8051單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)與實(shí)例解析

第1章　單片機(jī)概述 1
1.1　80C51單片機(jī)的發(fā)展史 1
1.2　80C51單片機(jī)的性能和特點(diǎn) 2
1.3　80C51單片機(jī)的分類和選型 3
1.3.1　80C51單片機(jī)的分類 3
1.3.2　80C51單片機(jī)的選型 4
第2章　硬件結(jié)構(gòu) 6
2.1　80C51的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu) 6
2.2　80C51的引腳封裝和描述 8
2.3　存儲(chǔ)器配置 11
2.3.1　程序存儲(chǔ)器 12
2.3.2　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 12
2.4　特殊功能寄存器 14
2.5　I/O口 18
2.5.1　P0口 19
2.5.2　P1口 20
2.5.3　P2口 21
2.5.4　P3口 21
2.6　中斷 22
2.6.1　中斷系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 22
2.6.2　中斷控制 23
2.6.3　中斷響應(yīng)協(xié)議 25
2.6.4　外部中斷觸發(fā)方式 26
2.6.5　中斷響應(yīng)時(shí)間 27
2.6.6　80C51的單步操作 27
2.7　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 28
2.7.1　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 28
2.7.2　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1的控制 29
2.7.3　定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 31
2.8　單片機(jī)的時(shí)鐘和復(fù)位電路 33
2.8.1　時(shí)鐘電路 33
2.8.2　時(shí)序 34
2.8.3　復(fù)位電路 35
2.9　單片機(jī)的低功耗模式 37
第3章　指令系統(tǒng) 39
3.1　指令系統(tǒng)的分類和一般說(shuō)明 39
3.2　數(shù)據(jù)傳送類指令 40
3.3　算術(shù)運(yùn)算類指令 44
3.4　邏輯運(yùn)算類指令 48
3.5　控制轉(zhuǎn)移類指令 50
3.6　位操作類指令 54
第4章　ISP、IAP技術(shù)及應(yīng)用 56
4.1　ISP和IAP的工作原理 56
4.2　ISP和IAP的優(yōu)點(diǎn) 57
4.3　并口/串口下載線 57
4.3.1　并口下載線 57
4.3.2　串口下載線 58
4.4　ISP軟件的使用 59
4.5　自制80C51仿真器 62
4.5.1　SoftICE軟件的介紹 62
4.5.2　SoftICE軟件的安裝 63
4.5.3　Keil C51聯(lián)機(jī)仿真 65
4.5.4　自制仿真器的特點(diǎn) 66
第5章　Keil C51開(kāi)發(fā)軟件的應(yīng)用 67
5.1　Keil C51簡(jiǎn)介 67
5.1.1　Keil C51軟件的結(jié)構(gòu) 67
5.1.2　Keil軟件的安裝 68
5.2　?Vision2集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 69
5.2.1　?Vision2 IDE開(kāi)發(fā)平臺(tái) 69
5.2.2　關(guān)于開(kāi)發(fā)環(huán)境 70
5.3　創(chuàng)建工程項(xiàng)目 74
5.3.1　啟動(dòng)mVision2并創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目 75
5.3.2　新建一個(gè)源文件 75
5.4　編譯、鏈接項(xiàng)目 77
5.5　下載調(diào)試項(xiàng)目 78
第6章　并行接口的擴(kuò)展 82
6.1　單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展原理 82
6.1.1　80C51單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) 82
6.1.2　80C51單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu) 82
6.1.3　80C51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展的實(shí)現(xiàn) 84
6.1.4　外擴(kuò)芯片片選和地址分配方法 84
6.2　程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 88
6.2.1　擴(kuò)展EPROM存儲(chǔ)器 88
6.2.2　擴(kuò)展E2PROM存儲(chǔ)器 91
6.3　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 93
