单片机原理及应用第2版——张兰红--机械工业出版社

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编辑：王雅新

开本：16

出版日期： 2017-09-13

字数：573 千字

最新版印次：2-11

最新印次时间：2023-12-19

定价：49.8

cip：2017148720

图书简介

本书MOOC网址为：https://www.icourse163.org/course/YCIT-1449392163

★江苏省高校重点教材，被多所院校选用，广受好评。

★以8051单片机和C51语言为对象，介绍了相关的开发环境。

★以生动有趣、易于实现的实例教学贯穿全书，并提供了配套实验板电路。

★配有：课件、习题解答、例程代码和《单片机课程设计仿真与实践指导》。

本书详细介绍了与单片机有关的基础知识、8051单片机的内部结构、工作原理、C51语言程序设计以及各种常用的接口技术，包括中断系统、定时器/计数器、8255I/O扩展、显示器和键盘接口、数模和模数转换技术。本书将单片机的教学和生动有趣、易于实现的应用实例相结合，每学完一个功能结构单元，均给出一个便于学习者实践的应用实例，每个实例都是一个独立完整的单片机控制系统，实例全部用C语言编写。

章节目录

目　　录
前言
第１章　单片机基础知识１
１. １　单片机概述１
　　　１. １. １　什么是单片机１
　　　１. １. ２　单片机与微型计算机的关系１
　　　１. １. ３　常用的单片机系列２
　　　１. １. ４　单片机的应用５
　　　１. １. ５　初识单片机控制系统６
　　　１. １. ６　单片机实验板９
１. ２　微型计算机系统组成１０
　　　１. ２. １　计算机的基本结构１０
　　　１. ２. ２　微型计算机的结构１０
　　　１. ２. ３　微型计算机系统１３
　　　１. ２. ４　微型计算机软件１３
１. ３　微型计算机的运算基础知识１５
　　　１. ３. １　数制的概念１５
　　　１. ３. ２　与计算机有关的数制１５
　　　１. ３. ３　数制之间的相互转换１７
　　　１. ３. ４　码制的概念１８
本章小结２２
习题１２３
第２章　单片机应用系统的开发环境２４
２. １　单片机应用系统的开发工具２４
２. ２　ＫｅｉｌＣ５１高级语言集成开发环境———
μＶｉｓｉｏｎ３ＩＤＥ２５
　　　２. ２. １　Ｋｅｉｌ μＶｉｓｉｏｎ３ＩＤＥ的主要
特性２５
　　　２. ２. ２　μＶｉｓｉｏｎ３ＩＤＥ集成开发环境
简介２６
　　　２. ２. ３　 μＶｉｓｉｏｎ３ＩＤＥ的使用２７
２. ３　基于Ｐｒｏｔｅｕｓ的单片机系统仿真３９
　　　２. ３. １　Ｐｒｏｔｅｕｓ７Ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ界面
介绍４０
　　　２. ３. ２　电路原理图的绘制４２
　　　２. ３. ３　ＰｒｏｔｅｕｓＶＳＭ与Ｋｅｉｌ μＶｉｓｉｏｎ３的
联调４９
２. ４　在系统编程软件ＩＳＰ５０
本章小结５２
习题２５３
第３章　８０Ｃ５１系列单片机的硬件
基础５４
３. １　８０５１系列单片机概述５４
