单片机开发从入门到精通

白林峰、曲培新、左现刚等编著的《单片机开发从入门到精通》按照单片机应用和开发技术需求从易到难划分7章内容，通过项目设计实例（全书共有25个项目）引导读者逐步深入学习。其中第1章介绍了8051单片机硬件相关知识；第2章介绍了单片机开发所采用的软件和硬件实验平台；第3、4章为单片机内部资源应用设计，并以STC89系列单片机为例，列举了11个基础项目用于引领读者学习单片机C语言编程技巧；第5、6章主要介绍单片机系统常用的外部器件，列举了11个提高项目进一步锻炼读者的单片机系统开发设计能力；第7章介绍了STC15F系列单片机内部主要部件应用技术，并采用产品开发中的三个综合指导项目让读者进一步掌握单片机开发技能。
本书适合于单片机产品开发与项目设计培训人员、单片机技术认证培训人员、单片机竞赛培训人员以及广大单片机爱好者，也可作为高等院校电子信息类专业的教材和参考用书。

白林峰，长期承担电子技术、单片机技术等课程的教学工作，从事无线视频监视与控制、城市道路交通控制技术等方面的研究，近五年来发表科技论文20余篇，主编和参编著作和教材6本，主持科技成果鉴定2项，获得厅级以上科研成果6项。

前言
第1章 单片机原理与应用
1.1 认识单片机
1.1.1 单片机发展及其应用
1.1.2 单片机内部结构与硬件资源
1.1.3 单片机的外部引脚
1.2 单片机内部主要部件
1.2.1 CPU
1.2.2 存储器
1.2.3 专用寄存器
1.2.4 特殊功能寄存器
1.3 单片机系统的电路组成
1.3.1 单片机最小系统
1.3.2 单片机系统的工作模式
1.3.3 单片机应用系统
1.4 单片机的程序语言与数据
1.4.1 汇编语言程序
1.4.2 单片机的C语言程序
1.4.3 数制转换与编码
1.4.4 机器数
思考题
第2章 单片机系统开发常用软件
2.1 单片机软件开发系统Keil应用
2.1.1 Keil μVision3工作界面
2.1.2 Keil应用步骤
2.1.3 调试程序
2.2 单片机系统的仿真与调试
2.2.1 Proteus ISIS的工作界面
2.2.2 电路原理图设计
2.2.3 仿真与调试
2.2.4 Proteus与Keil的联合调试
2.3 单片机的程序下载与硬件实验平台简介
2.3.1 单片机硬件实验平台
2.3.2 程序下载软件
思考题
第3章 单片机程序设计基础
3.1 单片机的C语言
3.1.1 C51的特点
3.1.2 C51的数据
3.1.3 C51的运算符
3.1.4 C51中常用的函数
3.1.5 单片机C语言的结构
3.1.6 数制与码制
3.2 单片机驱动一个LED闪烁
3.2.1 单片机I/O接口输出与驱动
3.2.2 P0.0接口驱动LED闪烁（项目1）
3.2.3 流水灯程序设计（项目2）
3.2.4 数组与应用
3.3 数码管驱动
3.3.1 数码管的显示原理
3.3.2 数码管0-9显示程序设计（项目3）
3.3.3 函数调用
3.3.4 主程序与子程序
3.4 单片机系统的按键（项目4）
3.4.1 按键抖动现象
3.4.2 单按键输入程序
3.4.3 4×4键盘矩阵
思考题
第4章 单片机内部硬件资源及应用
4.1 单片机的中断系统
4.1.1 中断系统简介
4.1.2 中断响应
4.1.3 中断服务函数
4.1.4 利用外部中断实现按键的输入（项目5）
4.2 MCS-51系列单片机的定时器
4.2.1 单片机的定时器/计数器结构
4.2.2 定时器的工作方式
4.2.3 定时器/计数器的初始化
4.2.4 单只数码管秒显示（项目6）
4.2.5 6位数码管动态显示（项目7）
4.3 单片机串行通信
