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内容大纲
本书详细介绍了AT89S51单片机的片内硬件资源及工作原理，重点介绍了单片机应用的各种技术实现。本书共14章，涵盖了单片机应用技术的基本内容，包括单片机概述，AT89S51单片机片内硬件结构，C51编程语言基础，开发与仿真工具，单片机与开关、键盘以及显示器件的接口设计，中断系统的工作原理及应用，定时器/计数器的工作原理及应用，串行口的工作原理及应用，单片机系统的并行扩展，AT89S51单片机系统的串行扩展，AT89S51单片机与DAC、ADC的接口，单片机的各种应用设计，单片机应用系统抗干扰与可靠性设计，单片机应用系统的设计与调试。
本书可作为高等学校电气工程、电子信息技术、仪器仪表、机电一体化、计算机、自动化等专业单片机技术相关课程的教材，也可供从事单片机应用设计的工程技术人员阅读参考。 -
作者介绍
张毅刚，哈尔滨工业大学教授，国家精品课程《单片机原理》负责人，获国家精品资源共享课《单片机原理》建设立项，黑龙江省教学名师奖获得者，教育部全国高校网络培训中心《单片机原理》骨干教师高级研修班特聘主讲教授。主持并获得省高等教育教学成果一等奖2项，二等奖2项。获国家教学成果一等奖1项（排名3）。 主编出版普通高等教育“十五”国家级规划教材1本、“十一五”国家级规划教材2本、全国工科电子类统编教材1本，获“十二五”普通高等教育国家级规划教材编写立项2本。 主要科研方向为自动化测试技术、嵌入式控制器应用。参加多项科研项目，获国家科技进步二等奖1项，部委科技进步奖6项。 -
目录
第1章 单片机概述
1.1 什么是单片机
1.2 单片机的发展历史
1.3 单片机的特点
1.4 单片机的应用
1.5 单片机的发展趋势
1.6 MCS-51系列与AT89S5x系列单片机
1.6.1 MCS-51系列单片机
1.6.2 8051内核单片机与AT89S5x系列单片机
1.7 各种衍生品种的8051单片机
1.7.1 STC系列单片机
1.7.2 C8051F×××系列单片机
1.7.3 ADμC812单片机
1.7.4 华邦W77系列、W78系列单片机
1.8 PIC系列单片机与AVR系列单片机
1.8.1 PIC系列单片机
1.8.2 AVR系列单片机
1.9 其他嵌入式处理器简介
1.9.1 数字信号处理器
1.9.2 嵌入式微处理器
思考题及习题
第2章 AT89S51单片机片内硬件结构
2.1 AT89S51单片机的片内硬件结构
2.2 AT89S51的引脚功能
2.2.1 电源及时钟引脚
2.2.2 控制引脚
2.2.3 并行I/O口引脚
2.3 AT89S51的CPU
2.3.1 运算器
2.3.2 控制器
2.4 AT89S51单片机存储器的结构
2.4.1 程序存储器空间
2.4.2 数据存储器空间
2.4.3 特殊功能寄存器
2.4.4 位地址空间
2.5 AT89S51单片机的并行I/O口
2.5.1 P0口
2.5.2 P1口
2.5.3 P2口
2.5.4 P3口
2.6 时钟电路与时序
2.6.1 时钟电路设计
2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序
2.7 复位操作和复位电路
2.7.1 复位操作
2.7.2 复位电路设计
2.8 AT89S51单片机的最小应用系统
2.9 看门狗定时器的使用
2.10 低功耗节电模式
2.10.1 空间模式
2.10.2 掉电模式
2.11 AT89S52单片机与AT89S51单片机的差异
2.11.1 AT89S52单片机与AT89S51单片机片内硬件资源的差异
2.11.2 AT89S52的引脚
2.11.3 AT89S52单片机的存储器结构
思考题及习题
第3章 C51编程语言基础
3.1 C51编程语言简介
3.1.1 C51语言与8051汇编语言的比较
3.1.2 C51语言与标准C语言的比较
3.2 C51语言程序设计基础
3.2.1 C51语言中的数据类型与存储类型
3.2.2 C51语言的特殊功能寄存器及位变量定义
3.2.3 C51语言的绝对地址访问
3.2.4 C51语言的基本运算
3.2.5 C51语言的分支结构与循环结构
3.2.6 C51语言的数组
3.3 C51语言的函数
3.3.1 函数的分类
3.3.2 函数的调用
3.3.3 中断服务函数
3.3.4 宏定义
思考题及习题
第4章 开发与仿真工具
4.1 Keil C51的使用