　　　３. １. １　８０５１系列单片机硬件资源５４
　　　３. １. ２　８０Ｃ５１系列单片机的选择
依据５５
３. ２　８０Ｃ５１系列单片机引脚功能５７
　　　３. ２. １　引脚功能概述５７
　　　３. ２. ２　引脚与内部功能模块的关系６１
　　　３. ２. ３　单片机对外扩展时三总线的
构成６２
３. ３　８０Ｃ５１系列单片机的编程结构６２
　　　３. ３. １　编程结构的组成６２
　　　３. ３. ２　在Ｋｅｉｌ μＶｉｓｉｏｎ中观察寄存器６４
３. ４　８０Ｃ５１系列单片机的存储器６６
　　　３. ４. １　半导体存储器类型与结构６６
　　　３. ４. ２　存储器的管理７３
　　　３. ４. ３　８０Ｃ５１单片机的存储器７６
３. ５　８０Ｃ５１单片机的工作方式８９
　　　３. ５. １　复位方式８９
　　　３. ５. ２　程序执行方式９０
　　　３. ５. ３　低功耗方式９０
３. ６　８０Ｃ５１系列单片机的时序９２
　　　３. ６. １　时钟电路９２
　　　３. ６. ２　时序的基本单位９３
　　　３. ６. ３　８０Ｃ５１系列单片机的典型时序
分析９４
３. ７　８０Ｃ５１单片机最小应用系统９５
本章小结９６
习题３９７
第４章　８０Ｃ５１单片机的软件基础９８
４. １　８０Ｃ５１单片机的指令系统简介９８
　　　４. １. １　指令格式９８
　　　４. １. ２　指令系统的寻址方式９９
　　　４. １. ３　指令系统概述１０２
　　　４. １. ４　汇编语言编程举例１０２
４. ２　Ｃ５１程序设计基础１０４
　　　４. ２. １　Ｃ５１和标准ＡＮＳＩＣ的区别１０４
　　　４. ２. ２　Ｃ５１程序结构分析１０５
　　　４. ２. ３　Ｃ５１的标识符和关键字１０９
　　　４. ２. ４　Ｃ５１的数据结构１１１
　　　４. ２. ５　变量的存储种类和存储器
类型１１６
　　　４. ２. ６　绝对地址的访问１２１
　　　４. ２. ７　Ｃ５１的预处理１２４
　　　４. ２. ８　Ｃ５１的运算符与表达式１２５
４. ３　Ｃ５１语言的语句１３１
　　　４. ３. １　表达式语句１３１
　　　４. ３. ２　复合语句１３１
　　　４. ３. ３　空语句１３２
　　　４. ３. ４　函数调用语句１３２
　　　４. ３. ５　控制语句１３２
４. ４　Ｃ５１的函数１４１
　　　４. ４. １　函数的一般格式１４１
　　　４. ４. ２　中断函数１４２
　　　４. ４. ３　Ｃ５１的库函数１４３
　　　４. ４. ４　本征库函数和非本征库函数１４４
　　　４. ４. ５　几类重要的库函数１４５
４. ５　Ｃ５１的程序结构１４８
　　　４. ５. １　顺序结构１４８
　　　４. ５. ２　分支结构１４８
　　　４. ５. ３　循环结构１４８
　　　４. ５. ４　综合举例１４９
本章小结１５０
习题４１５１
第５章　并行口及应用１５３
５. １　８０Ｃ５１系列单片机内部并行口的
结构１５３
　　　５. １. １　Ｐ０１５３
　　　５. １. ２　Ｐ１１５４
　　　５. １. ３　Ｐ２１５５
　　　５. １. ４　Ｐ３１５６
　　　５. １. ５　Ｐ０ ~ Ｐ３端口功能总结１５６
