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第一章绪论
1946年2月15日,第一台电子计算机ENIAC问世,标志着计算机时代的到来。本章主要讲解什么是单片机;单片机的发展过程及产品近况;单片机的特点及应用领域;单片机应用系统开发方法。
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●1.1单片机概述
本节主要介绍微型计算机的组成;单片机的发展过程及特点;单片机的应用。
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●1.2单片机应用系统开发
正确的硬件设计和良好的软件功能设计是一个实用的单片机应用系统的设计目标。完成该目标的过程称为单片机应用系统的开发。本节主要介绍应用系统开发的工具以及开发流程。
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●1.3实验:利用Keil uVision平台生成可执行目标程序
Keil µVision 是众多单片机应用开发软件中优秀的软件之一,支持众多不同公司的MCS-51架构的芯片,集编辑,编译,仿真等于一体,支持PLM、汇编和C语言的程序设计,界面友好,易学易用,在调试程序,软件仿真方面也有很强大的功能,因此很多开发51单片机应用的工程师或普通的单片机爱好者,都对它十分喜欢。本节介绍如何利用Keil µVision平台生成可执行目标程序。
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第二章80C51的结构和原理
Intel公司推出的MCS-51系列单片机以其典型的结构、灵活的应用为单片机的发展奠定了良好的基础。80C51单片机是MCS-51系列单片机的典型品种。本章主要讲解80C51单片机的内部结构及引脚功能;CPU;存储器组织以及并行口。
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●2.180C51的内部结构与引脚功能
介绍80C51基本型单片机内部结构和引脚功能。
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●2.280C51单片机的CPU
介绍CPU模块的组成及功能;时钟产生方式;复位。
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●2.380C51单片机的存储器组织
存储器是组成计算机的主要部件,功能就是存储信息,有两大类ROM和RAM。本节介绍80C51单片机的存储器配置。
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●2.480C51单片机并行口
80C51单片机有4个8位并行I/O端口,称为P0、P1、P2和P3口,每个端口都各有8条I/O口线,每条I/O口线都能独立地用作输入或输出。本节介绍每个口的位结构,用以说明每个口功能上的不同。
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●2.580C51单片机最小系统与Proteus仿真
Proteus 软件是由英国 Labcenter Electronics 公司开发的EDA工具软件,已有近20年的历史,在全球得到了广泛应用。Proteus 软件功能强大,集电路设计、制版及仿真等多种功能于一身,不仅能够对电工、电子技术学科涉及的电路进行设计与分析,还能够对微处理器进行设计和仿真,并且功能齐全,界面多彩,是近年来备受电子设计爱好者青睐的一款新型电子线路设计与仿真软件。本节介绍如何使用Proteus进行设计与仿真。
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第三章80C51的C51语言程序设计
单片机应用系统的设计可以采用汇编语言完成,也可以采用C语言实现。C语言是一种编译型程序设计语言,它兼顾了多种高级语言的特点,并具备汇编语言的功能,使用C语言进行程序设计已经成为软件开发的一个主流。目前,针对80C51的C51语言日趋成熟,成为了专业化的实用高级语言。
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●3.1C51对标准C的扩展
C51语言编写单片机应用程序时,需根据单片机存储结构及内部资源定义相应的数据类型和变量,而标准的C语言程序不需要考虑这些问题,C51扩展了ANSI C,以适应单片机的结构和特点。本节介绍C51对标准C的扩展。
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●3.2C51的指针
指针也是一种变量,同样要存储在某一存储器中,定义时可以进行声明。
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●3.3C51的函数
C51的程序由主函数和若干子函数构成,函数是构成C51程序的基本模块。
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第四章80C51人机接口技术
单片机最基本的功能就是并行口的I/O,对于简单的应用系统,并行口可以直接进行输入和输出,控制外设。每根口线最大可吸收10mA的(灌)电流,P0口吸收电流的总和不能超过26mA,P1、P2和P3每个口吸收电流的总和限制在15mA,4个口所有口线的吸收电流总和限制在71mA。
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●4.1LED、数码管及蜂鸣器的接口技术
简单的输出设备有LED二极管、数码管和蜂鸣器。注意,使用单片机控制时要考虑口线的负载能力。
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●4.2按键及键盘接口技术
简单的输入设备有独立按键和矩阵键盘。注意,使用按键时要消抖。
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●4.3字符型LCD显示器接口技术
LCD1602液晶显示器是广泛使用的一种字符型液晶显示模块。它是由字符型液晶显示屏(LCD)、控制驱动主电路HD44780及其扩展驱动电路HD44100,以及少量电阻、电容元件和结构件等装配在PCB板上而组成。
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●4.4实验:数码管显示和矩阵键盘
在单片机最小系统的基础上,结合数码管和矩阵键盘电路设计应用系统的原理图,完成Proteus仿真。
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第五章80C51的中断系统及定时/计数器
中断是CPU与I/O设备之间数据传送的一种控制方式。80C51中断系统有5个中断源、2个优先级。为了满足定时和计数功能,80C51配置了2个16位的定时/计数器。
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●5.180C51单片机的中断系统
80C51中断系统有5个中断源,即外部中断0(INT0)、外部中断1(INT1)、T0溢出中断(TF0)、T1溢出中断(TF1)和串行口中断(RI或TI),这5个中断源有2个优先级,由寄存器IP设定。同一优先级的中断,按照系统硬件确定自然优先级排队。
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●5.280C51单片机的中断处理
中断源发出中断请求后,CPU响应中断进行中断处理。本节介绍中断响应的条件和时间、中断处理过程。
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●5.380C51的定时/计数器
80C51单片机片内集成了2个16位的定时/计数器(T0和T1),既可以用于定时模式,也可以用于计数模式。
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●5.480C51单片机定时/计数器应用
本节从计数、定时和门控位应用三方面介绍定时/计数器应用。
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●5.5实验:880C51的中断及定时/计数器实验
在单片机最小系统的基础上,结合定时/计数器设计系统原理图,完成Proteus仿真。
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第六章80C51单片机串行口
串行通信作为计算机通信方式之一,主要起到主机与外设以及主机之间的数据传输作用,串行通信具有传输线少、成本低的特点,主要适用于近距离的人-机交换、实时监控等系统通信工作当中,借助于现有的电话网也能实现远距离传输,因此串行通信接口是计算机系统当中的常用接口。
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●6.1计算机串行通信基础
串行通信使用一条数据线,将数据一位一位地依次传输。按照串行数据的时钟控制方式,串行通信可分为同步通信和异步通信两类。
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●6.280C51单片机的串行口
80C51单片机串行口有四种工作方式,由控制寄存器SCON选择。在串行通信时,收发双方对发送和接受数据的速率进行约定。本节介绍串行口的结构及其控制寄存器、波特率确定与初始步骤、串行口的工作方式及其应用。
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●6.380C51串行口应用
本节详细介绍了串行口不同工作方式的应用。
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●6.4实验:单片机与PC通信及其proteus仿真
在单片机最小系统的基础上,结合串行口设计系统原理图,完成Proteus仿真。