PIC单片机基础与实例进阶

本书面向PIC单片机初、中级读者，全书共分13章，分别介绍单片机的历史及发展现状、PIC单片机系统结构、MPLAB开发环境的使用方法、PIC单片机C语言、通用输入/输出接口的用法、中断系统、定时/计数器、模数转换器、USART模块、SPI模块、I2C模块、CCP模块、单片机奏乐和图形点阵式液晶等内容。
本书的优选特点就是打破了依赖硬件实验板的传统，采用Proteus模拟软件作为硬件开发平台，软件程序设计均以C语言实现，直接与实际产品开发环境接轨，为读者从学习到应用提供了捷径。另外，本书在实例设计方面采用模块化程序设计方法，使读者在完成某个模块的学习后即可直接将该模块的代码应用于实际项目、产品中。
本书内容翔实、由浅入深，结构安排合理、讲解透彻，案例丰富实用，能够使读者快速、全面地掌握PIC单片机各模块功能的应用。

第1章  单片机概述 1
  1.1  单片机的历史 1
  1.2  单片机的发展现状 2
  1.3  单片机的特点 2
  1.4  单片机的应用领域 3
  1.5  常用的单片机产品介绍 4
  1.6  PIC单片机概述 5
    1.6.1  PIC单片机种类 5
    1.6.2  PIC16F877单片机的基本特性 6
  思考与练习 7
第2章  PIC16系列单片机系统结构 8
  2.1  PIC16F877的基本结构 8
  2.2  基本功能模块 9
  2.3  专用功能模块 14
  思考与练习 15
第3章  单片机开发工具 16
  3.1  软件平台的安装 16
    3.1.1  MPLAB功能简介 16
    3.1.2  MPLAB集成开发环境的安装 17
    3.1.3  C语言编译器HI-TECH PICC的安装 18
  3.2  单片机项目的建立与运行 18
    3.2.1  C语言项目建立过程 18
    3.2.2  目标代码的生成与运行 21
  3.3  硬件平台的安装 22
    3.3.1  单片机模拟软件Proteus的安装与测试 22
    3.3.2  ICD2开发板的硬件开发平台的安装 24
    3.3.3  基于ICD2的硬件开发平台的测试 26
  思考与练习 29

第4章  单片机C语言 30
  4.1  实例：第一个单片机C语言程序 31
  4.2  数据类型和变量 35
    4.2.1  常量和变量 36
    4.2.2  整型数据 38
    4.2.3  浮点型数据 41
    4.2.4  字符型数据 42
    4.2.5  位型数据 44
    4.2.6  数据类型修饰符 45
  4.3  C语言的运算符 47
    4.3.1  算术运算符 47
    4.3.2  位运算符 48
    4.3.3  赋值运算符 53
    4.3.4  逻辑运算符 54
  4.4  C语言的流程控制语句 55
    4.4.1  C语言语句概述 55
    4.4.2  顺序结构 56
    4.4.3  选择结构 57
    4.4.4  多分支结构 62
    4.4.5  while循环结构 63
    4.4.6  for循环结构 66
  4.5  数组 69
    4.5.1  数组的定义与初始化 69
    4.5.2  特别的数组：字符串 72
    4.5.3  数组的使用 73
    4.5.4  实例：数码管显示 73
    4.5.5  二维数组与多维数组 79
  4.6  函数 81
    4.6.1  函数的声明和定义 81
    4.6.2  函数的参数 82
    4.6.3  数组作为函数的参数 84
    4.6.4  何时使用函数 84
    4.6.5  实例：延时函数的编写和使用 85
  4.7  宏定义 88
    4.7.1  不带参数的宏定义 88
    4.7.2  带参数的宏定义 89
  4.8  多文件项目管理 90
    4.8.1  .H文件的书写 90
    4.8.2  .C文件的书写 91
    4.8.3  把模块文件添加到当前项目的过程 92
  4.9  实例：简单的计数器 93
  思考与练习 95
第5章  通用输入/输出接口的用法 97
  5.1  输入/输出端口简介 97
    5.1.1  输入/输出端口原理 98
    5.1.2  输入/输出端口的相关寄存器 99
  5.2  输出端口用法 100
    5.2.1  跑马灯的设计 100
    5.2.2  多数码管的显示控制 102
  5.3  输入端口用法 108
    5.3.1  单个开关量状态的读取 108
    5.3.2  4×4矩阵式键盘的工作原理 112
  5.4  实例：简单电子计算器 117
  思考与练习 123
第6章  中断系统 124
  6.1  中断的基本概念 124
    6.1.1  中断的机理 124
    6.1.2  中断的作用 126
  6.2  PIC16F877的中断系统 126
  6.3  中断的响应和处理 131
  6.4  INT中断的用法 132
    6.4.1  INT中断的用途特点 132
    6.4.2  INT中断的相关寄存器 133
    6.4.3  PICC中断服务程序的编写 133
    6.4.4  INT中断的硬件连接 134
  6.5  实例：INT中断例子 134
  思考与练习 137
第7章  定时/计数器 138
  7.1  TMR0的特点 138
  7.2  TMR0的系统结构及相关寄存器 138
  7.3  TMR0的硬件连接 140
  7.4  实例：TMR0外部计数 141
  7.5  实例：TMR0内部定时 143
  7.6  看门狗定时器的用法 147
    7.6.1  WDT的系统结构 148
    7.6.2  WDT的硬件设置 149
    7.6.3  WDT的程序设计 149
    7.6.4  WDT使用注意事项 150
  7.7  PIC16F877内置定时器的比较 151
  思考与练习 152
第8章  A/D转换器 153
  8.1  A/D转换基础知识 153
  8.2  片内ADC模块的基本用法 153
    8.2.1  A/D转换模块的系统结构及相关的寄存器 154
    8.2.2  A/D转换相关寄存器 156
    8.2.3  A/D转换模块的硬件设计 159
    8.2.4  A/D转换模块的查询方式操作时序 160
    8.2.5  实例：查询方式下的A/D转换设计 160
  8.3  实例：多通道A/D转换设计 163
  8.4  实例：中断模式下的A/D转换设计 166
  8.5  实例：休眠模式下的A/D转换 168
  8.6  A/D转换细节问题 171
    8.6.1  转换精度 171
    8.6.2  采样时间要求 171
    8.6.3  转换时间要求 173
  思考与练习 173
第9章  通用同步/异步收发器USART 175
  9.1  USART模块的功能特点 175
  9.2  USART发送器用法 175
    9.2.1  USART发送器相关寄存器 177
    9.2.2  实例：采用查询方式的数据发送 179
    9.2.3  实例：中断方式下的数据发送 182
  9.3  USART接收器用法 184
    9.3.1  USART接收器相关寄存器 185
    9.3.2  实例：采用查询方式的数据接收 187
    9.3.3  实例：中断方式下的数据接收 190
  9.4  USART的外围硬件电路设计 192
  思考与练习 194

