单片机原理及应用（第4版）
丛 书 名：
普通高等教育“十三五”规划教材
电子信息科学与工程类专业规划教材
作 译 者：张鑫 等
出 版 日 期：2019-01-01
书 代 号：G0350640
Ｉ Ｓ Ｂ Ｎ：9787121350641
图书简介：
全书共10章，内容包括：绪论、MCS-51单片机的结构与原理、指令系统与程序设计、内部资源及应用、系统扩展技术、输入/输出通道设计、交互通道配置与设计、应用系统设计，以及单片机调试/仿真常用软件Keil C51与Proteus使用方法的介绍，最后一章为课程设计与创新实验题目。每章都配有习题，并免费提供包括电子课件、典型例题的动画与Proteus仿真、习题参考答案在内的教学资源包。电子课件请登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）下载。用手机扫描书中的二维码可以播放仿真演示。 本书以培养学生的工程实践能力为目标，突出多种典型常用集成电路芯片的介绍与应用，突出单片机外围接口芯片的扩展、单片机应用系统的设计与实现及单片机的典型应用；汇编语言与C51语言程序设计并重，注重新技术和新器件的引入，如CPLD/FPGA、PSD、I2C总线、时钟芯片、系统监控芯片、串行A/D转换器和D/A转换器、片上系统（SoC）等；理论联系实际，系统实用。
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配 套 资 源
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图 书 内 容
内容简介
全书共10章，内容包括：绪论、MCS-51单片机的结构与原理、指令系统与程序设计、内部资源及应用、系统扩展技术、输入/输出通道设计、交互通道配置与设计、应用系统设计，以及单片机调试/仿真常用软件Keil C51与Proteus使用方法的介绍，最后一章为课程设计与创新实验题目。每章都配有习题，并免费提供包括电子课件、典型例题的动画与Proteus仿真、习题参考答案在内的教学资源包。电子课件请登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）下载。用手机扫描书中的二维码可以播放仿真演示。 本书以培养学生的工程实践能力为目标，突出多种典型常用集成电路芯片的介绍与应用，突出单片机外围接口芯片的扩展、单片机应用系统的设计与实现及单片机的典型应用；汇编语言与C51语言程序设计并重，注重新技术和新器件的引入，如CPLD/FPGA、PSD、I2C总线、时钟芯片、系统监控芯片、串行A/D转换器和D/A转换器、片上系统（SoC）等；理论联系实际，系统实用。图书详情
ISBN：9787121350641开 本：16开页 数：380字 数：632.0本书目录
目 录 绪论 1 习题0 11 第1章 MCS-51单片机的结构与原理 12 1.1 MCS-51单片机硬件结构及引脚 12 1.1.1 MCS-51单片机内部结构 12 1.1.2 MCS-51单片机外部引脚 20 1.1.3 AT89单片机简介 22 1.1.4 STC单片机简介 23 1.2 MCS-51单片机的工作方式 25 1.2.1 复位方式 25 1.2.2 程序执行方式 26 1.2.3 节电方式 27 1.2.4 编程和校验方式 28 1.3 单片机的时序 28 1.3.1 MCS-51单片机的时序单位 28 1.3.2 MCS-51单片机指令的取指/ 执行时序 29 1.3.3 访问外部ROM/RAM指令的 时序 30 1.4 C8051F片上系统（SoC）简介 31 1.4.1 概述 31 1.4.2 基本结构与特点 33 习题1 35 第2章 MCS-51单片机的指令系统与 程序设计 37 2.1 汇编语言概述 37 2.1.1 汇编语言指令格式与伪指令 37 2.1.2 指令的分类 41 2.1.3 指令中的常用符号 41 2.1.4 指令的字节数 42 2.2 MCS-51单片机的寻址方式 42 2.2.1 立即寻址 43 2.2.2 直接寻址 43 2.2.3 寄存器寻址 44 2.2.4 寄存器间接寻址 45 2.2.5 变址寻址 46 2.2.6 相对寻址 46 2.2.7 位寻址 47 2.3 MCS-51单片机的指令系统 48 2.3.1 数据传送指令 48 2.3.2 算术运算指令 55 2.3.3 逻辑运算及移位指令 61 2.3.4 控制转移指令 65 2.3.5 位操作指令 73 2.4 MCS-51单片机C51语言 76 2.4.1 C51语言概述 76 2.4.2 C51语言的程序结构、数据与 存储类型 77 2.4.3 C51语言的头文件与库函数 82 2.4.4 C51语言中绝对地址的访问 83 2.4.5 C51语言与汇编语言混合 编程的方法 85 2.5 程序设计 87 2.5.1 汇编语言程序设计的步骤 87 2.5.2 顺序程序设计 88 2.5.3 分支程序设计 89 2.5.4 循环程序设计 91 2.5.5 查表程序设计 98 2.5.6 子程序设计 102 2.6 程序设计举例 105 2.6.1 多字节算术运算程序 105 2.6.2 数制转换程序 107 2.6.3 散转程序 111 2.7 汇编语言的开发环境 114 