6.4　并行I/O口的擴(kuò)展 96
6.4.1　簡(jiǎn)單I/O口擴(kuò)展 97
6.4.2　8255A可編程接口并行I/O擴(kuò)展 99
6.4.3　8155可編程接口并行I/O擴(kuò)展 100
第7章　實(shí)時(shí)時(shí)鐘和外擴(kuò)RAM(I2C和SPI總線器件)的應(yīng)用 103
7.1　I2C總線的原理 103
7.1.1　I2C總線應(yīng)用概述 103
7.1.2　I2C總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 103
7.1.3　I2C總線的信號(hào)及時(shí)序定義 104
7.1.4　I2C總線的傳輸過(guò)程 104
7.1.5　I2C總線的仲裁 105
7.1.6　I2C總線的保留地址 106
7.1.7　80C51單片機(jī)與I2C總線芯片的模擬接口 106
7.2　實(shí)時(shí)時(shí)鐘PCF8563 112
7.2.1　PCF8563的特點(diǎn)和功能 112
7.2.2　PCF8563應(yīng)用實(shí)例 113
7.3　SPI總線的原理 117
7.3.1　SPI總線應(yīng)用概述 117
7.3.2　SPI總線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 117
7.3.3　SPI總線接口及時(shí)序 118
7.3.4　SPI總線的傳輸過(guò)程 119
7.3.5　80C51單片機(jī)與SPI總線芯片的模擬接口 120
7.4　非易失性鐵電存儲(chǔ)器FM25C640 122
7.4.1　FM25C640特點(diǎn) 122
7.4.2　FM25C640的讀/寫(xiě)方式 123
7.4.3　FM25C640的應(yīng)用 124
第8章　鍵盤和顯示接口設(shè)計(jì) 127
8.1　鍵盤接口設(shè)計(jì) 127
8.1.1　鍵盤工作原理 127
8.1.2　鍵盤的工作方式 128
8.1.3　鍵盤按鍵識(shí)別方法 129
8.1.4　鍵盤按鍵去抖方法 130
8.1.5　中斷方式的鍵盤掃描電路 131
8.1.6　其他形式鍵盤接口電路 132
8.2　LED顯示接口 132
8.2.1　LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 133
8.2.2　LED顯示器的顯示方式 134
8.2.3　8155做LED顯示器接口實(shí)例 136
8.3　鍵盤/LED專用接口芯片8279 137
8.3.1　8279的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及基本工作原理 138
8.3.2　8279引腳功能 139
8.3.3　8279工作方式 141
8.3.4　8279命令字 141
8.3.5　8279狀態(tài)字 144
8.3.6　應(yīng)用舉例 144
8.4　鍵盤/LED專用接口芯片7279A 146
8.4.1　7279A的主要特性 146
8.4.2　7279A引腳功能 146
8.4.3　7279A的控制指令 147
8.4.4　7279A串行接口的時(shí)序圖 149
8.4.5　7279A應(yīng)用舉例 150
8.5　LCD顯示接口 151
8.5.1　OCM4X8C液晶顯示模塊概述 151
8.5.2　OCM4X8C液晶顯示模塊的引腳功能 152
8.5.3　OCM4X8C液晶顯示模塊的　硬件接口 152
8.5.4　OCM4X8C液晶顯示模塊的指令系統(tǒng) 155
8.5.5　OCM4X8C液晶顯示模塊的顯示示例 158
第9章　A/D和D/A接口設(shè)計(jì) 161
9.1　A/D接口設(shè)計(jì) 161
9.1.1　常用A/D轉(zhuǎn)換器的原理 161
9.1.2　雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器MC14433 164
9.1.3　逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 168
9.1.4　∑-Δ調(diào)制型A/D轉(zhuǎn)換器CS5532 171
9.1.5　A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) 176
9.2　D/A轉(zhuǎn)換器接口設(shè)計(jì) 177
9.2.1　D/A轉(zhuǎn)換器的原理 177
9.2.2　并行接口D/A轉(zhuǎn)換器　芯片DAC0832 178
9.2.3　串行接口D/A轉(zhuǎn)換器芯片TLC5617 181
9.2.4　D/A轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù) 184
9.3　電壓/電流轉(zhuǎn)換電路 185
9.3.1　利用分立元件組成的電壓/電流轉(zhuǎn)換電路 185
9.3.2　AD694電壓/電流轉(zhuǎn)換電路 186
第10章　串行口通信 188
10.1　數(shù)據(jù)通信的基本概念 188
10.1.1　串行通信的傳送方式 188
10.1.2　串行通信的同步技術(shù) 189
10.2　串行口的結(jié)構(gòu)和功能 191
10.3　串行口控制寄存器 192