4.3.1 串行通信原理
4.3.2 单片机的串行接口
4.3.3 串行接口的工作方式
4.3.4 单片机通信电路接口
4.3.5 PC与MCS-51系列单片机的串行通信（项目8）
4.4 电子表程序设计（项目9）
4.4.1 功能分析
4.4.2 电路设计
4.4.3 程序设计
4.5 增强型51系列单片机的内部特殊部件
4.5.1 单片机内部特殊部件
4.5.2 单片机片内看门狗定时器的使用（项目10）
4.5.3 单片机片内A-D转换器的使用（项目11）
思考题
第5章 单片机外围常用器件及其应用
5.1 数字温度传感器DS18B20的应用
5.1.1 DS18B20的功能原理
5.1.2 DS18B20的工作时序
5.1.3 DS18B20的指令
5.1.4 DS18B20的驱动程序设计
5.1.5 数字温度计设计（项目12）
5.2 I2C总线器件AT24C04及其应用
5.2.1 I2C总线的构成和信号类型
5.2.2 AT24C04的应用原理
5.2.3 AT24C04的驱动程序设计
5.2.4 AT24C04的应用（项目13）
5.3 实时时钟DS1302的原理与应用（项目14）
5.3.1 DS1302的功能
5.3.2 DS1302的寄存器和控制指令
5.3.3 DS1302的读写时序与驱动程序
5.3.4 DS1302的应用
5.4 A-D、D-A转换器及其应用
5.4.1 A-D转换器、D-A转换器参数描述
5.4.2 A-D转换器ADC0832的应用（项目15.1 ）
5.4.3 A-D转换器TLC549的应用（项目15.2 ）
5.4.4 D-A转换器TLC5615的应用（项目16）
5.5 单片机常用的接口电路
5.5.1 并行锁存器
5.5.2 串行移位寄存器
5.5.3 驱动器ULN2003的应用（项目17）
思考题
第6章 字符点阵显示
6.1 LCD1602单色字符液晶显示模块（项目18）
6.1.1 LCD1602液晶显示模块工作原理
6.1.2 LCD1602的操作指令
6.1.3 LCD1602的驱动程序设计
6.1.4 LCD1602的应用
6.2 LCD12864的原理与应用（项目19）
6.2.1 LCD12864点阵液晶显示模块的工作原理
6.2.2 LCD12864的驱动程序设计
6.2.3 LCD12864的应用
6.3 彩屏液晶TFT的原理与应用（项目20）
6.3.1 彩色液晶显示模块概述
6.3.2 彩色液晶显示模块介绍
6.3.3 驱动程序设计
6.4 LED点阵显示屏
6.4.1 LED点阵结构及显示原理
6.4.2 LED 8×8点阵字符显示（项目21）
6.4.3 LED汉字屏原理与设计（项目22）
6.4.4 16×16汉字点阵显示程序设计
思考题
第7章 STC15F系列单片机内部模块及应用
7.1 STC15F系列单片机应用基础
7.1.1 STC15F系列单片机功能概述
7.1.2 STC15F系列单片机开发环境
7.1.3 STC15F系列单片机应用测试
7.2 STC15F系列单片机片内A-D转换器的应用（项目23）
7.2.1 基本原理
7.2.2 STC15F系列单片机的A-D转换程序
7.2.3 利用片内A-D转换器实现NTC热敏电阻测温
7.3 STC15F系列单片机内部EEROM的IAP技术应用（项目24）
7.3.1 EEPROM存储空间与相关寄存器
7.3.2 片机EEPROM程序
7.3.3 掉电存储原理与应用
7.4 STC15F系列单片机PWM波输出及其应用（项目25）
7.4.1 STC15F系列单片机PWM模块结构原理
7.4.2 PWM相关寄存器
7.4.3 PWM波输出程序设计
思考题
