单片机原理与应用——基于C语言

本书立足实践，从系统板和基础电路起步，按照简单实验、典型案例、综合应用的方式组织知识点。全书共分9个项目：项目1介绍单片机硬件系统；项目2介绍单片机系统的开发环境KeiluVision4和proteus；项目3介绍如何搭建单片机硬件基础知识；项目4重点介绍单片机的I/O端口的应用； 项目5简单介绍定时器管理、中断管理；项目6介绍显示器和键盘技术；项目7介绍串行通信的简单应用；项目8介绍单片机系统的扩展方法；项目9介绍单片机系统综合设计与开发应用。本书定位为职业院校学生或电子爱好者的入门指导书。本书使用C语言编写全部代码，因此本书也是一本学习C语言的开发实践书，能为用户在今后进行嵌入式开发和程序代码的移植带来方便。

项目1单片机硬件系统的认识 1

任务1.11位LED信号灯的控制 2

1.1单片机的内部结构 4

1.1.1MCS-51单片机的基本组成 4

任务1.2控制程序在单片机中的存储 11

1.1.2MCS-51单片机存储器的结构 12

1.2单片机的外部结构 19

1.2.1MCS-51单片机引脚的功能 20

1.2.2基本运行电路 21

1.3单片机最小系统搭建基础 23

1.3.1元器件布放基础 24

1.3.2工具和材料 30

任务1.3最小系统的搭建 37

1.4单片机应用系统中的数制与编码 42

1.4.1进制数 42

1.4.2进制数之间的转换 43

1.4.3数的编码 45

项目小结 45

练习与提高 46

项目2单片机系统开发软件的搭建 48

任务2.12位信号灯交替闪烁控制仿真 49

2.1KeiluVision集成开发系统应用 51

2.1.1学习单片机的准备工作 51

2.1.2单片机开发软件环境的搭建 51

2.1.3初步认识Keil 54

2.1.4新建一个工程 55

2.1.5编写程序 59

2.2ISP下载程序的应用 61

2.3Proteus仿真软件的应用 62

2.3.1Proteus简介 62

2.3.2Proteus8.0版本的使用过程 64

2.3.3在Proteus中进行C语言代码的调试 66

2.3.4Proteus8.0与Keil连接调试 67

2.3.5简单实例掌握ProteusISIS的用法 68

项目小结 77

练习与提高 78

项目3硬件基础知识学习 79

任务3.1用晶体管来控制8位LED灯的闪烁 80

3.1电磁干扰EMI 83

3.2电容的去耦应用 84

3.3三极管在单片机电路中的应用 86

3.3.1三极管的工作原理 86

3.3.2三极管的应用 88

3.4外围IC芯片74HC245的初步应用 92

项目小结 94

练习与提高 94

项目4单片机并行I/O端口的应用 95

任务4.18位LED灯闪烁的控制 97

4.151系列单片机并行I/O端口基本结构 99

4.1.1P0端口的结构及工作原理 99

4.1.2P1端口的结构及工作原理 105

4.1.3P2端口的结构及工作原理 105

4.1.4P3端口的结构及工作原理 109

4.2C51程序的结构和特点 110

4.2.1C51程序的认识 111

4.2.2C51程序的基本结构 112

4.2.3单片机C51语言的特点 113

4.2.4C51语言的标识符与关键字 113

4.3C51语言的数据类型及运算符 115

4.3.1C51语言的数据类型 115

4.3.2常量与变量 116

4.3.3运算符与表达式 119

任务4.2Keil软件延时 122

任务4.3Proteus中的标注 128

任务4.4模拟汽车转向灯的控制 132

4.4C51语言的基本语句 136

4.4.1表达式语句和复合语句 136

4.4.2选择语句 137

4.4.3循环语句 145

任务4.5霓虹灯控制 151

4.5数组 153

4.5.1一维数组 153

4.5.2二维数组 156

4.5.3字符型数组 158

4.6函数 159

4.6.1函数的分类与定义 159

4.6.2函数的定义 161

4.6.3函数调用 163

4.6.4函数的返回值 164

