電子工程師自學(xué)成才手冊(cè)（精通篇）

第1章 單片機(jī)快速入門 1
1.1 單片機(jī)簡介 1
1.1.1 什么是單片機(jī) 1
1.1.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的組成及工作過程 2
1.1.3 單片機(jī)的分類 3
1.1.4 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 4
1.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程 5
1.2.1 明確控制要求并選擇合適型號(hào)的單片機(jī) 5
1.2.2 設(shè)計(jì)單片機(jī)電路原理圖 5
1.2.3 制作單片機(jī)電路 6
1.2.4 用Keil軟件編寫單片機(jī)控制程序 7
1.2.5 計(jì)算機(jī)、下載（燒錄）器和單片機(jī)的連接 10
1.2.6 用燒錄軟件將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī) 13
1.2.7 單片機(jī)電路的供電與測試 15
1.3 C51語言基礎(chǔ) 17
1.3.1 常量 17
1.3.2 變量 19
1.3.3 運(yùn)算符 19
1.3.4 關(guān)鍵字 22
1.3.5 數(shù)組 23
1.3.6 循環(huán)語句 24
1.3.7 選擇語句 26
第2章 51單片機(jī)的硬件系統(tǒng) 28
2.1 8051單片機(jī)的引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu) 28
2.1.1 引腳功能說明 28
2.1.2 單片機(jī)與片外存儲(chǔ)器的連接與控制 31
2.1.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明 32
2.2 8051單片機(jī)I/O端口的結(jié)構(gòu)與工作原理 35
2.2.1 P0端口 35
2.2.2 P1端口 37
2.2.3 P2端口 38
2.2.4 P3端口 38
2.3 8051單片機(jī)的存儲(chǔ)器 40
2.3.1 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單位與編址 40
2.3.2 片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器的使用與編址 41
2.3.3 片內(nèi)、片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的使用與編址 41
2.3.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的分區(qū) 42
2.3.5 特殊功能寄存器（SFR） 44
第3章 STC89C5x系列單片機(jī)介紹 49
3.1 概述 49
3.1.1 兩種版本與封裝形式 49
3.1.2 引腳功能說明 50
3.1.3 STC89C5x系列單片機(jī)的型號(hào)命名規(guī)則 52
3.1.4 STC89C5x系列單片機(jī)常用型號(hào)的主要參數(shù) 52
3.2 STC89C5x系列單片機(jī)的I/O端口 53
3.2.1 I/O端口上電復(fù)位狀態(tài)與灌電流、拉電流 53
3.2.2 P4端口的使用 54
3.2.3 I/O端口與外部電路的連接 55
3.3 STC89C5x系列單片機(jī)的存儲(chǔ)器 57
3.3.1 程序存儲(chǔ)器 57
3.3.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 57
3.3.3 特殊功能寄存器 58
第4章 51單片機(jī)編程軟件的使用 61
4.1 Keil C51軟件的基本操作 61
4.1.1 Keil C51軟件的版本及獲取 61
4.1.2 Keil C51軟件的安裝 61
4.2 程序的編寫與編譯 63
4.2.1 啟動(dòng)Keil C51軟件并新建工程文件 63
4.2.2 新建源程序文件 65
4.2.3 編寫程序 66
4.2.4 編譯程序 67
4.3 程序的仿真與調(diào)試 69
4.3.1 軟件仿真設(shè)置 70
4.3.2 編譯程序 71
4.3.3 仿真、調(diào)試程序 71
第5章 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED的電路及編程 75
5.1 LED（發(fā)光二極管）介紹 75
5.1.1 外形與符號(hào) 75
5.1.2 性質(zhì) 75
5.1.3 檢測 76
5.1.4 限流電阻 76
5.2 點(diǎn)亮單個(gè)LED的電路與程序詳解 77
5.2.1 點(diǎn)亮單個(gè)LED的電路 77
5.2.2 采用位操作方式點(diǎn)亮單個(gè)LED的程序詳解 77
5.2.3 采用字節(jié)操作方式點(diǎn)亮單個(gè)LED的程序詳解 79
5.2.4 單個(gè)LED以固定頻率閃爍發(fā)光的程序詳解 80
5.2.5 單個(gè)LED以不同頻率閃爍發(fā)光的程序詳解 81
5.3 點(diǎn)亮多個(gè)LED的電路與程序詳解 82
5.3.1 點(diǎn)亮多個(gè)LED的電路 82
5.3.2 采用位操作方式點(diǎn)亮多個(gè)LED的程序詳解 83
5.3.3 采用字節(jié)操作方式點(diǎn)亮多個(gè)LED的程序詳解 83
5.3.4 多個(gè)LED以不同頻率閃爍發(fā)光的程序詳解 84
5.3.5 多個(gè)LED左移和右移的程序詳解 85
5.3.6 LED循環(huán)左移和右移的程序詳解 86