4.1.1 Keil C51简介
4.1.2 基本操作
4.1.3 添加用户源程序文件
4.1.4 程序的编译与调试
4.1.5 项目的设置
4.2 Proteus虚拟仿真工具介绍
4.2.1 Proteus功能简介
4.2.2 Proteus ISIS的虚拟仿真
4.2.3 Proteus的各种虚拟仿真调试工具
4.2.4 虚拟设计仿真举例
思考题及习题
第5章 单片机与开关、键盘以及显示器件的接口设计
5.1 单片机控制发光二极管显示
5.1.1 单片机与发光二极管的连接
5.1.2 I/O口的编程控制
5.2 开关状态检测
5.2.1 开关检测案例1
5.2.2 开关检测案例2
5.3 单片机控制LED数码管的显示
5.3.1 LED数码管的显示原理
5.3.2 LED数码管的静态显示与动态显示
5.4 单片机控制LED点阵显示器显示
5.4.1 LED点阵显示器的结构与显示原理
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示器的案例
5.5 字符型液晶显示器LCD 1602的显示控制
5.5.1 LCD 1602液晶显示模块简介
5.5.2 单片机控制字符型LCD 1602显示案例
5.6 按键式键盘接口设计
5.6.1 按键式键盘接口设计应解决的问题
5.6.2 独立式键盘的接口设计案例
5.6.3 矩阵式键盘的接口设计案例
5.6.4 非编码键盘扫描方式的选择
5.6.5 单片机与专用键盘/显示器芯片HD7279的接口设计
思考题及习题
第6章 中断系统的工作原理及应用
6.1 AT89S51中断技术概述
6.2 AT89S51中断系统结构
6.2.1 中断请求源
6.2.2 中断请求标志寄存器
6.3 中断允许与中断优先级的控制
6.3.1 中断允许寄存器IE
6.3.2 中断优先级寄存器IP
6.4 响应中断请求的条件
6.5 外部中断的响应时间
6.6 外部中断的触发方式选择
6.7 中断请求的撤销
6.8 中断函数
6.9 中断系统应用举例
6.9.1 单一外中断的应用
6.9.2 两个外中断的应用
6.9.3 中断嵌套的应用
6.10 AT89S52与AT89S51中断系统的差别
6.10.1 中断请求源的差别
6.10.2 中断请求标志寄存器的差别
6.10.3 中断允许寄存器与中断优先级寄存器的差别
思考题及习题
第7章 定时器/计数器的工作原理及应用
7.1 定时器/计数器的结构
7.1.1 定时器/计数器工作方式寄存器TMOD
7.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON
7.2 定时器/计数器的4种工作方式
7.2.1 方式0
7.2.2 方式1
7.2.3 方式2
7.2.4 方式3
7.3 计数器对外部输入的计数信号的要求
7.4 定时器/计数器T0、T1的编程应用
7.4.1 P1口控制8个LED
7.4.2 计数器的应用
7.4.3 控制P1.0产生周期为2ms的方波
7.4.4 利用T1控制发出1kHz的音频信号
7.4.5 LED数码管秒表的制作
7.4.6 测量脉冲宽度——门控位GATEx的应用
7.4.7 LCD时钟的设计
7.5 AT89S52新增定时器/计数器T2简介
7.5.1 T2的特殊功能寄存器T2CON和T2MOD
7.5.2 T2的16位自动重装载方式
7.5.3 T2的捕捉方式
7.5.4 T2的波特率发生器方式及可编程时钟输出
思考题及习题
第8章 串行口的工作原理及应用
8.1 串行通信基础
8.1.1 并行通信与串行通信
8.1.2 同步通信与异步通信
8.1.3 串行通信的传输模式
8.1.4 串行通信的错误校验
8.2 串行口的结构
8.2.1 串行口控制寄存器SCON
8.2.2 特殊功能寄存器PCON
8.3 串行口的4种工作方式
8.3.1 方式0
8.3.2 方式1
8.3.3 方式2
8.3.4 方式3
8.4 多机通信
8.5 波特率的制定方法
8.5.1 波特率的定义
8.5.2 定时器T1产生波特率的计算
8.6 串行口应用设计案例
8.6.1 串行通信标准接口RS232、RS422与RS485简介
8.6.2 方式1的应用设计
8.6.3 方式2和方式3的应用设计
8.6.4 多机通信的应用设计
8.6.5 单片机与PC串行通信的设计
8.6.6 PC与单片机或与多个单片机的串行通信
思考题及习题
第9章 单片机系统的并行扩展
9.1 系统并行扩展技术
9.1.1 系统并行扩展结构
