡說(shuō)明。本書具有以下特點(diǎn)：1）內(nèi)容安排合理，精簡(jiǎn)但針對(duì)性強(qiáng)。從初學(xué)者角度出發(fā)，內(nèi)容編排循序漸進(jìn)，主要包含單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)（硬件結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器分布等）、C51編程語(yǔ)言、軟件工具Keil C51和Proteus的使用，以及單片機(jī)基本功能及擴(kuò)展功能的實(shí)現(xiàn)。內(nèi)容結(jié)構(gòu)整體符合學(xué)習(xí)規(guī)律，可讀可用性強(qiáng)。
2）強(qiáng)調(diào)實(shí)際動(dòng)手操作。在掌握基本硬件結(jié)構(gòu)和軟件編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，借助兩個(gè)軟件工具，將硬件、軟件設(shè)計(jì)與案例設(shè)計(jì)有機(jī)地融為一體，使學(xué)生真正從理論出發(fā)，設(shè)計(jì)出能虛擬運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)綜合調(diào)試，同時(shí)可借助于開(kāi)發(fā)板系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)物調(diào)試，提升學(xué)生的動(dòng)手能力。
本書共10章，包含了AT89S51單片機(jī)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的基本內(nèi)容。
第1章介紹微型計(jì)算機(jī)的分類與組成，導(dǎo)出單片機(jī)的基本概念及當(dāng)前流行的不同系列單片機(jī)。
第2章介紹AT89S51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳功能、指令時(shí)序。
第3章介紹單片機(jī)的C51語(yǔ)言基礎(chǔ)，包括數(shù)據(jù)類型、存儲(chǔ)類型、基本語(yǔ)句、函數(shù)等。
第4章介紹單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與仿真工具Proteus、Keil C51，并通過(guò)實(shí)例說(shuō)明綜合調(diào)試的方法。
第5～8章分別介紹單片機(jī)的基本功能應(yīng)用，包含I/O端口、鍵盤掃描、液晶顯示器、外部中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行通信，從各個(gè)功能的工作原理出發(fā)，詳細(xì)分析仿真案例實(shí)現(xiàn)全過(guò)程。
第9、10章介紹單片機(jī)的典型應(yīng)用，如單總線、I2C總線、直流電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、舵機(jī)等。
為培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和工程應(yīng)用能力，本書各章均配有一定數(shù)量的思考題和習(xí)題，書中實(shí)例介紹詳盡。為適應(yīng)信息時(shí)代的學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣，本書在重點(diǎn)內(nèi)容處以二維碼形式鏈接知識(shí)點(diǎn)講解視頻，可以隨掃隨學(xué)。
本書由華北水利水電大學(xué)王麗君、王欣欣擔(dān)任主編，顧波擔(dān)任副主編，劉海朝、趙建林、申杰參與編寫。其中王麗君編寫第1章，顧波編寫第2、4章，劉海朝編寫第3、9章，申杰編寫第5、6章，王欣欣編寫第7、8章，趙建林編寫第10章，全書由王欣欣負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。研究生姜仕同、亢業(yè)豪、王航、吳宗明等在文稿錄入、校對(duì)修改、文字編輯、實(shí)例程序調(diào)試等方面做了大量工作，在此謹(jǐn)向他們致以衷心的感謝!
由于編者水平有限，書中難免存在疏漏和不足之處，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編 者
高等院校教師
前言
第1章 緒論 1
1.1 微型計(jì)算機(jī)的分類與組成 1
1.1.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本構(gòu)成 1
1.1.2 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類 2
1.2 單片機(jī)概述 4
1.2.1 單片機(jī)的概念 4
1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史 4
1.2.3 單片機(jī)的應(yīng)用 5
1.2.4 單片機(jī)的特點(diǎn) 6
1.2.5 MCS-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 7
1.2.6 AT89S5x系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 7
1.2.7 其他類型的單片機(jī) 9
本章小結(jié) 10
思考題與習(xí)題 10
第2章 AT89S51單片機(jī)的硬件
結(jié)構(gòu) 11
2.1 AT89S51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 11
2.1.1 中央處理器（CPU） 12
2.1.2 存儲(chǔ)器 13
2.1.3 總線 21
2.1.4 I/O端口 21
2.2 AT89S51單片機(jī)的引腳功能 25
2.3 AT89S51單片機(jī)的指令時(shí)序 27
2.3.1 AT89S51單片機(jī)的典型指令及執(zhí)行時(shí)序 27
2.3.2 外部程序存儲(chǔ)器讀時(shí)序 28
2.3.3 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀時(shí)序 29
2.3.4 最小系統(tǒng) 30
本章小結(jié) 30
思考題與習(xí)題 31
第3章 單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 32
3.1 C51語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 32
3.1.1 C51語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)
類型 32
3.1.2 常量與變量 38
3.1.3 C51語(yǔ)言的絕對(duì)地址訪問(wèn) 41
3.1.4 C51語(yǔ)言的運(yùn)算符與表達(dá)式 43
3.2 C51語(yǔ)言的基本語(yǔ)句 48