2.7.1 单片机开发系统 114 2.7.2 汇编语言源程序的编辑与汇编 115 2.7.3 汇编语言源程序的调试 116 习题2 118 第3章 MCS-51单片机的内部资源及 应用 121 3.1 MCS-51单片机的并行I/O接口 121 3.1.1 并行I/O接口的内部结构 121 3.1.2 MCS-51单片机并行I/O接口的 应用 123 3.1.3 C51语言中MCS-51单片机 并行I/O接口的定义方法 126 3.2 MCS-51单片机的中断系统 126 3.2.1 中断的基本概念 127 3.2.2 MCS-51单片机中断系统简介 128 3.2.3 软件设计 135 3.2.4 MCS-51单片机扩展外部中断 请求输入口 136 3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器 139 3.3.1 定时器/计数器 139 3.3.2 定时器/计数器的工作方式 141 3.3.3 定时器/计数器的应用 142 3.4 MCS-51单片机的串行通信 147 3.4.1 概述 147 3.4.2 MCS-51单片机的串行口 149 3.4.3 串行口的工作方式 151 3.4.4 串行口的通信波特率 153 3.4.5 串行口的初始化 154 3.4.6 串行口的应用 155 习题3 167 第4章 MCS-51单片机的系统扩展 技术 170 4.1 MCS-51单片机系统扩展概述 170 4.1.1 MCS-51单片机的外部扩展 原理 170 4.1.2 MCS-51单片机系统地址 空间的分配 171 4.2 存储器的扩展 173 4.2.1 程序存储器扩展 174 4.2.2 数据存储器扩展 177 4.2.3 MCS-51单片机对外部存储器的 扩展 179 4.2.4 程序存储空间和数据存储空间的 混合 179 4.3 并行I/O接口的扩展 180 4.3.1 概述 180 4.3.2 普通并行I/O接口扩展 181 4.3.3 可编程并行I/O接口芯片扩展 183 4.3.4 可编程逻辑器件的扩展 193 4.3.5 可编程系统器件的扩展 196 4.4 时钟芯片的扩展 198 4.4.1 时钟芯片概述 198 4.4.2 DS1302的工作原理及应用 199 4.5 系统监控芯片的扩展 210 4.5.1 概述 210 4.5.2 MAX692A的工作原理及应用 211 4.6 总线接口扩展 214 4.6.1 RS-232C总线标准与接口电路 214 4.6.2 RS-422/RS-485总线标准与 接口电路 218 4.6.3 I2C总线标准与接口电路 221 4.6.4 其他常用总线标准 225 习题4 227 第5章 MCS-51单片机的输入/输出 通道设计 229 5.1 输入/输出通道概述 229 5.1.1 传感器 229 5.1.2 单片机应用系统的输入/输出 通道 229 5.2 D/A转换器及其硬软件设计 232 5.2.1 D/A转换器的性能指标 233 5.2.2 D/A转换器的分类 233 5.2.3 D/A转换器的硬软件设计 234 5.3 A/D转换器及接口技术 242 5.3.1 A/D转换器的性能指标 242 5.3.2 A/D转换器的分类 243 5.3.3 A/D转换器的硬软件设计 244 5.3.4 数据采集系统 254 习题5 257 第6章 MCS-51单片机的交互通道 配置与设计 259 6.1 MCS-51单片机扩展键盘的技术 259 6.1.1 概述 259 6.1.2 使用键盘时必须解决的问题 260 6.1.3 单片机扩展键盘的硬软件 设计 261 6.2 MCS-51单片机扩展显示器的技术 273 6.2.1 LED显示器及其硬软件设计 274 6.2.2 液晶显示器及其硬软件设计 281 6.2.3 单片机扩展液晶显示模块 LCD1602 284 6.3 MCS-51单片机扩展键盘和显示器的 设计实例 292 6.3.1 利用8155/8255A扩展键盘 和显示器 292 6.3.2 利用MCS-51单片机的串行口 扩展键盘和显示器 296 6.3.3 利用专用芯片扩展键盘和显 示器 298 6.4 MCS-51单片机扩展微型打印机的 技术 299 6.4.1 微型打印机的特点 299 6.4.2 单片机扩展微型打印机的硬件 设计 300 6.4.3 字符代码及打印命令 302 6.4.4 单片机扩展微型打印机的设计 举例 303 习题6 304 第7章 MCS-51单片机应用系统设计 305 7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程 306 7.1.1 总体设计 306 7.1.2 硬件设计 307 7.1.3 软件设计 309 7.1.4 可靠性设计 310 7.1.5 单片机应用系统的调试与 测试 315 7.2 单片机应用系统设计举例 316 7.2.1 单片机在工业测控系统中的 应用 316 7.2.2 单片机在直流电动机调速中的 应用 322 习题7 328 第8章 Keil C51与Proteus简介 329 8.1 Keil C51简介 329 8.1.1 Keil C51概述 329 8.1.2 Keil C51的开发环境 329 8.1.3 