10.3.1　串行口數(shù)據(jù)緩沖器SBUF 192
10.3.2　串行口控制寄存器SCON 192
10.3.3　串行口電源控制寄存器PCON 193
10.4　串行口的工作方式 194
10.4.1　方式0 194
10.4.2　方式1 195
10.4.3　方式2和方式3 196
10.4.4　常用波特率表 196
10.5　串行通信總線標(biāo)準(zhǔn) 197
10.5.1　RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用 197
10.5.2　RS-485總線標(biāo)準(zhǔn) 199
10.6　Modbus標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議和　軟件編程 201
10.6.1　Modbus通信協(xié)議簡(jiǎn)介 201
10.6.2　Modbus協(xié)議傳送模式 203
10.6.3　Modbus協(xié)議功能碼定義 204
10.6.4　80C51單片機(jī)的RTU模式編程 205
第11章　80C51的應(yīng)用案例 219
11.1　80C51常用的一些子程序函數(shù) 219
11.1.1　char單字節(jié)HEX數(shù)轉(zhuǎn)換BCD碼函數(shù) 219
11.1.2　int雙字節(jié)HEX數(shù)轉(zhuǎn)換BCD碼函數(shù) 220
11.1.3　long四字節(jié)HEX數(shù)轉(zhuǎn)換BCD碼函數(shù) 221
11.1.4　ftod浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換BCD碼函數(shù) 222
11.1.5　計(jì)算萬(wàn)年歷函數(shù) 227
11.2　頻率測(cè)量 229
11.2.1　頻率測(cè)量概述 229
11.2.2　頻率測(cè)量原理 229
11.2.3　系統(tǒng)硬件構(gòu)成 229
11.2.4　軟件流程圖 230
11.2.5　頻率測(cè)量源程序 231
11.3　紅外遙控(SM3XX6)技術(shù) 237
11.3.1　紅外遙控技術(shù)概述 237
11.3.2　紅外遙控系統(tǒng)的構(gòu)成和　工作原理 238
11.3.3　使用M50462AP電視遙控器控制的紅外遙控繼電器開(kāi)關(guān) 241
11.3.4　其他類型遙控器的解碼 247
11.4　DS18B20溫度測(cè)量 250
11.4.1　DS18B20的性能特點(diǎn) 250
11.4.2　DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其各存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 250
11.4.3　DS18B20測(cè)溫值的計(jì)算及其測(cè)溫原理 251
11.4.4　DS18B20與單片機(jī)的典型接口 252
11.4.5　DS18B20測(cè)溫系統(tǒng)的軟件編寫(xiě) 253
第12章　單片機(jī)嵌入式編程 263
12.1　關(guān)于嵌入式系統(tǒng) 263
12.1.1　嵌入式系統(tǒng)的定義 263
12.1.2　嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成 264
12.1.3　嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 265
12.1.4　單片機(jī)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 265
12.2　C/OS-II操作系統(tǒng) 266
12.2.1　C/OS-II操作系統(tǒng)的原理 267
12.2.2　C/OS-II操作系統(tǒng)的特點(diǎn) 277
12.2.3　C/OS-II操作系統(tǒng)的80C51的移植 278
12.2.4　　C/OS-II用戶應(yīng)用系統(tǒng)編寫(xiě) 280
12.3　RTX51操作系統(tǒng) 281
12.3.1　RTX51操作系統(tǒng)的概述 281
12.3.2　RTX51的任務(wù)結(jié)構(gòu)和狀態(tài) 282
12.3.3　RTX51的功能函數(shù) 284
12.3.4　RTX51 Tiny程序的編寫(xiě)和應(yīng)用 286
12.4　Small RTOS操作系統(tǒng) 295
12.4.1　Small RTOS的概述 295
12.4.2　Small RTOS的運(yùn)行條件 295
12.4.3　Small RTOS 51的應(yīng)用 296
第13章　單片機(jī)抗干擾技術(shù) 304
13.1　單片機(jī)的常見(jiàn)干擾現(xiàn)象及其來(lái)源 304
13.1.1　單片機(jī)的常見(jiàn)干擾現(xiàn)象 304
13.1.2　干擾的來(lái)源 304
13.2　干擾的耦合方式 306
13.3　單片機(jī)抗干擾的原則 307
13.4　單片機(jī)抗干擾的措施 308
13.4.1　單片機(jī)系統(tǒng)的硬件抗干擾技術(shù) 308
13.4.2　單片機(jī)系統(tǒng)的軟件抗干擾技術(shù) 316