单片机原理与应用实例仿真

第1章 单片机基础知识.1

1.1 单片机的发展与应用1

1.1.1 单片机的发展历史1

1.1.2 单片机的应用5

1.2 单片机的分类6

1.3 at89系列单片机的基本特性7

1.3.1 标准型at89系列单片机的基本特征7

1.3.2 高档型at89系列单片机的基本特性9

1.3.3 低档型at89系列单片机的基本特征11

1.3.4 at89系列单片机型号的编码说明及封装形式11

1.3.5 部分atmel单片机的升级替代及推荐产品13

1.4 at89c52单片机的内部结构13

1.4.1 at89c52单片机的cpu14

1.4.2 at89c52单片机的存储器16

1.4.3 at89c52单片机的i/o接口部分和特殊功能部分19

1.5 at89c52单片机的时钟与复位电路19

1.5.1 复位操作和复位电路19

1.5.2 振荡电路和时钟21

1.6 at89c52单片机的低功耗工作方式22

本章小结24

.思考题与习题25

第2章 指令系统及汇编语言程序设计26

2.1 寻址方式26

2.2 指令系统30

2.2.1 数据传送指令30

2.2.2 算术运算指令33

2.2.3 逻辑运算指令35

2.2.4 位(布尔)操作类指令36

2.2.5 控制转移类指令38

2.3 汇编语言指令格式42

2.3.1 汇编语言执行指令格式42

2.3.2 汇编伪指令43

2.4 汇编语言程序设计概述45

2.4.1 汇编语言的特点45

2.4.2 汇编语言程序设计的步骤45

2.4.3 汇编语言程序的基本结构46

本章小结50

思考题与习题50

第3章 单片机的c语言程序设计52

3.1 c51的程序结构52

3.2 数据类型、存储类型及存储模式54

3.2.1 数据类型54

3.2.2 常量和变量55

3.2.3 c51的存储类型及存储模式56

3.2.4 特殊功能寄存器、并行接口及位变量的定义58

3.3 运算符、函数及程序流程控制61

3.3.1 c51的运算符61

3.3.2 c51的函数62

3.3.3 c51的流程控制语句65

3.4 c51的构造数据类型67

3.4.1 数组67

3.4.2 结构69

3.4.3 联合70

3.4.4 枚举70

3.4.5 指针71

3.5 c51实例分析及混合编程73

3.5.1 c51实例分析73

3.5.2 混合编程74

3.6 keil c51简介77

3.6.1 项目文件的建立、设置与目标文件的获得77

3.6.2 程序的调试80

本章小结85

思考题与习题85

第4章 单片机的i/o口与proteus简介86

4.1 p0～p3端口的结构与功能86

4.1.1 p0端口的结构与功能86

4.1.2 p1端口的结构与功能87

4.1.3 p2端口的结构与功能88

4.1.4 p3端口的结构与功能88

4.2 proteus简介90

4.2.1 proteus isis的工作界面90

4.2.2 proteus isis的基本操作90

4.2.3 proteus isis的原理图绘制和仿真94

4.2.4 proteus与keil c相结合的设计和仿真96

4.3 i/o口应用实例与仿真103

4.3.1 led与数码管简介103

4.3.2 i/o口的实例仿真105

本章小结120

思考题与习题121

第5章 单片机的中断系统与实例仿真122

5.1 中断系统结构122

5.1.1 中断概述122

5.1.2 中断系统结构与中断控制123

5.2 中断响应过程127

5.2.1 中断采样128

5.2.2 中断查询128

5.2.3 中断响应128

5.2.4 中断服务129

5.2.5 中断请求的撤销130

5.2.6 中断返回130

5.2.7 中断服务程序131

5.2.8 扩展外部中断的应用132

5.2.9 使用中断函数注意的问题133

5.3 中断系统实例与仿真133

本章小结141

思考题与习题141

第6章 定时器/计数器原理与实例仿真143

6.1 定时器/计数器模块的基本用途143

6.2 定时器/计数器0和1的结构与工作原理..143

6.2.1 定时器/计数器0和1143

6.2.2 与定时器/计数器0和定时器/计数器1相关的特殊功能寄存器144

6.2.3 定时器/计数器0和定时器/计数器1的工作模式146

6.3 定时器/计数器2(t/c2)的结构和工作原理147

6.3.1 与定时器/计数器2相关的特殊功能寄存器148

6.3.2 定时器/计数器2的工作模式149

6.4 仿真实例152

6.4.1 定时器工作方式实例152

6.4.2 计数器工作方式实例157

6.4.3 捕捉模式实例161

6.4.4 定时器/计数器复杂应用实例167

6.5 看门狗定时器181

6.5.1 看门狗简介181

6.5.2 看门狗的工作原理181