５. ２　８０Ｃ５１系列单片机并行口的应用１５７
５. ３　七段数码管显示器接口１６０
　　　５. ３. １　七段数码管简介１６０
　　　５. ３. ２　ＬＥＤ显示器工作原理１６１
本章小结１６６
习题５１６６
第６章　中断系统及应用１６８
６. １　中断概述１６８
　　　６. １. １　中断的有关概念１６８
　　　６. １. ２　中断技术的应用１６９
　　　６. １. ３　中断系统的功能１６９
６. ２　８０Ｃ５１单片机中断系统１７０
　　　６. ２. １　中断系统的结构１７０
　　　６. ２. ２　中断响应１７５
　　　６. ２. ３　中断请求的撤销１７５
６. ３　中断服务程序的设计１７６
６. ４　中断系统的应用１７７
本章小结１８１
习题６１８１
第７章　定时器/计数器及应用１８３
７. １　定时/计数技术概述１８３
　　　７. １. １　软件定时/计数１８３
　　　７. １. ２　数字电路定时/计数１８３
　　　７. １. ３　可编程定时/计数１８３
７. ２　８０Ｃ５１单片机的定时器/计数器１８４
　　　７. ２. １　定时器/计数器的结构１８４
　　　７. ２. ２　定时器/计数器的工作原理１８５
　　　７. ２. ３　定时器/计数器的工作方式１８７
　　　７. ２. ４　定时器/ 计数器对输入信号的
要求１９１
７. ３　定时器/计数器的应用１９１
本章小结１９８
习题７１９８
第８章　串行口及应用１９９
８. １　串行通信基础知识１９９
　　　８. １. １　计算机对外通信方式１９９
　　　８. １. ２　串行通信的基本概念２００
　　　８. １. ３　串行通信接口标准２０３
８. ２　８０Ｃ５１单片机的串行口２０８
　　　８. ２. １　串行口的结构２０８
目　　录 .Ⅶ.
　　　８. ２. ２　串行口的工作方式２１０
８. ３　串行口的应用２２０
本章小结２２８
习题８２２９
第９章　８０Ｃ５１单片机系统扩展技术２３０
９. １　单片机系统扩展概述２３０
　　　９. １. １　单片机系统扩展资源分类２３０
　　　９. １. ２　单片机系统扩展结构２３１
９. ２　数据存储器的扩展２３２
　　　９. ２. １　数据存储器芯片２３２
　　　９. ２. ２　地址锁存器芯片２３３
　　　９. ２. ３　数据存储器扩展电路２３５
　　　９. ２. ４　存储器的编址２３６
９. ３　并行Ｉ/ Ｏ接口的扩展２３９
　　　９. ３. １　并行Ｉ/ Ｏ口扩展概述２３９
　　　９. ３. ２　简单并行Ｉ/ Ｏ口的扩展２４０
　　　９. ３. ３　可编程并行Ｉ/ Ｏ口的扩展２４２
９. ４　键盘接口技术２５１
　　　９. ４. １　按键开关２５２
　　　９. ４. ２　键盘工作原理２５２
　　　９. ４. ３　独立式键盘２５３
　　　９. ４. ４　矩阵式键盘２５６
９. ５　ＬＣＤ液晶显示器与单片机的接口２６０
　　　９. ５. １　点阵字符型液晶显示模块的组成
和基本特点２６１
　　　９. ５. ２　点阵字符型液晶显示器
ＬＣＤ１６０２２６１
　　　９. ５. ３　点阵图形液晶显示器
ＬＣＤ１２８６４２６７
９. ６　并行接口日历时钟芯片ＤＳ１２Ｃ８８７