9.1.2 地址空间分配
9.1.3 外部地址锁存器
9.2 外部数据存储器的并行扩展
9.2.1 常用的静态RAM芯片
9.2.2 读写片外RAM的操作时序
9.2.3 并行扩展数据存储器的设计
9.2.4 单片机外扩数据存储器RAM6264的案例设计
9.3 片内Flash存储器的编程
9.3.1 使用通用编程器的程序写入
9.3.2 使用下载线的ISP编程
9.4 E2PROM的并行扩展
9.4.1 并行E2PROM芯片简介
9.4.2 AT89S51单片机扩展E2PROM 2864A的设计
9.5 AT89S51扩展并行I/O芯片82C55的设计
9.5.1 I/O口扩展概述
9.5.2 并行I/O芯片82C55简介
9.5.3 82C55的3种工作方式
9.5.4 AT89S51单片机与82C55的接口设计
9.6 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口
9.7 用AT89S51单片机的串行口扩展并行I/O口
9.7.1 用74LS165扩展并行输入口
9.7.2 用74LS164扩展并行输出口
思考题及习题
第10章 AT89S51单片机系统的串行扩展
10.1 单总线串行扩展
10.1.1 单总线扩展的典型应用——DS18B20的温度测量系统
10.1.2 设计案例：单总线DS18B20温度测量系统
10.2 SPI总线串行扩展
10.3 I2C总线的串行扩展
10.3.1 I2C总线系统的基本结构
10.3.2 I2C总线的数据传送规定
10.3.3 AT89S51的I2C总线扩展系统
10.3.4 I2C总线数据传送的模拟
10.3.5 利用I2C总线扩展E2PROM AT24C02的IC卡设计
思考题及习题
第11章 AT89S51单片机与DAC、ADC的接口
11.1 单片机扩展DAC概述
11.2 单片机扩展并行8位DAC0832
11.2.1 DAC0832简介
11.2.2 案例设计：单片机扩展DAC0832的程控电压源
11.2.3 案例设计：波形发生器的制作
11.3 单片机扩展串行10位DAC——TLC5615
11.3.1 串行DAC——TLC5615简介
11.3.2 案例设计：单片机扩展串行DAC——TLC5615的设计
11.4 单片机扩展ADC概述
11.5 单片机并行扩展8位ADC0809
11.5.1 案例设计：单片机控制ADC0809进行A/D转换
11.5.2 案例设计：两路输入的数字电压表的设计
11.6 单片机扩展串行8位ADC——TLC549
11.6.1 TLC549的特性及工作原理
11.6.2 案例设计：单片机扩展TLC549的设计
11.7 单片机扩展12位串行ADC——TLC2543
11.7.1 TLC2543的特性及工作原理
11.7.2 案例设计：单片机扩展TLC2543的设计
思考题及习题
第12章 单片机的各种应用设计
12.1 单片机控制步进电机的设计
12.2 单片机控制直流电机的设计
12.3 频率计的制作
12.4 电话机拨号的模拟
12.5 8位竞赛抢答器的设计
12.6 基于时钟/日历芯片DS1302的电子钟的设计
思考题及习题
第13章 单片机应用系统抗干扰与可靠性设计
13.1 干扰的来源
13.2 供电系统干扰及其抗干扰措施
13.2.1 电源干扰来源、种类和危害
13.2.2 供电系统的抗干扰设计
13.3 过程通道干扰的抑制措施——隔离
13.3.1 光电耦合隔离的基本配置
13.3.2 光电隔离的实现
13.4 空间干扰及抗干扰措施
13.4.1 接地技术
13.4.2 屏蔽技术
13.5 反电势干扰的抑制
13.6 印制电路板的抗干扰设计
13.6.1 地线与电源线设计
13.6.2 去耦电容的配置
13.6.3 印制电路板的布线的抗干扰设计
13.7 软件抗干扰措施
13.7.1 软件抗干扰的一般方法
13.7.2 软件滤波
13.7.3 开关量输入/输出软件抗干扰设计
思考题及习题
第14章 单片机应用系统的设计与调试
14.1 单片机应用系统的设计步骤
14.2 单片机应用系统设计
14.2.1 硬件设计应考虑的问题
14.2.2 典型的单片机应用系统
14.2.3 系统设计中的总线驱动
14.2.4 软件设计应考虑的问题
14.3 单片机应用系统的仿真开发与调试
思考题及习题
附录A 基础实验题目
附录B 课程设计题目
参考文献
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