目 录 第1章 微处理器技术简介 1 1.1 微处理器简介 1 1.1.1 微处理器的内部结构 1 1.1.2 微处理器的工作原理 2 1.1.3 微处理器的发展历程 3 1.1.4 微处理器的特点、分类及应用 5 1.2 单片机的基本概念 6 1.2.1 单片机的分类 7 1.2.2 常用的51单片机介绍 8 1.2.3 单片机产品标号与引脚信息 10 1.3 微处理器控制系统的开发流程与开发工具 11 1.3.1 单片机控制系统的开发流程 12 1.3.2 Keil C51开发工具简介 12 1.3.3 Proteus软件使用简介 13 1.3.4 单片机仿真器 13 1.3.5 编程器 14 1.4 单片机控制8个LED闪烁的设计流程介绍 14 1.4.1 基于Keil C51的8个LED闪烁的程序设计过程 14 1.4.2 基于Proteus 8.5的8个LED闪烁的电路原理图设计及仿真 18 本章小结 24 习题1 24 第2章 8086微处理器及其体系结构 25 2.1 8086微处理器的内部结构 25 2.2 8086微处理器的工作模式 26 2.3 8086微处理器的引脚功能 28 2.4 8086微处理器的存储器 30 2.5 8086微处理器的总线时序 32 2.6 8086微处理器的I/O寻址方式 34 2.7 8086微处理器的内部寄存器 34 本章小结 36 习题2 36 第3章 单片机的基本结构 37 3.1 单片机的引脚功能 37 3.2 单片机的内部结构 43 3.2.1 单片机的CPU 43 3.2.2 单片机的存储器 47 3.3 单片机最小系统 53 本章小结 54 习题3 54 第4章 单片机C51语言基础知识简介 57 4.1 C51语言在单片机开发中的应用 57 4.1.1 C51语言简介 57 4.1.2 C51语言与标准C的比较 58 4.2 C51语言基础 59 4.2.1 标识符 59 4.2.2 关键字 59 4.2.3 数据类型 60 4.2.4 数据的存储类型 61 4.2.5 局部变量与全局变量 63 4.2.6 预处理命令 63 4.3 C51语言的基本运算 65 4.4 C51语言基本语句 67 4.4.1 C51语言语句概述 67 4.4.2 分支控制语句 68 4.4.3 循环控制语句 72 4.4.4 转移语句 74 4.5 C51函数简介 75 4.5.1 C51函数概述 75 4.5.2 用户自定义函数 76 4.5.3 中断函数 78 本章小结 79 习题4 79 第5章 微处理器控制系统的人机交互接口设计 82 5.1 键盘的接口设计 82 5.1.1 按键概述 82 5.1.2 独立式按键案例分析 83 5.1.3 矩阵式按键案例分析 90 5.2 LED数码管接口设计 93 5.2.1 LED数码管的结构及工作原理 93 5.2.2 单片机与LED数码管的静态显示接口案例分析 94 5.2.3 单片机与LED数码管的动态显示接口案例分析 97 5.3 液晶显示器接口设计 99 5.3.1 字符型LCM的外形及引脚功能 100 5.3.2 字符型LCM的组成结构 100 5.3.3 字符型LCM的操作命令 102 5.3.4 单片机与LCM1602的接口设计 103 5.4 单片机与LED点阵显示器的接口设计 107 5.5 蜂鸣器接口设计 110 本章小结 111 习题5 112 第6章 微处理器中断系统及定时/计数器应用设计 114 6.1 中断系统 114 6.2 单片机中断系统概述 116 6.2.1 单片机的中断类型 117 6.2.2 单片机的中断控制寄存器 118 6.2.3 单片机的中断响应与处理 121 6.2.4 单片机的中断服务程序的设计与应用 124 6.3 单片机的定时/计数器 128 6.3.1 定时/计数器的结构和工作原理 129 6.3.2 定时/计数器的寄存器与工作方式 130 6.3.3 定时/计数器的应用注意事项 133 6.3.4 定时/计数器的应用举例 134 本章小结 138 习题6 138 第7章 微处理器控制系统通信设计 141 7.1 串行通信基础 141 7.1.1 并行通信与串行通信 141 7.1.2 串行通信的分类 142 7.1.3 波特率 143 7.1.4 串行通信常用接口电路标准 143 7.2 单片机串行口的结构 145 7.3 单片机串行口的工作方式 147 7.4 微处理器控制系统的串行通信波特率的设定 151 7.5 微处理器控制系统的串行口程序设计 152 本章小结 158 习题7 158 第8章 微处理器控制系统的接口扩展 160 8.1 单片机的外部并行总线 160 8.1.1 并行总线结构 160 8.1.2 编址技术 162 8.2 A/D转换器与D/A转换器简介 163 8.2.1 A/D转换器 163 8.2.2 D/A转换器 165 8.3 SPI总线简介及典型SPI芯片介绍 166 8.3.1 SPI总线结构 166 8.3.2 基于SPI总线的A/D转换器TLC549芯片简介 167 8.3.3 基于SPI总线的D/A转换器TLC5615芯片简介 168 8.4 I2C总线简介及典型I2C芯片介绍 171 8.4.1 I2C串行总线简介 171 8.4.2 基于I2C总线的E2PROM存储器AT24C02芯片简介 176 8.4.3 基于I2C总线的8位A/D和D/A转换器PCF8591芯片简介 178 8.5 51单片机基于SPI和I2C总线的接口扩展应用设计 180 8.5.1 基于SPI总线TLC549的模拟信号采集电路设计 180 8.5.2 基于SPI总线TLC5615的正弦函数发生器设计 183 8.5.3 基于I2C总线PCF8591的路灯控制系统设计 187 8.5.4 基于I2C总线AT24C02的开机次数记录器系统设计 191 本章小结 196 习题8 196 第9章 单片机与电动机控制 198 9.1 单片机对直流电动机的控制 199 9.1.1 直流电动机控制的基本概念 199 9.1.2 单片机对直流电动机控制的案例分析 201 9.2 单片机对步进电动机的控制 207 9.2.1 步进电动机的基本概念 207 9.2.2 单片机对步进电动机控制的案例分析 210 9.3 单片机对舵机的控制 219 9.3.1 舵机的基本概念 219 9.3.2 单片机对舵机控制的案例分析 221 本章小结 225 习题9 226 第10章 微处理器控制系统实验设计 227 10.1 单片机控制系统的电源模块 227 10.2 单片机最小系统模块 229 10.3 单片机控制系统与PC通信单元电路 231 10.4 单片机控制的8个LED跑马灯实验 233 10.5 单片机控制的数码管动态显示实验 235 10.6 单片机控制系统的矩阵式键盘设计实验 238 10.7 单片机控制系统的简易交通灯控制系统设计实验 241 10.8 单片机控制系统的简易