与８０Ｃ５１的接口２７５
　　　９. ６. １　ＤＳ１２Ｃ８８７主要功能特性２７５
　　　９. ６. ２　ＤＳ１２Ｃ８８７日历时钟芯片的引脚
说明２７５
　　　９. ６. ３　ＤＳ１２Ｃ８８７内部ＲＡＭ和
寄存器２７６
　　　９. ６. ４　ＤＳ１２Ｃ８８７与８０Ｃ５１单片机的
接口设计２８０
９. ７　Ｉ２Ｃ总线接口的Ｅ２ＰＲＯＭ芯片ＡＴ２４Ｃ０２
与８０Ｃ５１的接口２８４
　　　９. ７. １　串行Ｅ２ＰＲＯＭ芯片ＡＴ２４Ｃ０２
概述２８４
　　　９. ７. ２　ＡＴ２４Ｃ０２芯片的操作２８５
　　　９. ７. ３　ＡＴ２４Ｃ０２芯片与８０Ｃ５１单片机的
接口设计２９１
本章小结２９６
习题９２９８
第１０章　８０Ｃ５１单片机的测控接口２９９
１０. １　Ｄ/ Ａ转换接口技术２９９
　　　１０. １. １　Ｄ/ Ａ转换器的基本原理与主要技术
指标２９９
　　　１０. １. ２　ＤＡＣ０８３２芯片及其与单片机的
接口３０１
１０. ２　Ａ/ Ｄ转换接口技术３０８
　　　１０. ２. １　Ａ/ Ｄ转换器原理与技术指标３０９
　　　１０. ２. ２　ＡＤＣ０８０９芯片及其与单片机的
接口３１０
１０. ３　串行Ａ/ Ｄ转换器ＴＬＣ２５４３与８０Ｃ５１
单片机的接口３１５
　　　１０. ３. １　ＴＬＣ２５４３的性能及引脚说明３１５
　　　１０. ３. ２　ＴＬＣ２５４３的工作过程３１６
　　　１０. ３. ３　ＴＬＣ２５４３与８０Ｃ５１单片机的
接口设计３１７
１０. ４　开关量的接口技术３２２
　　　１０. ４. １　开关量输入接口３２３
　　　１０. ４. ２　开关量输出接口３２３
本章小结３２６
习题１０３２７
第１１章　单片机应用系统的开发与
设计３２９
１１. １　单片机应用系统的开发过程３２９
　　　１１. １. １　总体设计３２９
　　　１１. １. ２　硬件设计３３０
　　　１１. １. ３　软件设计３３１
１１. ２　ＬＥＤ点阵显示屏设计３３２
　　　１１. ２. １　项目任务３３２
　　　１１. ２. ２　项目分析３３２
　　　１１. ２. ３　项目硬件设计３３３
　　　１１. ２. ４　项目程序设计３３４
　　　１１. ２. ５　仿真与实验结果３３７
１１. ３　使用ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器设计的
温控系统３３８
　　　１１. ３. １　项目任务３３８
.Ⅷ. 单片机原理及应用　第２版
　　　１１. ３. ２　项目分析３３９
　　　１１. ３. ３　ＤＳ１８Ｂ２０简介３３９
　　　１１. ３. ４　项目硬件设计３４３
　　　１１. ３. ５　项目程序设计３４４
　　　１１. ３. ６　仿真与实验结果３５０
１１. ４　步进电动机控制系统设计３５１
　　　１１. ４. １　项目任务３５１
　　　１１. ４. ２　项目分析３５１
　　　１１. ４. ３　项目硬件设计３５１
　　　１１. ４. ４　项目程序设计３５３
　　　１１. ４. ５　仿真与实验结果３５５
本章小结３５６
习题１１３５６
附录３５７
附录Ａ　８０Ｃ５１单片机指令集３５７
附录Ｂ　实验板资料３６１
参考文献３６５