5.3.7 LED左右移動(dòng)并閃爍發(fā)光的程序詳解 88
5.3.8 采用查表方式控制LED多種形式發(fā)光的程序詳解 89
5.3.9 LED花樣發(fā)光的程序詳解 90
5.4 采用PWM方式調(diào)節(jié)LED亮度的原理與程序詳解 91
5.4.1 采用PWM方式調(diào)節(jié)LED亮度的原理 91
5.4.2 采用PWM方式調(diào)節(jié)LED亮度的程序詳解 91
第6章 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LED數(shù)碼管的電路及編程 94
6.1 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)1位LED數(shù)碼管的電路與程序詳解 94
6.1.1 1位LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)與檢測 94
6.1.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)1位LED數(shù)碼管的電路 96
6.1.3 單個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示1個(gè)字符的程序詳解 96
6.1.4 單個(gè)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示多個(gè)字符的程序詳解 97
6.1.5 單個(gè)數(shù)碼管環(huán)形轉(zhuǎn)圈顯示的程序詳解 98
6.1.6 單個(gè)數(shù)碼管顯示邏輯電平的程序詳解 98
6.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)8位LED數(shù)碼管的電路與程序詳解 99
6.2.1 多位LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)與檢測 99
6.2.2 單片機(jī)連接8位共陰極數(shù)碼管的電路 100
6.2.3 8位數(shù)碼管顯示1個(gè)字符的程序詳解 102
6.2.4 8位數(shù)碼管逐位顯示8個(gè)字符的程序詳解 103
6.2.5 8位數(shù)碼管同時(shí)顯示8個(gè)字符的程序及詳解 104
6.2.6 8位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示8個(gè)以上字符的程序及詳解 104
第7章 中斷與中斷編程 106
7.1 中斷的基本概念與處理過程 106
7.1.1 中斷的基本概念 106
7.1.2 中斷的處理過程 106
7.2 中斷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與控制寄存器 107
7.2.1 中斷的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 107
7.2.2 中斷源寄存器 108
7.2.3 中斷允許寄存器IE 109
7.2.4 中斷優(yōu)先級(jí)控制寄存器IP 110
7.3 中斷編程 111
7.3.1 外部中斷0以低電平方式觸發(fā)中斷的程序詳解 111
7.3.2 外部中斷1以下降沿方式觸發(fā)中斷的程序詳解 112
第8章 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的使用及編程 115
8.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)與計(jì)數(shù)功能 115
8.1.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的定時(shí)功能 115
8.1.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)功能 116
8.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 116
8.2.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 116
8.2.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作原理 117
8.3 與定時(shí)器/計(jì)數(shù)器相關(guān)的控制寄存器 118
8.3.1 TCON寄存器 118
8.3.2 TMOD寄存器 119
8.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 120
8.5 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用及編程 124
8.5.1 產(chǎn)生1kHz方波信號(hào)的程序詳解 124
8.5.2 產(chǎn)生50kHz方波信號(hào)的程序詳解 125
8.5.3 產(chǎn)生周期為1s方波信號(hào)的程序詳解 126
第9章 按鍵電路及編程 128
9.1 獨(dú)立按鍵輸入電路與程序詳解 128
9.1.1 開關(guān)輸入抖動(dòng)及解決方法 128
9.1.2 連接8個(gè)獨(dú)立按鍵和8個(gè)LED的單片機(jī)電路 129
9.1.3 一個(gè)按鍵點(diǎn)動(dòng)控制一個(gè)LED亮滅的程序詳解 130
9.1.4 一個(gè)按鍵鎖定控制一個(gè)LED亮滅的程序詳解 130
9.1.5 4路搶答器的程序詳解 131
9.1.6 獨(dú)立按鍵控制LED和LED數(shù)碼管的單片機(jī)電路 132
9.1.7 兩個(gè)按鍵控制1位數(shù)字增、減并用8位數(shù)碼管顯示的程序詳解 133
