本書(shū)從單片機(jī)應(yīng)用的角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了51系列及兼容單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、工作原理、功能部件及軟、硬件應(yīng)用開(kāi)發(fā)資源；著重講解了單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及軟硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程；以Keil集成環(huán)境、Proteus仿真軟件等開(kāi)發(fā)資源為平臺(tái)，引用了大量單片機(jī)軟、硬件仿真調(diào)試示例及工程應(yīng)用實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)、熟知、實(shí)踐和應(yīng)用單片機(jī)。
本書(shū)融單片機(jī)電路原理、軟件編程、仿真調(diào)試及工程應(yīng)用為一體，具有結(jié)構(gòu)完整、層次分明，以應(yīng)用示例為導(dǎo)向，將知識(shí)點(diǎn)貫穿其中等特點(diǎn)，既便于教學(xué)又方便讀者自學(xué)和操作。
本書(shū)可作為高等院校電子、通信、自動(dòng)化、機(jī)電、測(cè)控及信息類專業(yè)的教學(xué)用書(shū)，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考用書(shū)。
適讀人群 ：本書(shū)可作為高等院校電子、通信、自動(dòng)化、機(jī)電、測(cè)控及信息類專業(yè)的教學(xué)用書(shū)，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考用書(shū)。
1）結(jié)構(gòu)完整、層次分明、內(nèi)容詳實(shí)、循序漸進(jìn)、便于查閱和自學(xué)。
2）以應(yīng)用示例為導(dǎo)向，將知識(shí)點(diǎn)貫穿其中，即便于教學(xué)，又方便讀者操作。
3）工程實(shí)例及仿真調(diào)試內(nèi)容豐富，便于讀者引用。
4）多技術(shù)融合，為讀者提供單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程及解決方案。
51系列及兼容單片機(jī)組成的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)以其通用性強(qiáng)、價(jià)廉、設(shè)計(jì)靈活等特點(diǎn)而遍及各個(gè)領(lǐng)域，有著廣泛的發(fā)展前景和穩(wěn)定增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。
為了適應(yīng)新形勢(shì)下學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的需要，本教材從單片機(jī)應(yīng)用的角度出發(fā)，詳細(xì)介紹了51系列及兼容單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)、工作原理、功能部件及軟硬件應(yīng)用開(kāi)發(fā)資源。在單片機(jī)硬件組成及匯編語(yǔ)言的基礎(chǔ)上，著重講解了單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及軟硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程。
本書(shū)以Keil集成環(huán)境、Proteus仿真軟件及ISP下載等開(kāi)發(fā)資源為平臺(tái)，引用了大量的單片機(jī)軟硬件仿真調(diào)試示例及工程應(yīng)用實(shí)例，引導(dǎo)讀者逐步認(rèn)識(shí)、熟知、實(shí)踐和應(yīng)用單片機(jī)。
本書(shū)作者都是長(zhǎng)期工作在高等院校相關(guān)專業(yè)的一線教師，曾多次在單片機(jī)課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)及全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽及機(jī)器人競(jìng)賽培訓(xùn)工作中，將Proteus軟件應(yīng)用于單片機(jī)仿真設(shè)計(jì)及調(diào)試，并成功地將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際電路設(shè)計(jì)，取得了良好的教學(xué)效果和優(yōu)異的競(jìng)賽成績(jī)。本書(shū)融入了作者多年來(lái)在高等院校單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并將成功案例編入書(shū)中。
本書(shū)的主要特點(diǎn)：
1）結(jié)構(gòu)完整、層次分明、內(nèi)容詳實(shí)、循序漸進(jìn)、便于查閱和自學(xué)。
2）以應(yīng)用示例為導(dǎo)向，將知識(shí)點(diǎn)貫穿其中，即便于教學(xué)，又方便讀者操作。
3）工程實(shí)例及仿真調(diào)試內(nèi)容豐富，便于讀者引用。
4）多技術(shù)融合，為讀者提供單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全過(guò)程及解決方案。
