51單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)教程

第1章C51單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)與小應(yīng)用系統(tǒng)1

1.151單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1

1.1.151單片機(jī)內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)1

1.1.2CPU2

1.1.3存儲(chǔ)器2

1.1.4可編程并行I/O端口9

1.1.5時(shí)鐘電路與復(fù)位電路10

1.251單片機(jī)引腳功能及小應(yīng)用系統(tǒng)13

1.2.151單片機(jī)引腳功能13

1.2.251單片機(jī)小應(yīng)用系統(tǒng)14

案例1：?jiǎn)纹瑱C(jī)小系統(tǒng)的制作15

第2章C51程序設(shè)計(jì)16

2.1C語(yǔ)言的特點(diǎn)16

2.2C語(yǔ)言程序的格式和特點(diǎn)19

2.3數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)區(qū)域的使用21

2.3.1C語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類型21

2.3.2C51新增數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)區(qū)域的使用23

2.4運(yùn)算符與表達(dá)式28

2.4.1算術(shù)運(yùn)算符與算術(shù)表達(dá)式29

2.4.2賦值運(yùn)算符和賦值表達(dá)式30

2.4.3關(guān)系運(yùn)算符和關(guān)系表達(dá)式33

2.4.4邏輯運(yùn)算符和邏輯表達(dá)式33

2.5指針與地址訪問(wèn)35

2.5.1指針35

2.5.2地址的訪問(wèn)38

2.6控制語(yǔ)句與程序設(shè)計(jì)39

2.6.1C語(yǔ)言語(yǔ)句概述39

2.6.2賦值語(yǔ)句40

2.6.3if語(yǔ)句40

2.6.4switch語(yǔ)句43

2.6.5goto語(yǔ)句以及用goto語(yǔ)句構(gòu)成循環(huán)45

2.6.6while語(yǔ)句與do-while語(yǔ)句46

2.6.7for語(yǔ)句48

2.6.8break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句49

2.7位運(yùn)算49

2.8數(shù)組53

2.9函數(shù)55

2.9.1函數(shù)定義的一般形式57

2.9.2函數(shù)參數(shù)和函數(shù)的值58

2.9.3函數(shù)的調(diào)用61

2.9.4局部變量和全局變量67

2.9.5內(nèi)部函數(shù)和外部函數(shù)71

案例1：用單片機(jī)控制一個(gè)燈閃爍72

案例2：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制發(fā)光二極管流水燈的設(shè)計(jì)73

