51单片机原理及应用——C语言版(第2版)

本书提供配套PPT、案例设计电路及程序、习题参考答案等教学资源，还提供51单片机开发常用的USB转串行口、液晶字模提取、串行口调试助手、51单片机波特率初值设定等软件资源。

本书系统地介绍51单片机的基本原理及其应用系统的构成和设计方法，对传统的51单片机的内容进行凝练，在第1版的基础上进行较大的调整，剔除难懂的汇编指令及程序设计，减少多余的理论介绍。全书共7章，主要内容包括：51单片机设计快速入门、51系列单片机系统结构、C51语言基础知识简介、51单片机控制系统的人机交互接口设计、51单片机控制系统的接口扩展、51单片机与电动机控制、51单片机控制系统实验设计。书中案例难易结合，加强了液晶显示、SPI和I2C总线等当前比较流行的技术案例分析。本书提供配套PPT、案例设计电路及程序、习题参考答案等教学资源，还提供51单片机开发常用的USB转串行口、液晶字模提取、串行口调试助手、51单片机波特率初值设定等软件资源。本书每章都有一些特色知识点，介绍了一些小秘籍，本书的电路设计和程序的软件操作流程非常详细，并附有电路分析和程序点评，对初学者学习51单片机具有很好的帮助。本书所有案例的程序都使用C51程序设计并通过了Keil μVision 5调试，所有案例的电路都通过了Proteus 8.5的仿真调试，其中，第7章为51单片机控制系统实验设计，给出了硬件电路和基本的程序设计，读者可以在此基础上进行功能扩展或修改。本书可作为应用型本科院校自动化、能源与动力工程、电子信息、测控技术与仪器等专业的教材，还可供从事单片机技术开发的工程技术人员学习。