前言/序言展开 + 收缩 —

本书第１版自２０１２年出版以来. 得到了广大读者的支持与肯定. 被多所院校选为教材. 已经多次重印. 许多教师和其他读者以各种方式对本书提出了宝贵意见. 作者在任课过程中更是发现许多同学为了学好单片机或参加各类竞赛而将本书读旧、读破、读烂的现象. 为此作者深感责任重大. 决心认真做好本书的再版修订工作.本书再版. 沿用第１版的体系结构. 保持了以实例教学贯穿全书的特点. 改进之处有二: 一是对各章内容进行了增减. 使内容更加合理完善. 读者学习与理解更加容易.掌握的技术更全、更新. 二是提供了配套实验板电路. 读者可据此电路方便地做出实验板. 在实验板上完成书中大部分实例的实验. 实现单片机学习的理论、仿真和实践相结合. 达到提高学习效果的目的.再版修订的主要内容如下:第１章１.. １节单片机概述中先用图片展示了单片机的外形和内部结构. 再用列表表示了单片机的常用型号. 接着通过一个简单的单片机控制系统实例. 使读者完整地了解到单片机开发的全过程. 消除对单片机的神秘感和畏惧感. 接着介绍了单片机实验板.便于读者在后续学习中边理论、边实践.第２章增加了２.. ４节在系统编程软件ＩＳＰ. 方便读者用该软件在单片机实验板或自制的单片机控制系统中下载程序.第３章３.. ２节、３.. ３节、３.. ４节内容进行了较大的调整. 单片机学习的一大难关是读者难以掌握抽象繁杂的硬件编程结构. 从而失去继续学习的热情. 本章修订目的是充分剖析单片机. 揭开单片机“神秘” 的面纱. 使读者能够对封装在黑色塑料壳中的起主要作用的单片机内部资源了然于胸. 扫除单片机学习的入门障碍. 为学习单片机控制系统的设计打好硬件基础. 增加了３.. ２.. ２节单片机外部引脚与内部功能模块之间的关系.初步揭示单片机外在表现的内部根源. 增加了３.. ３.. ２节在Ｋｅｉｌ μＶｉｓｉｏｎ中观察寄存器.使ＣＰＵ内部寄存器形象地呈现在读者面前. 在３.. ４.. １节增加了对单片机常用的随机存取存储器和只读存储器存储单元结构的讲解内容. 以使读者理解单片机存储器的组织结构. 在程序设计中能够正确选择数据的存储类型. 增加了３.. ４.. ２节存储器的管理. 为读者进行存储器及其他接口扩展奠定基础. 在３.. ４.. ５节增加了内部资源特殊功能寄存器的应用实例. 使特殊功能寄存器变得形象鲜活. 便于掌握.第４章４.. １节减少了实用性不强的汇编语言篇幅. 删除４.. １.. ３节指令系统绝大部分内容. 将指令系统作为附录.第５、６、７、９、１０章所有实例均可采用Ｐｒｏｔｅｕｓ仿真和实验板实验两种方式进行验证. 附录Ｂ中实验板端口地址已设计成和仿真实例端口一致. 读者可以充分体会仿真与实践之间的异同. 提高进行单片机控制系统设计的实践能力.第８章８.. ３节增加了单片机通过串行口与ＰＣ进行数据接收与发送的实例.第９章修订的目的是使学生较全面地掌握单片机最新对外扩展技术. ９.. ５.. ３节增加了高性价比的点阵图形液晶显示器ＬＣＤ１２８６４. 增加了９.. ６节并行接口日历时钟芯片ＤＳ１２Ｃ８８７与８０Ｃ５１的接口. 增加了９.. ７节Ｉ２Ｃ总线接口的Ｅ２ＰＲＯＭ芯片ＡＴ２４Ｃ０２与８０Ｃ５１的接口.第１０章增加了１０.. ３节串行Ａ/ Ｄ转换器ＴＬＣ２５４３与单片机的接口. 以便采用Ａ/ Ｄ转换时节省单片机的Ｉ/ Ｏ接口资源.本书再版工作由盐城工学院张兰红、陆广平. 潍坊学院邹华. 安徽科技学院刘纯利完成. 张兰红完成第１ ~３章、５ ~７章及１１章内容的修改与编写. 邹华完成第４章内容的修改与编写. 刘纯利完成第８章内容的修改与编写. 陆广平完成第９、１０章内容的修改与编写. 张兰红负责全书的统稿工作.本书于２０１５年９月被评为江苏省高等学校重点教材立项建设( 修订) 教材. 成书过程中. 受江苏省教育厅的委托. 南京航空航天大学自动化学院的黄文新教授、王友仁教授. 江苏科技大学电子信息学院的陈红卫教授、李彦教授. 盐城工学院的何坚强教授对本书进行了审定. 提出了许多中肯的建议. 盐城工学院教务处、电气工程学院的领导一如既往地给予了大力支持并提供了资助. 冯宝刚、孙国峻、顾伟伟、甄玄玄、仓思雨等同学在资料搜集、绘图方面做了大量的工作. 在此一并表示衷心感谢.本书再版过程中. 参阅了大量的书籍和文献. 另有一些资料来源于互联网和非正式出版物. 未在参考文献处列出. 在此对有关作者表示衷心的感谢!为方便教师备课和读者学习. 本书提供了配套的教辅资料. 内容包括教学课件. 习题解答. 各章基于Ｐｒｏｔｅｕｓ软件的仿真模型、相应源程序和工程文件. 实验板电路原理图与ＰＣＢ图. 有需要的老师可登录机械工业出版社教材服务网(ｗｗｗ.. ｃｍｐｅｄｕ.. ｃｏｍ) 注册下载.本书一定还有许多不完善之处. 误漏在所难免. 恳请各位读者批评指正(请发邮件至ｚｌｈｙｃｉｔ＠１２６.. ｃｏｍ).张兰红

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