本書(shū)共10章，第1章在介紹計(jì)算機(jī)基本組成的基礎(chǔ)上，詳細(xì)描述了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)資源；第2章介紹了51單片機(jī)硬件的功能結(jié)構(gòu)、內(nèi)部組成、編程資源及最小系統(tǒng)；第3章介紹了Proteus嵌入式系統(tǒng)仿真軟件的使用與操作；第4章介紹了51單片機(jī)指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言、C51程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境Keil的使用及Proteus聯(lián)機(jī)仿真調(diào)試示例；第5章介紹了51單片機(jī)中斷結(jié)構(gòu)、中斷應(yīng)用技術(shù)及中斷應(yīng)用實(shí)例設(shè)計(jì)及仿真；第6章介紹了51單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器原理、應(yīng)用實(shí)例的設(shè)計(jì)及仿真；第7章介紹了51單片機(jī)串行通信接口、串行口通信應(yīng)用實(shí)例的設(shè)計(jì)及仿真；第8章介紹了51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、I/O接口擴(kuò)展、A-D、D-A轉(zhuǎn)換技術(shù)及應(yīng)用實(shí)例；第9章介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程、典型工程實(shí)例的軟、硬件設(shè)計(jì)過(guò)程；第10章介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)。
本書(shū)由趙全利、忽曉偉任主編，周偉、袁浩、張會(huì)敏等參編，其中第1章由趙全利編寫(xiě)，第2章由周偉編寫(xiě)，第3章和第8章81~82節(jié)由袁浩編寫(xiě)，第4章41～42節(jié)和第8章的87~88節(jié)由董素鴿編寫(xiě)，第4章43～44節(jié)由柴云編寫(xiě)， 第4章45～47節(jié)和第5章由胡代弟編寫(xiě)，第6章61~63節(jié)由張會(huì)敏編寫(xiě)，第6章64~66節(jié)和第10章由王蓓編寫(xiě)，第7章由謝澤奇編寫(xiě)，第8章83～86節(jié)由左建業(yè)編寫(xiě)，第9章由忽曉偉編寫(xiě)。各章習(xí)題解答、軟、硬件仿真調(diào)試、附錄A、附錄B、附錄C、附錄D、附錄E、附錄F、圖表制作、文字錄入及電子課件由陳瑞霞、駱秋容、劉大學(xué)、劉克純、繆麗麗、徐維維、徐云林、劉瑞新、崔瑛瑛、翟麗娟、莊建新、劉大蓮、韓建敏、莊恒、李剛、孫明建、田金鳳、陳文娟、李繼臣、王如新、趙艷波、王茹霞和田同福編寫(xiě)并完成。全書(shū)由趙全利教授統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、對(duì)各章節(jié)整改并統(tǒng)稿，劉瑞新教授主審定稿。
本書(shū)可作為高等院校電子、通信、自動(dòng)化、測(cè)控及計(jì)算機(jī)等專業(yè)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程的教學(xué)用書(shū)，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考用書(shū)。
為了配合教學(xué)，本書(shū)配以全程課件、Keil源程序文件及Proteus仿真文件，教師可從機(jī)械工業(yè)出版社教育服務(wù)網(wǎng)下載。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中參考和引用了許多文獻(xiàn)資料，在此對(duì)有關(guān)文獻(xiàn)資料的作者表示真誠(chéng)感謝。由于微機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展速度很快，加之作者水平有限，書(shū)中不足和遺漏之處，懇請(qǐng)老師、同學(xué)及讀者朋友們提出寶貴意見(jiàn)和建議。
編者
趙全利，1951年2月出生于河南開(kāi)封，教授，河南省教育技術(shù)裝備和實(shí)踐教育專家，原河南大學(xué)民革支部副主委。長(zhǎng)期從事高等院校電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)專業(yè)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)與工程研究�，F(xiàn)任鄭州大學(xué)西亞斯國(guó)際學(xué)院電子及自動(dòng)化工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任。同時(shí)擔(dān)任該校教學(xué)團(tuán)隊(duì)帶頭人、 “可編程邏輯控制器”精品課項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、“單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。
先后主編并由機(jī)械工業(yè)出版社出版的全國(guó)高等學(xué)校規(guī)劃專業(yè)教材共14部。構(gòu)建、探索并歸納總結(jié)了《“二循環(huán)、三課堂”的實(shí)踐育人教學(xué)模式》，在清華大學(xué)主辦的期刊《計(jì)算機(jī)教育》公開(kāi)發(fā)表。
目錄
前言
第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)概述
11計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)組成
111計(jì)算機(jī)到單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程
112單片機(jī)、單板機(jī)、PC
113數(shù)制與編碼
