STC单片机原理及应用 从器件、汇编、C到操作系统的分析和设计 立体化教程2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 STC单片机绪论1

1.1单片机基础1

1.1.1单片机发展历史1

1.1.2单片机概念2

1.1.3单片机与嵌入式系统4

1.1.4单片机编程语言5

1.2 STC单片机简介8

1.2.1 STC单片机发展历史8

1.2.2 STC单片机IAP和ISP9

1.2.3 STC单片机命名规则10

1.2.4 STC单片机封装类型11

1.3 STC单片机开发流程13

1.3.1硬件设计流程14

1.3.2软件设计流程15

1.4 STC单片机结构及功能17

1.5 STC单片机引脚信号19

第2章 数值表示及转换26

2.1常用码制26

2.1.1二进制码制26

2.1.2十进制码制26

2.1.3八进制码制26

2.1.4十六进制码制27

2.1.5 BCD码28

2.2正数表示方法28

2.2.1正整数的表示28

2.2.2正小数的表示29

2.3正数码制转换30

2.3.1十进制整数转换成其他进制数30

2.3.2十进制小数转换成二进制数31

2.4负数表示方法32

2.5负数补码的计算33

2.5.1负整数补码的计算33

2.5.2负小数补码的计算34

2.6定点数表示35

2.7浮点数表示36

第3章 STC单片机CPU子系统38

3.1 STC单片机CPU内核功能单元38

3.1.1控制器40

3.1.2运算器45

3.1.3特殊功能寄存器47

3.2 STC单片机存储器结构和地址空间56

3.2.1程序Flash存储器56

3.2.2数据Flash存储器57

3.2.3内部数据RAM存储器60

3.2.4外部数据存储器63

3.3 STC单片机中断系统原理及功能65

3.3.1中断原理65

3.3.2中断系统结构67

3.3.3中断优先级处理72

3.3.4中断优先级控制寄存器73

3.3.5中断向量表74

第4章 STC单片机CPU指令系统78

4.1 STC单片机CPU寻址模式78

4.1.1立即数寻址模式79

4.1.2直接寻址模式79

4.1.3间接寻址模式79

4.1.4寄存器寻址模式80

4.1.5相对寻址模式80

4.1.6变址寻址模式80

4.1.7位寻址模式81

4.2 STC单片机CPU指令集81

4.2.1算术指令82

4.2.2逻辑指令91

4.2.3数据传送指令99

4.2.4布尔指令108

4.2.5程序分支指令114

第5章 STC单片机汇编语言编程模型123

5.1汇编语言程序结构123

5.2汇编代码中段的分配124

5.2.1 CODE段124

5.2.2 BIT段125

5.2.3 IDATA段125

5.2.4 DATA段126

5.2.5 XDATA段126

5.3汇编语言符号及规则127

5.3.1符号的命名规则127

5.3.2符号的作用127

5.4汇编语言操作数描述128

5.4.1数字128

5.4.2字符128

5.4.3字符串128

5.4.4位置计数器129

5.4.5操作符129

5.4.6表达式130

5.5汇编语言控制描述130

5.5.1地址控制131

5.5.2条件汇编131

5.5.3存储器初始化132

5.5.4分配存储器空间132

5.5.5过程声明132

5.5.6程序链接133

5.5.7段控制134

5.5.8杂项135

5.6 Keil μVision集成开发环境简介135

5.6.1软件功能135

5.6.2软件的下载136

5.6.3软件的安装138

5.6.4软件的启动139

5.7 Keil μVision5汇编语言设计流程140

5.7.1建立新的设计工程140

5.7.2添加新的汇编语言文件141

5.7.3建立设计142

5.7.4分析.m51文件143

5.7.5分析.lst文件145

5.7.6分析.hex文件146

5.7.7程序软件仿真146

5.7.8 STC硬件平台说明154

5.7.9程序硬件仿真158

5.8单片机端口控制汇编语言程序设计160

5.8.1设计原理160

5.8.2建立新的工程161

5.8.3添加汇编语言程序162

5.8.4建立设计163

5.8.5下载设计163

5.9单片机中断汇编语言程序设计164

5.9.1设计原理164

5.9.2建立新的工程165

5.9.3添加汇编语言文件166

5.9.4分析.lst文件167

5.9.5建立设计168

5.9.6下载设计168

5.9.7硬件仿真169

第6章 STC单片机C语言编程模型171

6.1 C语言发展历史171

6.2 C语言的优势172

6.3设计第一个C程序173

6.3.1建立新的设计工程173

6.3.2添加新的C语言文件174

6.3.3 C语言程序结构175

6.3.4设计建立176

6.3.5设计运行和分析178

6.4常量和变量181

6.4.1常量181

6.4.2变量182

6.5数据类型183

6.5.1标准C语言所支持的类型183

6.5.2单片机扩充的类型190

