单片机原理及应用——基于C51和Proteus仿真(微课版)

本书内容来自一线教师的多年教学成果，同时作者有多年的企业从业实际工作经验，所以教材定位准，内容实用，书中有大量的实用案例，非常适合学生和从业人员学习。

本书坚持理论够用、侧重实用的原则，以Proteus虚拟仿真技术和Keil C51为基础，用案例/示例来讲解每个知识点，对8051单片机的软、硬件做了较为详细的阐述。全书内容充实、结构清晰、通俗易懂，力争做到使初学者充满兴趣地学习8051单片机技术。本书共11章，分别为： 8051单片机基本结构、单片机仿真环境、指令系统与汇编语言程序设计、C51语言程序设计、键盘与显示器接口技术、中断系统、定时器/计数器、串行口、数模与模数转换接口技术、单片机系统扩展以及Proteus仿真设计实例。其中，第1章、第3章和第4章为本书最基础和最重要的3章，全面而详细地介绍了8051单片机硬件和软件两方面的知识；第2章介绍了Proteus仿真软件和C51开发工具Keil μVision5；第5～11章介绍了各种常见I/O接口的原理与使用方法。本书所有示例均在Proteus上调试通过，可以直接运行。书中所有源代码及各种配套资源可在清华大学出版社网站下载。本书适合作为高等院校计算机类、电气类、自动化类、通信类、电子信息类、机械类、仪器仪表类及其他相关专业的单片机教材使用，也可作为从事单片机应用系统开发的工程技术人员、单片机技术爱好者及各类自学人员的参考书。

张同光，副教授，计算机博士，毕业于北京邮电大学。主要从事计算机方面的教学及科研工作，发表SCI、EI等学术论文30余篇，主编教材近20本，主持或参与省部级以上项目6个。对Linux操作系统有深入且全面的研究和应用。使用C/C++等语言开发过若干个横向项目。讲授过的计算机专业课程有：《Linux 0.11内核分析》、《Linux操作系统》、《嵌入式软件开发基础》、《Linux C编程》、《Linux网络服务与编程》、《Linux驱动程序设计》、《嵌入式软件开发高级》、《软件工程》、《C++程序设计》、《微机原理》、《计算机网络原理》、《计算机专业英语》、《操作系统原理》、《离散数学》、《计算机组成原理》、《单片机原理》、《C程序设计》、《数据结构》、《汇编语言》、《网络安全技术》等。

第1章8051单片机基本结构1
1.1单片机概述1
1.28051单片机的内部结构4
1.3CPU5
1.3.1运算器5
1.3.2控制器5
1.3.3位处理器6
1.48051单片机的存储器结构6
1.4.18051存储器结构6
1.4.2程序存储器7
1.4.3片内数据存储器8
1.4.4片外数据存储器9
1.4.5特殊功能寄存器10
1.58051单片机的引脚功能12
1.5.18051单片机的引脚12
1.5.2电源及外接晶振12
1.5.3控制引脚13
1.5.4单片机最小系统14
1.6并行I/O口15
1.6.1P0口15
1.6.2P1口16
1.6.3P2口17
1.6.4P3口18
1.7时钟电路与时序19
1.7.1时钟电路19
1.7.2CPU时序19
1.8单片机应用系统的开发过程21
1.9习题23
第2章单片机仿真环境25
2.1Proteus和Keil μVision525
2.1.1Proteus简介25
2.1.2Keil μVision5简介26
2.1.3本书实验环境26
2.2流水灯27
2.2.1使用Proteus设计电路原理图27
2.2.2使用Keil μVision5建立工程文件（汇编语言）30
2.2.3使用Keil μVision5建立工程文件（C语言）34
2.3Proteus与Keil μVision5联合仿真调试35
2.4习题36
第3章指令系统与汇编语言程序设计37
3.1指令系统概述37
3.1.1指令格式37
3.1.2指令分类38
3.1.3执行指令的过程38
3.2寻址方式39
3.2.1寄存器寻址39
3.2.2直接寻址40
3.2.3立即寻址40
3.2.4寄存器间接寻址41
3.2.5基址变址寻址41
3.2.6相对寻址42
3.2.7位寻址43
3.2.8七种寻址方式总结44
3.3指令分类详解44
3.3.1指令中的符号及其含义44
3.3.2数据传送类指令45
3.3.3算术运算类指令48
3.3.4逻辑运算及移位类指令51
3.3.5控制转移类指令53
3.3.6位操作类指令55
3.451单片机汇编语言程序设计57
3.4.1汇编语言的特点57
3.4.2汇编语言的语句格式57
3.4.3汇编语言的伪指令58
3.4.4电路原理图61
3.4.5顺序程序设计61
3.4.6分支程序设计64
3.4.7循环程序设计65
3.4.8查表程序设计68
3.4.9汇编语言程序的框架69
3.5习题70
第4章C51语言程序设计73
4.1C51编程语言简介73
4.2本章所有示例使用的电路原理图74
4.3C51程序设计基础74
4.3.1数据类型75
4.3.2存储器类型75
4.3.3bit、sbit、sfr和sfr16数据类型77
4.3.4存储模式（编译模式）和存储器类型80
4.3.5使用关键字_at_指定变量的绝对地址82
4.3.6使用预定义宏指定变量的绝对地址83
4.3.7C51指针84
4.4C51函数85
4.4.1函数定义的一般形式85
4.4.2函数的调用86
4.4.3本征库函数86
4.5C51程序的一般结构87
4.6C51与汇编混合编程88
4.6.1混合编程的必要性88
4.6.2混合编程的要点88
4.6.3C51程序中直接嵌入汇编代码89
4.6.4C51程序调用汇编子程序——无参数传递的函数调用91
4.6.5C51程序带1个参数调用汇编子程序——自动产生汇编源文件92
4.6.6C51程序带2个参数调用汇编子程序——自动产生汇编源文件95
4.7习题97
第5章键盘与显示器接口技术99
5.1LED数码管显示器接口技术99
5.1.1LED数码管显示器99
5.1.2LED数码管显示器的工作方式100
5.1.3使用LED数码管显示器101
5.1.4使用74HC595驱动8位LED数码管104
5.1.5使用MAX7219驱动多位LED数码管108
5.2键盘接口技术113
5.2.1编码键盘接口技术114
5.2.2非编码键盘接口技术115
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