Keil C51功能模块简介 330 8.1.4 Keil C51软件的安装 330 8.1.5 Keil C51软件的使用 331 8.2 Proteus简介 339 8.2.1 Proteus概述 339 8.2.2 Proteus智能原理图输入系统 简介 341 8.2.3 单片机应用系统的虚拟设计与 仿真 346 8.2.4 Proteus ISIS与Keil C51的 联调 359 习题8 360 第9章 课程设计与创新实验题目 361 9.1 医院住院病人呼叫器的设计 361 9.2 万年历的设计 361 9.3 住校学生生活时间提示系统的设计 361 9.4 智力竞赛抢答器的设计 362 9.5 交通信号灯实时控制系统的设计 362 9.6 电子密码锁的设计 363 9.7 超声波测距系统的设计 363 9.8 数字频率计的设计 363 9.9 8路数据采集系统的设计 363 9.10 温度控制系统的设计 363 9.11 电梯自动控制电路的设计 364 9.12 出租车计程计价器的设计 364 9.13 智能化公共汽车报站器的设计 364 9.14 自动往返电动车的设计 365 9.15 简易IC卡收费器的设计 365 9.16 消毒柜控制系统的设计 365 附录A ASCII码字符表 366 附录B MCS-51单片机指令表 367 附录C 著名的单片机网站 371 参考文献 372展开前 言
第4版前言 本书于2005年出版第1版，并分别于2010年、2014年修订出版第2、3版，得到了广大读者和使用本书作为教材的高校师生的肯定。为了进一步完善本书，使之更适应高校课堂教学与实践教学需要，并展现单片机技术的最新发展，作者对本书再次进行了全面的修改。 本书面向应用，以培养学生分析问题和解决问题的能力为目的，循序渐进，深入浅出，尽量使“深者得其深，浅者得其浅”，注重学生的认知特点和教学规律，注重体系的完整性。 在本书中，汇编语言与C51语言程序设计并重，硬件设计与软件设计的技巧性和方法并重，典型实例与Proteus仿真并重。在介绍单片机系统的组成时，详尽地介绍了多种典型、常用的集成电路芯片及其应用，提供了大量单片机外围接口芯片及相应的单片机应用系统。同时，注重新技术和新器件的引入，例如，可编程系统器件PSD、可编程逻辑器件PLD、I2C总线、LCD显示、串行A/D转换器和D/A转换器、PWM技术、片上系统（SoC）等。本书还给出了单片机课程设计与创新实验题目供教师及读者参考。通过这些课程设计与创新实验，将有效地提高读者应用单片机解决实际工程问题的能力。 第4版在第3版的基础上，删除了第7章单片机应用系统设计举例中的“单片机在里程、速度中的应用”，增加了目前应用较多的“单片机在直流电动机调速中的应用”，以期为大学生的智能车竞赛、运动控制奠定基础。对第8章的Proteus软件应用进行了全面升级，与软件发展同步。对全书的内容进行修改与完善，增加了一些目前比较先进和实用的单片机外围接口技术及应用系统设计实例，使得内容更加全面。全书章节结构更加合理，通用性、系统性、工程性和实用性更好。 本书以MCS-51系列单片机（简称为MCS-51单片机）为主，内容包括：绪论为单片机简介，第1章介绍单片机的结构与原理，第2章介绍指令系统与程序设计，第3章介绍单片机的内部资源及应用，第4～6章介绍单片机的外围接口技术，第7章介绍单片机应用系统设计，第8章为Keil C51与Proteus简介，第9章为课程设计与创新实验题目。 作者根据多年的教学经验积累，并依托山东省省级精品课“单片机原理及应用”，对教材的配套资源进行整合，形成了集理论教学、实践教学、课后习题及参考答案、CAI课件及Proteus仿真于一体的立体化教材。CAI课件中配备了大量的动画，用以实现寻址过程、指令与程序执行过程、硬软件设计过程、电路信号流向与信号变化、系统工作过程的动态表述。使用者可根据不同的教学与学习需求，从中选取相应的内容。 本书参考学时为48～64学时，教师可根据教学实际情况，对讲授内容进行取舍或补充。 全书共10章。绪论、第1章、第7章和第8章由张鑫编写，第2章由张彩荣编写，第3章由华臻编写，第4章、第9章由张岩编写，第5章由陈书谦编写，第6章及各章习题、附录A～C由元红妍编写。全书由张鑫统稿。 本书在编写的过程中得到了各位参编教师所在学校的领导和同行们的支持与帮助。在校对过程中，冉哲编辑对本书提出了许多宝贵意见。对于上述同志及参与本书出版的工作人员，在此表示诚挚的谢意！另外，向所有参考文献的作者致谢。 作者学识有限，书中可能会存在某些错误与不妥之处，敬请读者批评指正，并请与作者联系（邮箱：zxtz65@163.com）。 立体化教学资源 为了满足不同读者的需求，本书免费提供以下教学资源： ? 全部习题的参考答案； ? CAI课件，登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）注册后免费下载； ? 典型例题的动画与Proteus仿真，并在书中为部分典型例题添加二维码，用手机扫描二维码后可以直接播放相关仿真演示动画； ? 教学所需的内容和图形。 请联系本书责任编辑冉哲索取，电子邮件地址ran@phei.com.cn。 作 者展开作者简介
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