附录 51常用头文件

前 言 与单片机有关的产品开发是单片机技术应用的重要过程。单片机开发包含硬件设计 和软件设计两部分，其中硬件主要指电路和相关的部件，软件主要指运行在单片机内的 程序。单片机系统电路由单片机与外部器件按照一定的电气特性连接而成，直观地反映 系统的组成结构。由于电路直观易懂，初学者在了解单片机及其外部常用器件的引脚功 能与特性基础上，能很快掌握电路的工作原理。 程序设计是单片机系统开发的核心，也是长期困扰单片机初学者一个难点。因此本 书把程序设计作为重点内容，并从最简单的项目程序入门，通过项目引导、任务驱动式 学习，逐步带领读者深入学习单片机开发过程中的编程技巧。如果想快速掌握单片机开 发，读者还要具备一定的编程语言基础，并了解单片机系统组成有关的硬件的工作原 理，然后经过一系列的项目设计练习，从简单到复杂，不断积累编程经验和设计技巧。 项目设计能更好地激发读者的学习兴趣及创新意识，采用项目教学的方式，也是快 速掌握单片机技术的新形式、新手段。本书所列举的单片机项目以实际应用为基础，总 结了单片机产品开发过程中所涉及的系统、程序和电路。书中所安排的一系列项目都以 功能实现为设计目的，设计难度和深度阶梯设置。书中内容从易到难共安排了25个项 目，并对大部分项目的实现过程做了详细的指导。 在书中所安排的项目集中，项目1～11为单片机程序设计的基础，以STC89系列单 片机为例，重点训练读者的C语言基础和单片机的程序设计能力，其中电子表设计内容 为检验程序设计能力的实训项目;项目12～22为提高内容，主要学习单片机外部器件 的应用，提升读者系统设计能力;项目23～25为单片机技术开发综合实训指导项目， 主要介绍STC15F系列单片机片内资源的应用技术。实训指导性项目包含程序设计、电 路设计、电路组装与调试，项目的实现要求读者有一定的硬件和软件设计开发能力。以 上所有项目的程序均采用C语言精简设计，内容完整、运行可靠。程序可以通过仿真电 路运行，也可以直接下载到与本书配套的实验开发板上运行。 本书按照单片机技术开发应用深度和难度共分为7章，项目设计内容主要分布在第 3～7章中。其中第1章由李国厚编写，主要介绍单片机系统电路组成与设计基础，要求 读者掌握单片机内部结构和外部一般特性，并了解单片机系统运行一般过程;第2章由 曲培新编写，主要介绍单片机开发常用的软件和硬件实验平台，读者需掌握单片机程序 设计工具Keil、电路仿真软件Proteus以及STC系列单片机的程序下载工具;第3、4章 分别由王应军和赵高丽编写，是单片机程序设计基础，应在充分挖掘单片机内部资源基 础上，不断深入的学习单片机C语言程序设计技巧;第5、6章由左现刚编写，主要介 绍单片机系统常用的外部器件，这是设计复杂单片机系统的硬件和软件的基础。第7章 由白林峰编写，主要介绍STC15F单片机内部功能部件的应用和程序设计技巧。 为了便于读者快速掌握单片机开发能力，本书所列举的项目从电路设计、程序设计 原理入手，并利用电路仿真、硬件运行手段验证项目设计的完整性。书中项目设计的完 整程序和电路以及相关的教学材料，可在机械工业出版社官方网站本书介绍界面下进行 免费下载。与本书配套的硬件实验平台B104、B105型实验开发板的相关信息可通过 https: //shop112148350.taobao.com/ 获得。此外，读者如果对本书有任何疑问可以加入我 们的在线技术支持QQ群，进行交流。QQ群号为332919243（单片机开发群）、 490845859（单片机协会技术交流群）。 由于作者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，敬请广大读者不吝指正。