114計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成
12單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)
121單片機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用
122嵌入式系統(tǒng)
123單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成
13單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)資源
14一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用示例
15思考與練習(xí)
第2章51單片機(jī)及硬件結(jié)構(gòu)
2151單片機(jī)系列
2251單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)
22151單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)框圖及功能
22251單片機(jī)引腳功能
2351單片機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及位處理器
23151單片機(jī)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)
232程序存儲(chǔ)器
233數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
234專用寄存器區(qū)（SFR）
235位處理器
2451單片機(jī)工作方式
241復(fù)位及復(fù)位方式
242程序執(zhí)行工作方式
243節(jié)電工作方式
2551單片機(jī)的時(shí)序
251時(shí)鐘
252CPU時(shí)序
26單片機(jī)最小系統(tǒng)組成
27思考與習(xí)題
第3章Proteus虛擬仿真技術(shù)
31Proteus安裝
32Proteus ISIS基本操作
321Proteus工作區(qū)
322Proteus ISIS主要參數(shù)設(shè)置
323Proteus ISIS激勵(lì)信號(hào)源
324Proteus ISIS VSM虛擬儀器
33Proteus原理圖編輯及仿真
331Proteus ISIS原理圖編輯
332Proteus ISIS電路仿真
34思考與習(xí)題
第4章指令系統(tǒng)、匯編語(yǔ)言及C51程序設(shè)計(jì)
41單片機(jī)指令系統(tǒng)
411指令分類及指令格式
412尋址方式及尋址空間
413指令系統(tǒng)及應(yīng)用示例
42匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
421匯編語(yǔ)言特征
422偽指令
423匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用
43C51程序設(shè)計(jì)
431C51及數(shù)據(jù)類型
432C51運(yùn)算符及表達(dá)式
433C51控制語(yǔ)句
434數(shù)組
435函數(shù)
436指針
44Keil 51單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境
441單片機(jī)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)過(guò)程
442Keil 開(kāi)發(fā)環(huán)境的安裝
443Keil 工程的建立
444Keil 調(diào)試功能
45單片機(jī)I/O端口應(yīng)用程序及仿真
451流水燈
452鍵控流水燈
46Keil C與Proteus聯(lián)機(jī)調(diào)試示例
461通過(guò)插件實(shí)現(xiàn)Keil C與Proteus聯(lián)機(jī)調(diào)試及示例
462通過(guò)OMF文件實(shí)現(xiàn)Keil與Proteus調(diào)試及示例
47思考與習(xí)題
第5章51單片機(jī)中斷系統(tǒng)及應(yīng)用
51中斷的概念
511中斷及中斷源
512中斷嵌套及優(yōu)先級(jí)
5251單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制
521中斷源和中斷請(qǐng)求標(biāo)志
522中斷允許控制
523中斷優(yōu)先級(jí)控制
5351單片機(jī)中斷響應(yīng)過(guò)程
531中斷響應(yīng)
532中斷處理
533中斷返回
54外部中斷源擴(kuò)展
541中斷加查詢方式擴(kuò)展外部中斷源
542利用定時(shí)器擴(kuò)展外部中斷源
55中斷系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)示例及仿真
551中斷系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計(jì)
552中斷實(shí)現(xiàn)程序（指令）單步操作
553外部中斷應(yīng)用示例及仿真
56思考與習(xí)題
第6章51單片機(jī)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器及應(yīng)用
61定時(shí)器/計(jì)數(shù)器概述
62定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制
621定時(shí)器/計(jì)數(shù)器工作模式寄存器TMOD
622定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON
63定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式