案例3：通過(guò)對(duì)P1口地址的操作流水點(diǎn)亮8位LED73

案例4：用P0口、P1口分別顯示加法和減法運(yùn)算結(jié)果75

案例5：用P0、P1口顯示乘法運(yùn)算結(jié)果76

案例6：用P1、P0口顯示除法運(yùn)算結(jié)果76

案例7：用自增運(yùn)算控制P1口8位LED流水花樣77

案例8：用P1口顯示邏輯“與”運(yùn)算結(jié)果77

案例9：用P1口顯示按位“異或”運(yùn)算結(jié)果78

案例10：用P1顯示左移運(yùn)算結(jié)果78

案例11：用右移（或左移）運(yùn)算流水點(diǎn)亮P1口8位LED78

案例12：用if語(yǔ)句控制P1口8位LED的流水方向80

案例13：用swtich語(yǔ)句的控制P1口8位LED的點(diǎn)亮狀態(tài)81

案例14：用for語(yǔ)句控制蜂鳴器鳴笛次數(shù)83

案例15：用while語(yǔ)句控制LED84

案例16：用do-while語(yǔ)句控制P1口8位LED流水點(diǎn)亮85

案例17：用數(shù)組控制P1口8位LED流水點(diǎn)亮86

案例18：用P0、P1口顯示整型函數(shù)返回值87

案例19：用有參函數(shù)控制P1口8位LED流水速度88

案例20：基于延時(shí)程序?qū)崿F(xiàn)的音樂(lè)播放器89

第3章單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真開(kāi)發(fā)工具的使用91

3.1KeilC51的使用方法與程序燒寫91

3.1.1Keil軟件的安裝91

3.1.2工程的創(chuàng)建92

3.1.3編寫程序95

3.1.4程序燒寫100

3.1.5工程軟件仿真102

3.1.6存儲(chǔ)空間資源的查看與修改104

3.1.7變量的查看與修改106

3.1.8外圍設(shè)備的操作106

3.2ProteusISIS的使用106

3.2.1ProteusISIS的編輯界面107

3.2.2設(shè)計(jì)電路原理圖109

3.2.3電路測(cè)試和材料清單115

3.2.4ISIS的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)仿真基本方法115

案例1：Keil軟件的使用方法及程序燒寫117

案例2：簡(jiǎn)易十字路口交通信號(hào)燈控制（用Proteus軟件仿真）118

第4章C51單片機(jī)簡(jiǎn)單接口應(yīng)用技術(shù)121

4.1開(kāi)關(guān)量接口121

4.1.1開(kāi)關(guān)量輸入接口122

4.1.2鍵盤接口124

4.1.3開(kāi)關(guān)量輸出接口128

4.2顯示接口129

4.2.1LED顯示接口130

4.2.2LED數(shù)碼管點(diǎn)陣顯示器133

4.2.3LCD液晶顯示接口137

案例1：無(wú)軟件消抖的獨(dú)立式按鍵輸入顯示148

案例2：軟件消抖的獨(dú)立式按鍵輸入顯示149

案例3：開(kāi)關(guān)控制LED149

案例4：繼電器控制照明設(shè)備150

案例5：按鍵狀態(tài)顯示151

案例6：按鍵控制彩燈的設(shè)計(jì)152

案例7：按鍵控制數(shù)碼管加1減1顯示155

案例8：?jiǎn)沃粩?shù)碼管顯示0～9157

案例9：8只數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示數(shù)字158

案例10：步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制設(shè)計(jì)160

案例11：數(shù)碼管顯示4×4矩陣鍵盤按鍵號(hào)161

案例12：點(diǎn)陣顯示屏的應(yīng)用設(shè)計(jì)164

案例13：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制LCD（1602）顯示電路及程序設(shè)計(jì)186

案例14：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制LCD（12864）顯示電路及程序設(shè)計(jì)189

案例15：電子數(shù)字密碼鎖204

第5章C51單片機(jī)中斷系統(tǒng)與定時(shí)/計(jì)數(shù)器214

5.1中斷系統(tǒng)214

5.1.1中斷概述214

5.1.2中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其工作原理215

5.1.3中斷處理過(guò)程218

5.1.4中斷服務(wù)函數(shù)219

5.1.5中斷系統(tǒng)的應(yīng)用221

5.2定時(shí)/計(jì)數(shù)器223

5.2.1定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及其工作原理224

5.2.2定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制224

5.2.3定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式及其應(yīng)用226

5.2.4借用定時(shí)器溢出中斷擴(kuò)展外部中斷源231

案例1：中斷控制LED顯示變化232

案例2：中斷次數(shù)統(tǒng)計(jì)233

案例3：簡(jiǎn)易搶答器的設(shè)計(jì)235

案例4：定時(shí)器控制單只LED閃爍240

案例5：基于定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制的流水燈242

案例6：用定時(shí)器中斷實(shí)現(xiàn)1000000s內(nèi)計(jì)時(shí)243

案例7：倒計(jì)時(shí)秒表設(shè)計(jì)245

案例8：紅外檢測(cè)模擬啤酒生產(chǎn)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)248

案例9：電烤爐智能溫度控制電路及程序設(shè)計(jì)252

案例10：按鍵控制定時(shí)器選播多段音樂(lè)253

案例11：反應(yīng)時(shí)間測(cè)試儀256

案例12：脈寬測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)262

案例13：頻率計(jì)的設(shè)計(jì)266

案例14：看門狗269

第6章C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展274

6.1C51單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)274

6.2存儲(chǔ)器的擴(kuò)展275

6.2.1程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展275

6.2.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展275

6.2.3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展舉例277

6.2.4I/O接口電路280

6.3模擬量輸入輸出接口技術(shù)281

6.3.1D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)282

6.3.2A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)285

案例1：ADC0809數(shù)模轉(zhuǎn)換與顯示287

案例2：基于ADC0832的數(shù)字電壓表289

第7章串行接口293

7.1串行口通信概念293

7.251單片機(jī)串行接口的結(jié)構(gòu)與控制295

7.3串行接口的工作方式296

7.4串行接口的初始化298

7.5串行接口的異步通信應(yīng)用299

7.6串行口擴(kuò)展305

案例1：串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)307

案例2：并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)309

案例3：甲機(jī)通過(guò)串口控制乙機(jī)LED310

案例4：?jiǎn)纹瑱C(jī)間雙向通信313

案例5：?jiǎn)纹瑱C(jī)向主機(jī)發(fā)送字符串317

案例6：?jiǎn)纹瑱C(jī)與PC機(jī)通信319

第8章綜合案例323

8.1單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)323

8.1.1硬件抗干擾設(shè)計(jì)323

8.1.2軟件抗干擾設(shè)計(jì)325

8.2DS18B20數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)326

8.2.1功能要求326

8.2.2設(shè)計(jì)方案選擇326

8.2.3DS18B20的性能特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)327

8.2.4DS18B20的測(cè)溫原理329

8.2.5DS18B20的各條ROM命令和接口程序設(shè)計(jì)330

8.2.6系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)331

8.2.7系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)333

8.2.8調(diào)試及性能分析334

8.2.9源程序清單335

附錄ASCII碼表339

參考文獻(xiàn)341