第10章  SPI接口 195
  10.1  SPI模块的系统结构图和工作模式 195
  10.2  SPI模式相关寄存器 198
  10.3  主控模式 200
    10.3.1  寄存器配置 201
    10.3.2  实例：25C040模块写操作 202
  10.4  从动模式 205
    10.4.1  从动模式相关寄存器 205
    10.4.2  实例：双机SPI协议通信 205
  10.5  实例：MAX7219串行8位LED显示驱动器 210
    10.5.1  MAX7219功能简介 210
    10.5.2  系统结构与工作流程 211
    10.5.3  MAX7219的SPI通信时序图 212
    10.5.4  实例：MAX7219的软件编程 212
  思考与练习 215
第11章  I2C接口 216
  11.1  I2C总线基础知识 216
    11.1.1  I2C总线的概念 217
    11.1.2  I2C协议格式 218
  11.2  PIC16F877单片机的I2C模块 221
  11.3  I2C主控模式 226
    11.3.1  I2C的主控发送模式 226
    11.3.2  实例：24C02C模块写操作 227
    11.3.3  I2C主控接收模式 231
    11.3.4  I2C主控模式的复合帧 233
    11.3.5  实例：24C02C模块读操作 234
  11.4  I2C从动模式 238
  11.5  实例：PCF8574A的读写 239
    11.5.1  PCF8574A功能简介 239
    11.5.2  PCF8574A的系统结构与通信格式 240
    11.5.3  PCF8574A编程实例 241
  11.6  区分SPI、I2C与UART 244
  思考与练习 245
第12章  CCP模块 246
  12.1  PIC单片机的CCP模块概述 246
  12.2  CCP1模块相关寄存器 247
  12.3  捕捉模式 250
    12.3.1  捕捉模式的系统结构和工作过程 250
    12.3.2  实例：CCP测速计 251
  12.4  比较模式 256
    12.4.1  比较模式的系统结构和工作流程 256
    12.4.2  实例：CCP频率发生器 256
  12.5  PWM模式 259
    12.5.1  PWM模式的系统结构和工作流程 259
    12.5.2  PWM的周期与占空比 260
    12.5.3  实例：PWM信号发生器 261
  思考与练习 264
第13章  应用设计实例 265
  13.1  单片机奏乐 265
    13.1.1  蜂鸣器简介 265
    13.1.2  单片机奏乐原理 266
    13.1.3  单个音符的演奏方法 268
    13.1.4  单片机演奏音乐的方法 270
    13.1.5  实例：单片机控制蜂鸣器奏乐 274
  13.2  图形点阵式液晶模块的使用 278
    13.2.1  HDG12864F-3模块特点 278
    13.2.2  HDG12864F-3的接口与硬件连接 278
    13.2.3  HDG12864F-3的指令集 280
    13.2.4  实例：HDG12864F-3指令集的程序实现 281
    13.2.5  HDG12864F-3的数据显示 283
    13.2.6  HDG12864F-3的初始化 284
    13.2.7  实例：HDG12864F-3的驱动程序设计 284
    13.2.8  实例：在图形液晶上显示汉字 292
    13.2.9  实例：在图形液晶上显示图像 296
  思考与练习 298