631工作模式0
632工作模式1
633工作模式2
634工作模式3
64定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用技術(shù)
641模式0的應(yīng)用
642模式1的應(yīng)用
643模式2的應(yīng)用
644模式3的應(yīng)用
65定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例及仿真
651定時(shí)器延時(shí)控制及仿真
652定時(shí)器實(shí)現(xiàn)測(cè)量脈沖寬度及仿真
65310kHz方波發(fā)生器及仿真
654循環(huán)加1計(jì)數(shù)器及仿真
66思考與習(xí)題
第7章51單片機(jī)串行口及應(yīng)用
71通信基礎(chǔ)知識(shí)
711并行通信
712串行通信
713波特率和發(fā)送/接收時(shí)鐘
714奇偶校驗(yàn)
72常用串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及接口電路
721RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)及接口電路
722RS-422/485總線標(biāo)準(zhǔn)及接口電路
7351單片機(jī)串行口
731串行口結(jié)構(gòu)
732串行口控制
733串行口的工作方式
734波特率設(shè)置
74串行口應(yīng)用技術(shù)及設(shè)計(jì)實(shí)例
741串行口方式0應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例
742串行口其他方式下的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例
743雙機(jī)通信應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例
744多機(jī)通信設(shè)計(jì)實(shí)例
75思考與習(xí)題
第8章單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展及I/O接口技術(shù)
81單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述
811單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展常用接口芯片
812單片機(jī)擴(kuò)展后的總線結(jié)構(gòu)
82程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展
821常用的程序存儲(chǔ)器
822程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展
83數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展
831常用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器芯片
832數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展
84I/O端口的擴(kuò)展
841簡(jiǎn)單并行I/O口的擴(kuò)展
8428155可編程多功能接口芯片及擴(kuò)展
85單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)外部地址空間的編址方法
851單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)地址空間編址
852線選法
853譯碼法
86單片機(jī)I/O接口技術(shù)及應(yīng)用
861鍵盤(pán)及接口電路
862LED顯示器及接口電路
863LCD液晶顯示器及接口
8648155擴(kuò)展鍵盤(pán)與顯示器設(shè)計(jì)實(shí)例
87A-D、D-A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口
871D-A轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用技術(shù)
872A-D轉(zhuǎn)換器及應(yīng)用技術(shù)
88思考與練習(xí)
第9章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)實(shí)例
91單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程
911總體設(shè)計(jì)
912硬件設(shè)計(jì)
913軟件設(shè)計(jì)
914軟、硬件仿真調(diào)試
915聯(lián)機(jī)調(diào)試
916程序下載
917脫機(jī)運(yùn)行
92單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
921智能循跡小車(chē)
922單片機(jī)舵機(jī)控制系統(tǒng)
923電子密碼鎖控制系統(tǒng)
924LED點(diǎn)陣顯示系統(tǒng)
925直流電機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)
93思考與練習(xí)
第10章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾技術(shù)
101干擾源
1011干擾源、傳播途徑及干擾分類
1012串模干擾與共模干擾
1013電網(wǎng)及電路干擾
102硬件抗干擾措施
1021串模干擾與共模干擾的抑制
1022輸入/輸出通道干擾的抑制
1023電網(wǎng)及電路干擾的抑制
1024地線的抗干擾措施
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