9.1.8 兩個(gè)按鍵控制多位數(shù)字增、減并用8位數(shù)碼管顯示的程序詳解 135
9.1.9 按鍵長按與短按產(chǎn)生不同控制效果的程序詳解 137
9.1.10 8個(gè)獨(dú)立按鍵控制LED和LED數(shù)碼管顯示的程序詳解 139
9.2 矩陣鍵盤輸入電路與程序詳解 141
9.2.1 單片機(jī)16鍵矩陣鍵盤和8位數(shù)碼管的電路 141
9.2.2 矩陣鍵盤行列掃描方式輸入及顯示的程序詳解 143
9.2.3 采用中斷方式的矩陣鍵盤行列掃描輸入的電路及程序詳解 146
9.2.4 矩陣鍵盤密碼鎖的程序詳解 150
第10章 點(diǎn)陣和液晶顯示屏的使用及編程 155
10.1 雙色LED點(diǎn)陣的使用及編程 155
10.1.1 雙色LED點(diǎn)陣的基礎(chǔ)知識(shí) 155
10.1.2 單片機(jī)配合74HC595芯片驅(qū)動(dòng)雙色LED點(diǎn)陣的電路 162
10.1.3 雙色點(diǎn)陣顯示一種顏色字符的程序詳解 163
10.1.4 雙色點(diǎn)陣交替顯示兩種顏色字符的程序詳解 166
10.1.5 字符“0”～“9”移入和移出雙色點(diǎn)陣的程序詳解 168
10.2 1602字符型液晶顯示屏的使用及編程 171
10.2.1 1602字符型液晶顯示屏的基礎(chǔ)介紹 171
10.2.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)1602字符型液晶顯示屏的電路 176
10.2.3 1602字符型液晶顯示屏靜態(tài)顯示字符的程序詳解 177
10.2.4 1602字符型液晶顯示屏逐個(gè)顯示字符的程序詳解 179
10.2.5 1602字符型液晶顯示屏字符滾動(dòng)顯示的程序詳解 180
10.2.6 矩陣鍵盤輸入與1602字符型液晶顯示屏顯示的電路及程序詳解 181
第11章 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的使用及編程 186
11.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)芯片介紹 186
11.1.1 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 186
11.1.2 驅(qū)動(dòng)芯片 189
11.1.3 五線四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī) 191
11.2 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電路及編程 192
11.2.1 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的電路 192
11.2.2 用單四拍方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的程序詳解 193
11.2.3 用雙四拍方式驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)正反轉(zhuǎn)的程序詳解 194
11.2.4 用外部中斷控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的程序詳解 195
11.2.5 用按鍵控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、加速、減速、停止的程序詳解 197
第12章 串行通信的使用及編程 202
12.1 串行通信的基礎(chǔ)知識(shí) 202
12.1.1 并行通信和串行通信 202
12.1.2 串行通信的兩種方式 202
12.1.3 串行通信的數(shù)據(jù)傳送方向 204
12.2 串行通信口的結(jié)構(gòu)與原理 205
12.2.1 串行通信口的結(jié)構(gòu) 205
12.2.2 串行通信口的工作原理 206
12.3 串行通信口的控制寄存器 206
12.3.1 串行控制寄存器 206
12.3.2 電源控制寄存器 207
12.4 4種工作方式與波特率 208
12.4.1 方式0 208
12.4.2 方式1 209
12.4.3 方式2 210
12.4.4 方式3 210
12.4.5 波特率 210
12.5 串行通信的應(yīng)用編程 212
12.5.1 利用方式0實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品計(jì)數(shù)顯示的電路及編程 212
12.5.2 利用方式1實(shí)現(xiàn)雙機(jī)通信的電路及編程 214
第13章 I2C總線通信的使用及編程 217
13.1 I2C總線的基礎(chǔ)知識(shí) 217
13.1.1 I2C總線的通信協(xié)議 217
13.1.2 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送格式 218
13.2 I2C總線存儲(chǔ)器24C02 219
13.2.1 外形與引腳功能 219
13.2.2 器件地址 220
13.2.3 讀/寫操作 220
13.3 單片機(jī)與24C02的I2C總線通信電路及編程 223
13.3.1 模擬I2C總線通信的程序詳解 223
13.3.2 利用I2C總線從24C02讀寫一個(gè)數(shù)據(jù)的電路及程序詳解 226
13.3.3 利用I2C總線從24C02讀寫多個(gè)數(shù)據(jù)的電路及程序詳解 228
13.3.4 利用24C02存儲(chǔ)按鍵操作信息的電路及程序詳解 229
第14章 A/D（模/數(shù)）與D/A（數(shù)/模）轉(zhuǎn)換電路及編程 233
14.1 A/D與D/A1