项目小结 164

练习与提高 164

项目5系统输出——数码管基础 168

任务5.1在数码管上显示出“1” 169

5.1数码管的原理 171

5.1.1内部结构 171

5.1.2显示方式 172

5.1.3段码 174

5.2数码管的驱动 175

5.2.1静态显示 176

5.2.2动态显示 179

任务5.2用74HC573锁存器驱动数码管 184

5.3锁存器 189

5.3.174HC573锁存器的功能 189

5.3.274HC573的引脚排列 190

项目小结 191

练习与提高 191

项目6单片机输入——按键基础 193

任务6.1用按键控制数码管显示 194

6.1键盘的原理 198

6.1.1按键的确认 198

6.1.2按键抖动的消除 199

6.1.3键盘接口 200

6.2键盘的编程 203

项目小结 208

练习与提高 208

项目7中断系统与定时器/计数器 210

任务7.1简易秒表设计 211

7.1中断 215

7.1.1中断源 215

7.1.2中断的处理过程 216

7.1.3中断的优先级 216

7.1.4中断的相关寄存器 218

7.1.5外部中断的触发方式 221

7.1.6外部中断的应用 221

7.2定时/计数器 226

7.2.1定时/计数器的结构 227

7.2.2定时/计数器的工作原理 228

7.2.3定时/计数器的控制寄存器 229

7.2.4定时/计数器的配置 230

7.2.5定时/计数器的编程应用 232

项目小结 241

练习与提高 242

项目8编程进阶与显示器扩展 245

任务8.1LED点阵电子广告牌的设计 246

8.1LED点阵显示器 248

8.1.1LED点阵显示器的结构 248

8.1.2LED点阵显示器的显示方式 249

8.274HC138的应用 250

8.2.1三八译码器的原理 252

8.2.274HC138的编程应用 253

任务8.2字符型LCD广告牌的设计 258

8.31602液晶显示器 261

8.3.11602液晶显示器的特点 262

8.3.21602液晶显示器的引脚功能 262

8.3.31602液晶显示器的显示数据RAM 264

8.3.41602液晶显示器的字符发生器 264

8.3.51602液晶显示器的工作时序 266

8.3.61602液晶显示器的操作指令 267

8.3.71602液晶显示器的编程应用 269

项目小结 276

练习与提高 276

项目9串行接口技术 278

任务9.1彩灯的远程控制 279

9.1通信方式 281

9.1.1并行通信和串行通信 281

9.1.2单工通信和双工通信 282

9.1.3同步通信和异步通信 283

9.2通用异步收发器 284

9.2.1UART的结构 284

9.2.2UART的控制寄存器 285

9.2.3串行口的工作方式 286

9.2.4数据的校验 290

9.2.5波特率的设定 291

9.3串行通信接口 293

9.3.1串行接口的电气标准 293

9.3.2串行接口的物理标准 297

9.3.3多机通信 298

9.4串行口的实践应用 299

项目小结 303

练习与提高 303

参考文献 305 2100433B

丛书名：硬件技术系列丛书 普通高等教育“十三五”应用型人才培养规划教材

作者：阚永彪、张洋

ISBN 号 ：9787564370008

图书定价：￥45.00

出版时间：2019年7月1日

《单片机原理与应用：基于C语言》主要是采用一个全新的方式，带领学生从零基础开始学习单片机和c语言编程，让学生不仅能在学习过程中认识常用的电子元器件及其识别方式，而且能快速地掌握8051单片机原理以及如何使用C语言来为其编写程序。

《单片机原理与应用：基于C语言》定位于职业院校学生或电子爱好者的入门指导书，读者有无编程基础都可以在短时间内入门8051系列单片机的开发。《单片机原理与应用：基于C语言》使用流行的c语言编写全部代码，因此它也是一本学习C语言的开发实践书，为读者今后进行嵌入式开发和程序代码移植打下坚实基础。

