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第1章 概述1

1.1 嵌入式系统概述1

1.2 嵌入式系统的组成1

1.3 单片机的特点2

1.4 单片机的应用3

1.5 单片机的发展历史3

1.6 单片机的使用环境和产品等级4

1.7 单片机的发展趋势5

本章 小结6

习题6

第2章 MCS-51单片机基础7

2.1 MCS-51单片机介绍7

2.2 MCS-51单片机芯片的内部结构及特点10

2.2.1 MCS-51单片机结构10

2.2.2 MCS-51系列单片机的引脚分布12

2.3 单片机的CPU14

2.3.1 运算器14

2.3.2 布尔处理机14

2.3.3 控制器15

2.4 输出／输入端口结构15

2.4.1 P0口的结构和功能15

2.4.2 P1口的结构和功能16

2.4.3 P2口的结构和功能17

2.4.4 P3口的结构和功能17

2.5 MCS-51单片机的存储器18

2.5.1 程序存储器19

2.5.2 数据存储器19

2.6 时钟电路及CPU时序24

2.6.1 时钟电路24

2.6.2 单片机的周期25

2.7 复位操作26

2.7.1 复位26

2.7.2 复位方式27

本章 小结27

习题28

第3章 MCS-51单片机的内部资源29

3.1 单片机的中断系统29

3.1.1 单片机中断系统的概念29

3.1.2 单片机中断系统的结构和组成30

3.1.3 中断控制32

3.1.4 响应中断的条件34

3.1.5 外部中断的响应时间34

3.1.6 外部中断的触发方式35

3.1.7 单片机中断请求的撤销35

3.1.8 单片机中断服务子程序的设计36

3.1.9 单片机外部中断扩充方法36

3.2 单片机的定时器／计数器37

3.2.1 定时器／计数器的结构与工作原理37

3.2.2 T0和T1定时器／计数器的控制39

3.2.3 T0和T1定时器／计数器的工作方式40

3.2.4 计数器模式对输入信号的要求42

3.2.5 定时器／计数器的初始化编程42

3.3 单片机的串行通信43

3.3.1 串行口的结构与功能43

3.3.2 串行口的控制寄存器44

3.3.3 串行口的工作方式45

3.3.4 单片机的多机通信50

本章 小结51

习题51

第4章 MCS-51单片机的C程序设计基础52

4.1 基本概念52

4.2 变量和常量53

4.2.1 变量类型53

4.2.2 变量的作用域54

4.2.3 常量55

4.2.4 枚举和定义56

4.2.5 存储类型57

4.3 运算符和表达式59

4.3.1 赋值运算符和算术运算符59

4.3.2 逻辑运算符和关系运算符60

4.3.3 自增运算符、自减运算符和复合赋值运算符62

4.3.4 C51的位运算62

4.3.5 条件表达式63

4.3.6 运算符优先级63

4.4 控制语句65

4.4.1 if/else语句65

4.4.2 while循环66

4.4.3 do/while循环66

4.4.4 for循环66

4.4.5 switch/case语句66

4.4.6 continue和goto语句67

4.5 函数67

4.5.1 函数的定义67

4.5.2 函数的返回值69

4.5.3 函数调用69

4.5.4 函数的声明70

4.6 数组和指针70

4.6.1 数组70

4.6.2 指针75

4.7 结构与共用体78

4.7.1 结构78

4.7.2 共用体80

本章 小结81

习题82

第5章 μVision2集成开发环境83

5.1 Keil C51 v6.12 的安装83

5.2 Keil C51 v6.12 的使用83

本章 小结91

习题92

第6章 MCS-51单片机内部资源的C语言程序设计93

6.1 单片机的并行I/O口93

6.1.1 点亮一个发光二极管93

6.1.2 8个LED的流水灯实验94

6.1.3 一路开关状态指示实验96

6.1.4 多路开关状态指示实验98

6.2 单片机中断系统的C语言编程99

6.2.1 单片机中断系统的初始化100

6.3 单片机计数器／定时器的C语言编程104

6.3.1 计数器／定时器方式0的应用编程104

6.3.2 计数器／定时器方式1的应用编程106

6.3.3 计数器／定时器方式2的应用编程111

6.3.4 计数器／定时器方式3的应用编程116

6.3.5 计数器／定时器门控位GATE的应用编程118

6.4 单片机串口的C语言编程120

6.4.1 串口方式0扩展并行I/O口120

6.4.2 RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计122

6.4.3 串口异步工作方式的应用编程126

本章 小结141

习题141

第7章 单片机常用外部资源的C语言程序设计144

7.1 LED数码管的动态显示144

7.1.1 LED数码管的结构与原理145

7.1.2 硬件原理图146

7.1.3 程序设计147

7.2 4×4矩阵键盘的检测149

7.2.1 矩阵键盘简介及其工作原理149

7.2.2 矩阵键盘的硬件原理图149

7.2.3 4×4键盘程序设计代码151

7.3 高精度RTC器件DS1302的程序设计153

7.3.1 DS1302简介154

7.3.2 DS1302的硬件原理图156

7.3.3 程序设计157

7.4 I2C串行总线接口器件AT24C04的驱动程序设计168

7.4.1 I2C总线的构成和信号类型168

7.4.2 I2C总线接口电路170

7.4.3 I2C总线的传输协议与数据传送170

7.4.4 I2C总线接口器件AT24C04的应用实例172

7.4.5 AT24C04的硬件原理图172

7.4.6 AT24C04的程序设计173

7.5 字符型LCD1602的驱动程序设计177

7.5.1 LCD1602简介177

7.5.2 LCD1602的指令178

7.5.3 LCD1602的电路原理图183

7.5.4 程序设计184

7.6 A/D转换器TLC549的驱动程序设计187

7.6.1 A/D转换的基础知识187

7.6.2 A/D转换器的主要技术指标187

7.6.3 TLC549的结构及工作原理188

7.6.4 TLC549的硬件原理图189

7.6.5 程序设计190

7.7 D/A转换器DAC0832的驱动程序设计194

7.7.1 D/A转换器的分类194

7.7.2 D/A转换器的主要技术指标194

7.7.3 D/A转换器的典型应用194

7.7.4 DAC0832的结构及工作原理194

7.7.5 DAC0832直通方式应用接口及其程序设计196

7.8 单线温度传感器DS18B20的程序设计197

7.8.1 DS18B20的工作原理198

7.8.2 DS18B20的工作时序200

7.8.3 DS18B20的指令202

7.8.4 电路原理图203

7.8.5 程序设计203

7.9 看门狗监控芯片X25045的程序设计207

7.9.1 看门狗监控概述207

7.9.2 X25045的外形及引脚说明208

7.9.3 X25045的工作原理及结构208

7.9.4 X25045的读／写操作及其程序设计209

7.10 步进电机的原理与应用214

7.10.1 步进电机概述214

7.10.2 步进电机的驱动及控制系统的组成214

7.10.3 应用实例215

本章 小结218

习题219

附录 习题答案222

参考文献243