3.2.1 表達(dá)式語(yǔ)句和復(fù)合語(yǔ)句 48
3.2.2 選擇語(yǔ)句 49
3.2.3 循環(huán)語(yǔ)句 52
3.3 C51語(yǔ)言的數(shù)組 57
3.3.1 一維數(shù)組 57
3.3.2 二維數(shù)組 59
3.3.3 字符型數(shù)組 61
3.3.4 數(shù)組與存儲(chǔ)空間 62
3.3.5 數(shù)組的應(yīng)用 62
3.4 C51語(yǔ)言的指針 63
3.4.1 通用指針 63
3.4.2 存儲(chǔ)器指針 64
3.5 C51語(yǔ)言的函數(shù) 64
3.5.1 函數(shù)的分類 64
3.5.2 函數(shù)的定義 66
3.5.3 函數(shù)調(diào)用 67
3.5.4 函數(shù)的返回值 68
本章小結(jié) 68
思考題與習(xí)題 69
第4章 開(kāi)發(fā)與仿真工具 71
4.1 Proteus集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 71
4.1.1 Proteus軟件介紹 71
4.1.2 Proteus的主要功能 71
4.1.3 Proteus可模擬的元器件和儀器
以及聯(lián)合仿真 72
4.1.4 Proteus軟件的安裝 72
4.1.5 Proteus的新建工程介紹 74
4.1.6 主工具欄 76
4.2 Keil C51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境實(shí)例 77
4.2.1 Keil C51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境安裝 77
4.2.2 Keil C51集成開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹 80
4.2.3 Keil C51使用實(shí)例 86
4.3 Proteus應(yīng)用案例 89
4.3.1 流水燈案例 89
4.3.2 靜態(tài)數(shù)碼管案例 93
4.3.3 LED模擬交通燈案例 96
4.3.4 LED步進(jìn)電動(dòng)機(jī)案例 98
本章小結(jié) 100
思考題與習(xí)題 100
第5章 單片機(jī)I/O端口的應(yīng)用 102
5.1 輸出端口的應(yīng)用 102
5.1.1 單片機(jī)控制LED 102
5.1.2 LED數(shù)碼管顯示器的設(shè)計(jì) 110
5.1.3 單片機(jī)控制蜂鳴器 114
5.2 輸入端口的應(yīng)用 117
5.2.1 單片機(jī)輸入端口的結(jié)構(gòu)和功能
特點(diǎn) 117
5.2.2 按鍵的輸入電路設(shè)計(jì) 119
5.2.3 一鍵多功能信號(hào)燈的設(shè)計(jì) 123
5.3 單片機(jī)I/O端口的高級(jí)應(yīng)用 127
5.3.1 LED數(shù)碼管顯示方式和單片機(jī)與LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口 127
5.3.2 鍵盤掃描 129
5.3.3 單片機(jī)與字符型液晶顯示器接口
的設(shè)計(jì) 133
5.3.4 時(shí)鐘/日歷芯片DS1302 142
5.3.5 設(shè)計(jì)案例：多功能數(shù)字電子
時(shí)鐘/日歷的設(shè)計(jì) 145
本章小結(jié) 154
思考題與習(xí)題 155
第6章 單片機(jī)中斷系統(tǒng)的應(yīng)用 156
6.1 單片機(jī)中斷系統(tǒng)概述 156
6.1.1 中斷的概念 156
6.1.2 中斷源 156
6.1.3 中斷的特點(diǎn) 157
6.1.4 中斷優(yōu)先級(jí) 158
6.2 51系列單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 161
6.2.1 單片機(jī)的外部中斷觸發(fā)方式 161
6.2.2 單片機(jī)的中斷處理過(guò)程 161
6.2.3 單片機(jī)的中斷請(qǐng)求的撤銷 163
6.3 51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
方法 164
6.3.1 中斷系統(tǒng)的初始化編程 164
6.3.2 中斷服務(wù)程序的編寫 165
6.4 設(shè)計(jì)案例：帶應(yīng)急信號(hào)處理的交通燈
控制器的設(shè)計(jì) 169
本章小結(jié) 170
思考題與習(xí)題 170
第7章 單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的
應(yīng)用 171
7.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 171
7.1.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作方式
寄存器（TMOD） 172
7.1.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制
寄存器（TCON） 172
7.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式 173
7.2.1 方式0 173
7.2.2 方式1 174
7.2.3 方式2 174
7.2.4 方式3 175
7.2.5 初值計(jì)算 176
7.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用案例 176
7.3.1 定時(shí)器的應(yīng)用 177
7.3.2 計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 181
7.3.3 利用T1控制P1.7發(fā)出1kHz的
音頻信號(hào) 183
7.3.4 LED數(shù)碼管秒表 185
7.3.5 門控位的應(yīng)用—測(cè)量脈沖
寬度 187
7.4 AT89S52單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
T2 190
7.4.1 T2相關(guān)的寄存器 190
7.4.2 T2的工作方式 191
本章小結(jié) 195
思考題與習(xí)題 196
第8章 單片機(jī)串行口的應(yīng)用 197
8.1 串行通信基礎(chǔ) 197
8.1.1 同步通信和異步通信 198
8.1.2 串行通信的傳輸方式 199
8.1.3 串行通信的錯(cuò)誤校驗(yàn) 199
8.1.4 傳輸速率與傳輸距離 200
8.2 串行口的結(jié)構(gòu) 200
8.2.1 串行口控制寄存器（SCON） 201
8.2.2 電源控制寄存器（PCON） 203
8.3 串行口的工作方式 203
8.3.1 方式0 203
8.3.2 方式1 206
8.3.3 方式2和方式3 207
8.4 串
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