6.5.3自定义数据类型194

6.5.4变量及存储模式195

6.6运算符197

6.6.1赋值运算符197

6.6.2算术运算符198

6.6.3递增和递减运算符199

6.6.4关系运算符200

6.6.5逻辑运算符201

6.6.6位运算符202

6.6.7复合赋值运算符203

6.6.8逗号运算符204

6.6.9条件运算符205

6.6.10强制类型转换符206

6.6.11 sizeof运算符206

6.7描述语句207

6.7.1输入/输出语句207

6.7.2表达式语句213

6.7.3条件语句213

6.7.4开关语句215

6.7.5循环语句216

6.7.6返回语句220

6.8数组220

6.8.1一维数组的表示方法220

6.8.2多维数组的表示方法223

6.8.3索引数组元素的方法226

6.8.4动态输入数组元素的方法227

6.8.5数组运算算法231

6.9指针233

6.9.1指针的基本概念233

6.9.2指向指针的指针241

6.9.3指针变量输入245

6.10函数247

6.10.1函数声明247

6.10.2函数调用248

6.10.3函数变量的存储方式248

6.10.4函数参数和局部变量的存储器模式250

6.10.5基本数据类型传递参数250

6.10.6数组类型传递参数255

6.10.7指针类型传递参数258

6.11预编译指令261

6.11.1宏定义261

6.11.2文件包含262

6.11.3条件编译264

6.11.4其他预处理指令266

6.12复杂数据结构266

6.12.1结构266

6.12.2联合271

6.12.3枚举272

6.13 C程序中使用汇编语言274

6.13.1内嵌汇编语言274

6.13.2调用汇编程序277

6.14 C语言端口控制实现281

6.15 C语言中断程序实现283

6.15.1 C语言中断程序实现原理283

6.15.2外部中断电路原理283

6.15.3 C语言中断具体实现过程283

第7章 STC单片机时钟、复位和电源模式原理及实现286

7.1 STC单片机时钟286

7.2 STC单片机复位287

7.2.1外部RST引脚复位287

7.2.2软件复位288

7.2.3掉电/上电复位289

7.2.4 MAX810专用复位电路复位289

7.2.5内部低压检测复位289

7.2.6看门狗复位291

7.2.7程序地址非法复位293

7.3 STC单片机电源模式293

7.3.1低速模式293

7.3.2空闲模式294

7.3.3掉电模式294

第8章 STC单片机计数器和定时器原理及实现298

8.1计数器/定时器模块简介298

8.2计数器/定时器寄存器组299

8.2.1定时器/计数器0/1控制寄存器TCON299

8.2.2定时器/计数器工作模式寄存器TMOD300

8.2.3辅助寄存器AUXR302

8.2.4 T0～T2时钟输出寄存器和外部中断允许INT_CLKO（AUXR2）303

8.2.5定时器T0和T1中断允许控制寄存器IE305

8.2.6定时器T0和T1中断优先级控制寄存器IP306

8.2.7定时器T4和定时器T3控制寄存器T4T3M306

8.2.8定时器T2、T3和T4的中断控制寄存器IE2308

8.3计数器/定时器工作模式原理和实现309

8.3.1定时器/计数器0工作模式309

8.3.2定时器/计数器1工作模式314

8.3.3定时器/计数器2工作模式315

8.3.4定时器/计数器3工作模式316

8.3.5定时器/计数器4工作模式318

第9章 STC单片机CCP/PCA/PWM模块原理及实现319

9.1 CCP/PCA/PWM结构319

9.2 CCP/PCA/PWM寄存器组321

9.2.1 PCA工作模式寄存器321

9.2.2 PCA控制寄存器322

9.2.3 PCA比较捕获寄存器322

9.2.4 PCA的16位计数器325

9.2.5 PCA捕获/比较寄存器325

9.2.6 PCA模块PWM寄存器326

9.2.7 PCA模块引脚切换寄存器328

9.3 CCP/PCA/PWM工作模式329

9.3.1捕获模式329

9.3.2 16位软件定时器模式331

9.3.3高速脉冲输出模式332

9.3.4脉冲宽度调制模式334

第10章 STC单片机串行异步收发器原理及实现340

10.1 RS-232标准简介340

10.1.1 RS-232传输特点340

10.1.2 RS-232数据传输格式341

10.1.3 RS-232电气标准342

10.1.4 RS-232参数设置343

10.1.5 RS-232连接器344

10.2 STC单片机串口模块简介345

10.2.1串口模块结构345

10.2.2串口引脚345

10.3串口1寄存器及工作模式346

10.3.1串口1寄存器组346

10.3.2串口1工作模式350

10.3.3串口1通信实例1352

10.3.4串口1通信实例2356

10.4串口2寄存器及工作模式363

10.4.1串口2寄存器组363

10.4.2串口2工作模式366

10.5串口3寄存器及工作模式367