6.5.3 看门狗的使用182

本章小结182

思考题与习题183

第7章 单片机串行通信与实例仿真184

7.1 串行通信概述184

7.2 串行接口结构与工作原理186

7.2.1 at89c52单片机的串行接口结构186

7.2.2 at89c52单片机的串行通信过程186

7.3 串行接口的控制寄存器与工作方式187

7.3.1 串行接口的控制寄存器187

7.3.2 串行接口的工作方式189

7.3.3 波特率的确定192

7.3.4 定时器/计数器t2产生波特率193

7.4 串行接口的实例与仿真194

7.5 单片机多机通信200

7.6 at89c52单片机和pc机串口通信207

7.7 rs485总线实例与仿真211

本章小结214

思考题与习题214

第8章 单片机扩展与实例仿真216

8.1 存储器的扩展实例与仿真216

8.1.1 数据存储器的扩展216

8.1.2 程序存储器的扩展220

8.1.3 数据存储器和程序存储器同时扩展223

8.2 i/o接口的扩展实例与仿真227

8.2.1 可编程并行接口芯片8255a227

8.2.2 8255a的应用及仿真232

8.3 i2c与spi总线实例与仿真236

8.3.1 i2c总线、实例与仿真236

8.3.2 spi总线实例与仿真247

本章小结251

习题与思考题252

第9章 单片机接口技术与实例仿真254

9.1 显示器接口应用实例与仿真254

9.1.1 发光二极管(led)及数码管254

9.1.2 l ed点阵显示屏258

9.1.3 液晶显示器(lcd)266

9.2 键盘接口应用实例与仿真275

9.2.1 独立式键盘与单片机的接口275

9.2.2 行列式键盘与单片机的接口276

9.3 a/d、d/a接口应用实例与仿真281

9.3.1 a/d转换器281

9.3.2 d/a转换器287

本章小结294

思考题与习题294

第10章 单片机高级应用实例296

10.1 can总线节点的设计296

10.1.1 can总线概述296

10.1.2 can总线分层协议297

10.1.3 报文传输297

10.1.4 can节点硬件设计299

10.1.5 can节点软件设计304

10.2 mifare射频卡读写器的设计311

10.2.1 mifare卡的内部结构312

10.2.2 mifare卡读写器主要模块的设计313

10.2.3 mifare卡操作流程317

10.2.4 fm1702sl密钥的设计与冲突检测措施319

10.2.5 mifare卡读写软件设计321

10.3 基于gprs的远程监测系统的设计329

10.3.1 gprs技术简介329

10.3.2 gprs组网和协议转换流程331

10.3.3 gprs dtu简介333

10.3.4 lq8110 gprs dtu应用334

本章小结340

思考题与习题340

第11章 程序烧录与样机开发341

11.1 项目开发概述341

11.2 需求分析341

11.3 硬件电路设计与焊接343

11.3.1 准备工作343

11.3.2 最小系统硬件电路焊接346

11.3.3 电路板焊接效果检查347

11.4 软件开发348

11.4.1 软件开发过程348

11.4.2 μvision3软件调试348

11.5 程序下载352

11.5.1 并行模式编程flash原理353

11.5.2 串行模式编程flash原理355

11.5.3 应用专业编程器的程序下载357

11.5.4 简易编程器的程序下载360

11.6 isp编程器制作362

11.6.1 自制isp编程器的原理362

11.6.2 应用avr单片机atmega8的制作方案362

11.6.3 应用ch341a/ch341h的制作方案364

11.7 综合调试365

11.8 综合实例―掉电不丢失日历时钟366

11.8.1 系统功能要求366

11.8.2 功能分析及主要元器件确定366

11.8.3 主要元器件性能介绍367

11.8.4 硬件设计372

11.8.5 软件设计及下载374

本章小结375

思考题与习题375

附录a 主要单片机生产商网址及相关信息网址376

附录b 常用数码对应关系377

附录c proteus vsm元件库和常用元器件说明378

附录d c语言的关键字381

附录e c51的库函数383

e.1 一般i/o函数stdio.h383

e.2 绝对地址访问absacc.h387

e.3 内部函数intrins.h388

e.4 数学函数math.h389

e.5 字符函数ctype.h391

e.6 字符串函数string.h392

e.7 访问sfr和sfr_bit地址regxxx.h393

附录f mcs-51指令表394

附录g 光盘内容说明398

参考文献...401