项目1 单片机硬件系统的认识

任务1．1 1位LED信号灯的控制

1．1 单片机的内部结构

1．1．1 MCS一51单片机的基本组成

任务1．2 控制程序在单片机中的存储

1．1．2 MCS．5 l单片机存储器的结构

1．2 单片机的外部结构

1．2．1 MCS一51单片机引脚的功能

1．2．2 基本运行电路

1．3 单片机最小系统搭建基础

1．3．1 元器件布放基础

1．3．2 工具和材料

任务1．3 最小系统的搭建

1．4 单片机应用系统中的数制与编码

1．4．1 进制数

1．4．2 进制数之间的转换

1．4．3 数的编码

项目小结

练习与提高

项目2 单片机系统开发软件的搭建

任务2．1 2位信号灯交替闪烁控制仿真

2．1 Keil uVision集成开发系统应用

2．1．1 学习单片机的准备工作

2．1．2 单片机开发软件环境的搭建

2．1．3 初步认识Keil

2．1．4 新建一个工程

2．1．5 编写程序

2．2 ISP下载程序的应用

2．3 Proteus仿真软件的应用

2．3．1 Proteus简介

2．3．2 Proteus8．0 版本的使用过程

2．3．3 在Proteus中进行c语言代码的调试

2．3．4 Proteus8．O与Keil连接调试

2．3．5 简单实例掌握Proteus：ISIS的用法

项目小结

练习与提高

项目3 硬件基础知识学习

任务3．1 用晶体管来控制8位LED灯的闪烁

3．1 电磁干扰EM

3．2 电容的去耦应用

3．3 三极管在单片机电路中的应用

3．3．1 三极管的工作原理

3．3．2 三极管的应用

3．4 外围IC芯片74HC245的初步应用

项目小结

练习与提高

项目4 单片机并行I／O端口的应用

任务4．1 8位LED灯闪烁的控制

4．1 51系列单片机并行I／O端口基本结构

4．1．1 P0端口的结构及工作原理

4．1．2 P1端口的结构及工作原理

4．1．3 P2端口的结构及工作原理

4．1．4 P3端口的结构及工作原理

4．2 C5 1程序的结构和特点

4．2．1 C5 1程序的认识

4．2．2 C5 1程序的基本结构

4．2．3 单片机C5 1语言的特点

4．2．4 C5 1语言的标识符与关键字

4．3 C51语言的数据类型及运算符

4．3．1 C51语言的数据类型

4．3．2 常量与变量

4．3．3 运算符与表达式

任务4．2 Keil软件延时

任务4．3 Proteus 中的标注

任务4．4 模拟汽车转向灯的控制

4．4 C51语言的基本语句

4．4．1 表达式语句和复合语句

4．4．2 选择语句

4．41 3循环语句

任务4．5 霓虹灯控制

4．5 数 组

4．5．1 一维数组

4．5．2 二维数组

4．5．3 字符型数组

4．6 函数

4．6．1 函数的分类与定义

4．6．2 函数的定义

4．6．3 函数调用

4．6．4 函数的返回值

项目小结

练习与提高

项目5 系统输出——数码管基础

任务5．1 在数码管上显示出

5．1 数码管的原理

5．1．1 内部结构

5．1．2 显示方式

5．1．3 段码

5．2 数码管的驱动

5．2．1 静态显示

5．2．2 动态显示

任务5．2 用74HC573锁存器驱动数码管

5．3 锁存器

5．3．1 。74HC573锁存器的功能

5．3．2 74HC573的引脚排列

项目小结

练习与提高

项目6 单片机输入——按键基础

任务6．1 用按键控制数码管显示

6．1 键盘的原理

6．1．1 按键的确认

6．1．2 按键抖动的消除

6．1．3 键盘接口

6．2 键盘的编程

项目小结

练习与提高

项目7 中断系统与定时器／计数器

任务7．1 简易秒表设计

7．1 中断

7．1．1 中断源

7．1．2 中断的处理过程

7．1．3 中断的优先级

7．1．4 中断的相关寄存器

7．1．5 外部中断的触发方式

7．1．6 外部中断的应用

7．2 定时／计数器

7．2．1 定t~／计数器的结构

7．2．2 定nO／计数器的工作原理

7．2．3 定时／计数器的控制寄存器

7．2．4 定时／计数器的配置

7．2．5 定时／计数器的编程应用

项目小结

练习与提高

项目8 编程进阶与显示器扩展

任务8．1 LED点阵电子广告牌的设计

8．1 LED点阵显示器

8．1．1 LED点阵显示器的结构

8．1．2 LED点阵显示器的显示方式

8．2 74HCl38的应用

8．2．1 三八译码器的原理

8．2．2 74HCl38的编程应用

任务8．2 字符型LCD广告牌的设计

8．3 1602液晶显示器

8．3．1 1602液晶显示器的特点

8．3．2 1602液晶显示器的引脚功能

8．3．3 1602液晶显示器的显示数据RAM

8．3．4 1602液晶显示器的字符发生器

8．3．5 1602液晶显示器的工作时序

8．3．6 1602液晶显示器的操作指令

8．3．7 1602液晶显示器的编程应用

项目小结

练习与提高

项目9 串行接口技术

任务9．1 彩灯的远程控制

9．1 通信方式

9．1．1 并行通信和串行通信

9．1．2 单工通信和双工通信

9．1．3 同步通信和异步通信

9．2 通用异步收发器

9．2．1 uART的结构

9．2．2 uART的控制寄存器

9．2．3 串行口的工作方式

9．2．4 数据的校验

9．2．5 波特率的设定

9．3 串行通信接口

9．3．1 串行接口的电气标准

9．3．2 串行接口的物理标准

9．3．3 多机通信

9．4 串行口的实践应用

项目小结

练习与提高

参考文献 2100433B

《高职高专“十二五”规划教材：单片机原理及应用（基于C语言）》以C语言（C51）为主线，同时兼顾汇编语言，详细介绍了51系列单片机的原理及应用知识。《高职高专“十二五”规划教材：单片机原理及应用（基于C语言）》主要内容包括单片机基础知识、MCS-51单片机的基本结构、MCS-51单片机的指令系统及汇编程序设计、单片机的C51程序设计、MCS-51的定时和中断系统、串行接口及串行通信技术、AT89C51单片机系统扩展、AT89C51单片机的接口技术以及单片机应用系统设计等。同时，选用了信号灯、流水灯、数字钟、计数器、数字电压表、信号发生器、单片机双机通信、球赛记分牌等十个单片机典型应用作为实训，并且所有实训均在Keil C51 Vision4和ISIS7 professional环境下调试通过。

《高职高专“十二五”规划教材：单片机原理及应用（基于C语言）》内容简洁实用，讲解通俗易懂，并有大量应用实例，实用性强，既可作为高职高专院校通信类、信息类、应用电子类、控制类、仪器仪表类以及机电类等专业单片机课程的教材，也可作为从事单片机开发应用的工程技术人员的参考书。