10.5.1串口3寄存器组367

10.5.2串口3工作模式369

10.6串口4寄存器及工作模式369

10.6.1串口4寄存器组369

10.6.2串口4工作模式371

10.7串行通信综合实现372

10.7.1红外收发器的电路原理372

10.7.2红外通信波形捕获373

10.7.3红外通信协议374

10.7.4红外检测原理376

10.7.5串口通信原理378

10.7.6设计实现378

第11章 STC单片机SPI原理及实现383

11.1 SPI模块结构及功能383

11.1.1 SPI传输特点383

11.1.2 SPI模块功能383

11.1.3 SPI接口信号384

11.1.4 SPI接口的数据通信方式385

11.1.5 SPI模块内部结构386

11.2 SPI模块寄存器组387

11.2.1 SPI控制寄存器387

11.2.2 SPI状态寄存器388

11.2.3 SPI数据寄存器389

11.2.4中断允许寄存器389

11.2.5中断优先级寄存器389

11.2.6控制SPI引脚位置寄存器390

11.3 SPI模块配置及时序390

11.3.1 SPI配置模式390

11.3.2主/从模式的注意事项391

11.3.3通过SS修改模式392

11.3.4写冲突392

11.3.5数据模式时序392

11.4 SPI模块设计实例394

11.4.1系统控制电路原理394

11.4.2 7段数码管原理396

11.4.3 74HC595原理397

11.4.4系统软件控制流程399

11.4.5程序具体实现399

第12章 STC单片机ADC原理及实现403

12.1模数转换器原理403

12.1.1模数转换器的参数403

12.1.2模数转换器的类型404

12.2 STC单片机内ADC的结构原理407

12.2.1 STC单片机内ADC的结构407

12.2.2 ADC转换结果的计算方法408

12.3 STC单片机内ADC寄存器组408

12.3.1 P1口模拟功能控制寄存器408

12.3.2 ADC控制寄存器409

12.3.3时钟分频寄存器410

12.3.4 ADC结果高位寄存器411

12.3.5 ADC结果低位寄存器411

12.3.6中断使能寄存器411

12.3.7中断优先级寄存器411

12.4 ADC应用实现1412

12.4.1直流分压电路原理412

12.4.2软件设计流程413

12.4.3具体实现过程414

12.5 ADC应用实现2416

12.5.1硬件电路设计416

12.5.2 1602字符LCD原理417

12.5.3软件设计流程421

12.5.4具体实现过程421

12.6 ADC应用实现3425

12.6.1硬件电路设计426

12.6.2 12864图形点阵LCD原理427

12.6.3软件设计流程433

12.6.4 ADC外部输入信号要求436

12.6.5具体实现过程436

12.7 ADC应用实现4442

第13章 STC单片机增强型PWM发生器原理及实现448

13.1增强型PWM发生器简介448

13.2增强型PWM发生器相关寄存器组448

13.2.1端口配置寄存器449

13.2.2 PWM配置寄存器449

13.2.3 PWM控制寄存器450

13.2.4 PWM中断标志寄存器451

13.2.5 PWM外部异常控制寄存器452

13.2.6 PWM计数器453

13.2.7 PWM时钟选择寄存器453

13.2.8 PWM2翻转计数器454

13.2.9 PWM2控制寄存器455

13.2.10 PWM3翻转计数器455

13.2.11 PWM3控制寄存器456

13.2.12 PWM4翻转计数器457

13.2.13 PWM4控制寄存器458

13.2.14 PWM5翻转计数器458

13.2.15 PWM5控制寄存器459

13.2.16 PWM6翻转计数器460

13.2.17 PWM6控制寄存器461

13.2.18 PWM7翻转计数器461

13.2.19 PWM7控制寄存器462

13.2.20 PWM中断优先级控制寄存器463

13.3增强型PWM发生器实现1463

13.4增强型PWM发生器实现2465

第14章 STC单片机比较器原理及实现468

14.1 STC单片机比较器结构468

14.2 STC单片机比较器寄存器组469

14.2.1比较器控制寄存器1469

14.2.2比较器控制寄存器2470

14.3 STC单片机比较器应用471

第15章 RTX51操作系统原理及实现474

15.1操作系统的必要性474

15.1.1单任务程序474

15.1.2轮询程序475

15.2操作系统基本知识475

15.2.1操作系统的作用475

15.2.2操作系统的功能476

15.3 RTX51操作系统的任务478

15.3.1定义任务478

15.3.2管理任务479

15.3.3切换任务479

15.4 RTX51操作系统内核函数479

15.5 RTX51操作系统实现484

15.5.1 RTX51操作系统实现1484

15.5.2 RTX51操作系统实现2486

15.5.3 RTX51操作系统实现3488