第1章 51单片机设计快速入门 1
1.1 单片机的基本概念 1
1.2 单片机的分类 3
1.3 常用51单片机介绍 4
1.3.1 MCS-51单片机 4
1.3.2 Atmel-51单片机 5
1.3.3 STC-51单片机 5
1.4 常用51单片机的产品标号与引脚信息 6
1.5 51单片机控制系统的开发流程与开发工具 7
1.5.1 51单片机控制系统的开发流程 7
1.5.2 Keil C51软件简介 8
1.5.3 Proteus软件简介 9
1.5.4 单片机仿真器 9
1.5.5 编程器 10
1.6 51单片机控制8个LED闪烁的设计流程介绍 10
1.6.1 基于Keil C51的8个LED闪烁的程序设计过程 10
1.6.2 基于Proteus 8.5的8个LED的电路原理图设计及仿真 15
本章小结 21
习题1 21
第2章 51系列单片机系统结构 23
2.1 51系列单片机的内部结构 23
2.1.1 CPU 24
2.1.2 存储器 26
2.2 51系列单片机的端口及引脚介绍 31
2.3 51系列单片机中断系统概述 38
2.3.1 中断的相关概念 38
2.3.2 51系列单片机的中断系统 38
2.3.3 51系列单片机的中断类型 38
2.3.4 51系列单片机的中断控制寄存器 40
2.3.5 51系列单片机的中断响应与处理 43
2.3.6 51系列单片机的中断服务程序的设计与应用 46
2.4 51系列单片机定时/计数器 48
2.4.1 51系列单片机的定时/计数器的结构和工作原理 48
2.4.2 51系列单片机定时/计数器的工作方式 49
2.4.3 51系列单片机定时/计数器的应用注意事项 53
2.5 51系列单片机串行通信 53
2.5.1 通信基本概念 53
2.5.2 51系列单片机串行口的结构 55
2.5.3 51系列单片机串行口的工作方式 57
2.5.4 51系列单片机串行通信波特率的设定 61
本章小结 62
习题2 63
第3章 C51语言基础知识简介 67
3.1 C51语言在单片机开发中的应用 67
3.1.1 C51语言简介 67
3.1.2 C51语言与标准C的比较 68
3.2 C51语言基础 69
3.2.1 标识符 69
3.2.2 关键字 69
3.2.3 数据类型 70
3.2.4 数据的存储类型 72
3.2.5 局部变量与全局变量 73
3.2.6 预处理命令 73
3.3 C51语言的基本运算 75
3.4 C51语言基本语句 78
3.4.1 C51语言语句概述 78
3.4.2 分支控制语句 79
3.4.3 循环控制语句 83
3.4.4 转移语句 85
3.5 C51函数简介 87
3.5.1 C51函数概述 87
3.5.2 用户自定义函数 87
3.5.3 C51中断函数 89
本章小结 91
习题3 91
第4章 51单片机控制系统的人机交互接口设计 94
4.1 键盘的接口设计 94
4.1.1 按键概述 94
4.1.2 独立式按键案例分析 96
4.1.3 矩阵式按键案例分析 104
4.2 LED数码管接口设计 106
4.2.1 LED数码管的结构及工作原理 106
4.2.2 51单片机与LED数码管的静态显示接口案例分析 108
4.2.3 51单片机与LED数码管的动态显示接口案例分析 110
4.3 液晶显示器接口设计 113
4.3.1 字符型LCM外形及引脚功能 114
4.3.2 字符型LCM组成结构 114
4.3.3 字符型LCM的操作命令 116
4.3.4 51单片机与LCM1602的接口设计 118
4.4 51单片机与LED点阵显示器的接口设计 122
4.5 蜂鸣器接口设计 125
本章小结 127
习题4 127
第5章 51单片机控制系统的接口扩展 129
5.1 51单片机的外部并行总线 129
5.1.1 并行总线结构 129
5.1.2 编址技术 131
5.2 A/D与D/A转换器简介 133
5.2.1 A/D转换器 133
5.2.2 D/A转换器 134
5.3 SPI总线简介及典型SPI芯片介绍 135
5.3.1 SPI总线结构 135
5.3.2 基于SPI总线的A/D转换器TLC549芯片简介 136
5.3.3 基于SPI总线的D/A转换器TLC5615芯片简介 138
5.4 I2C总线简介及典型I2C芯片介绍 141
5.4.1 I2C串行总线简介 141
5.4.2 基于I2C总线的E2PROM存储器AT24C02芯片简介 146
5.4.3 基于I2C总线的8位A/D和D/A转换器PCF8591芯片简介 149
5.5 51单片机基于SPI和I2C总线的接口扩展应用设计 151
5.5.1 基于SPI总线TLC549的模拟信号采集电路设计 151
5.5.2 基于SPI总线TLC5615的正弦函数发生器设计 154
5.5.3 基于I2C总线PCF8591的路灯控制系统设计 158
5.5.4 基于I2C总线AT24C02的开机次数记录器系统设计 162
本章小结 167
习题5 168
第6章 51单片机与电动机控制 170
6.1 51单片机对直流电动机的控制 171
6.1.1 直流电动机控制的基本概念 171
6.1.2 51单片机对直流电动机控制的案例分析 173
6.2 单片机对步进电动机的控制 180
6.2.1 步进电动机的基本概念 180
6.2.2 51单片机对步进电动机控制的案例分析 183
6.3 51单片机对舵机的控制 195
6.3.1 舵机的基本概念 195
6.3.2 51单片机对舵机控制的案例分析 197
习题6 202
第7章 51单片机控制系统实验设计 204
7.1 51单片机控制系统的电源模块 204
7.2 51单片机最小系统模块 207
7.3 51单片机控制系统与PC通信单元电路 208
7.4 51单片机控制的8个LED跑马灯实验 210
7.5 51单片机控制的数码管动态显示实验 213
7.6 51单片机控制系统的矩阵键盘设计实验 215
7.7 51单片机控制系统的简易交通灯控制系统设计实验 219
7.8 51单片机控制系统的简易秒表设计实验 224
7.9 51单片机控制系统的A/D和D/A转换实验 227
7.10 51单片机与单片机之间的双机通信设计 232
部分习题参考答案 238
参考文献 248