單片機原理與應(yīng)用：嵌入式開發(fā)設(shè)計初級教程（C語言版）

基礎(chǔ)項目篇
項目一 單片機開發(fā)環(huán)境的使用 1
1．1 項目要求與分析 2
1．1．1 項目要求 2
1．1．2 項目要求分析 2
1．2 項目實施 2
1．2．1 單片機的開發(fā)流程 2
1．2．2 Keil C51軟件簡介 3
1．2．3 Proteus軟件簡介 10
1．2．4 Proteus軟件的使用流程 17
1．2．5 Keil軟件的使用流程 20
1．2．6 Keil軟件和Proteus軟件聯(lián)調(diào)設(shè)計流程 23
1．3 項目小結(jié) 26
1．4 項目拓展 27
1．4．1 Keil C51軟件的編譯錯誤的排除方法 27
1．4．2 Keil軟件和Proteus軟件聯(lián)調(diào)的第二種方法 28
項目二 單片機最小系統(tǒng)的設(shè)計 30
2．1 項目要求與分析 31
2．1．1 項目要求 31
2．1．2 項目要求分析 31
2．2 項目理論知識 31
2．2．1 單片機簡介 31
2．2．2 AT89C51單片機的硬件資源 32
2．2．3 AT89C51單片機的I/O端口 33
2．2．4 AT89C51單片機的時鐘電路 35
2．2．5 AT89C51單片機的復(fù)位電路 37
2．2．6 AT89C51單片機的內(nèi)部存儲器 38
2．3 項目概要設(shè)計 43
2．3．1 單片機最小系統(tǒng)的概要設(shè)計 43
2．3．2 單片機的時鐘模塊的概要設(shè)計 44
2．3．3 單片機的復(fù)位模塊的概要設(shè)計 44
2．4 項目詳細(xì)設(shè)計 45
2．4．1 單片機的最小系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計 45
2．4．2 單片機的時鐘模塊的詳細(xì)設(shè)計 45
2．4．3 單片機的復(fù)位模塊的詳細(xì)設(shè)計 46
2．4．4 其他注意事項 46
2．5 項目實施 46
2．6 項目仿真與調(diào)試 48
2．7 項目小結(jié) 49
2．8 項目拓展 50
2．8．1 Proteus軟件的模型選擇工具欄 50
2．8．2 Proteus軟件中的單片機簡化設(shè)計 51
2．8．3 數(shù)據(jù)進(jìn)制轉(zhuǎn)換 54
2．8．4 數(shù)據(jù)碼制表示 57
2．8．5 數(shù)據(jù)單位 58
2．9 理論訓(xùn)練 58
項目三 可控流水燈的設(shè)計與制作 61
3．1 項目要求與分析 61
3．1．1 項目要求 61
3．1．2 項目要求分析 61
3．2 項目理論知識 62
3．2．1 單片機C51語言簡介 62
3．2．2 單片機C51語言的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 65
3．2．3 單片機C51語言的程序結(jié)構(gòu) 69
3．2．4 單片機C51語言的函數(shù) 72
3．3 項目概要設(shè)計 74
3．3．1 可控流水燈項目的概要設(shè)計 74
3．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 75
3．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 75
3．4 項目詳細(xì)設(shè)計 76
3．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 76
3．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 76
3．5 項目實施 77
3．5．1 硬件電路的實施 77
3．5．2 軟件程序的實施 78
3．6 項目仿真與調(diào)試 79
3．6．1 項目仿真 79
3．6．2 項目調(diào)試 80
3．7 項目小結(jié) 80
3．8 項目拓展 81
3．8．1 奇偶交替LED燈閃爍 81
3．8．2 左循環(huán)點亮流水燈 81
3．9 理論訓(xùn)練 82
內(nèi)部應(yīng)用篇
項目四 交通燈控制器的設(shè)計與制作 84
4．1 項目要求與分析 84
4．1．1 項目要求 84
4．1．2 項目要求分析 84
4．2 項目理論知識 85
4．2．1 單片機中斷的定義 85
4．2．2 單片機中斷的硬件結(jié)構(gòu) 86
4．2．3 單片機中斷的寄存器 87
4．2．4 單片機中斷的處理過程 89
4．2．5 單片機中斷的初始化設(shè)置 89
4．2．6 單片機中斷的程序編制 90
4．3 項目概要設(shè)計 90
4．3．1 交通燈控制器的概要設(shè)計 90
4．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 91
4．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 91
4．4 項目詳細(xì)設(shè)計 92
4．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 92
4．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 93
4．5 項目實施 93
4．5．1 硬件電路的實施 93
4．5．2 軟件程序的實施 94
4．6 項目仿真與調(diào)試 95
4．6．1 項目仿真 95
4．6．2 項目調(diào)試 96
4．7 項目小結(jié) 97
4．8 項目拓展 98
4．8．1 外部中斷控制LED燈 98
4．8．2 系統(tǒng)中有兩個中斷 98
4．9 理論訓(xùn)練 100
項目五 脈沖發(fā)生器的設(shè)計與制作 101
5．1 項目要求與分析 101
5．1．1 項目要求 101
5．1．2 項目要求分析 101
5．2 項目理論知識 102
5．2．1 單片機定時器的硬件結(jié)構(gòu) 102
5．2．2 單片機定時器的寄存器 103
5．2．3 單片機定時器的工作方式 103
5．2．4 單片機定時器的初始化步驟 105
5．2．5 單片機定時器的初值計算 105
5．3 項目概要設(shè)計 105
5．3．1 脈沖發(fā)生器的概要設(shè)計 105
5．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 106
5．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 107
5．4 項目詳細(xì)設(shè)計 107
5．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 107
5．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 108
5．5 項目實施 109
5．5．1 硬件電路的實施 109
5．5．2 軟件程序的實施 109
5．6 項目仿真與調(diào)試 110
5．6．1 項目仿真 110
5．6．2 項目調(diào)試 111
5．7 項目小結(jié) 112
5．8 項目拓展 113
5．8．1 采用查詢方式設(shè)計脈沖發(fā)生器 113
5．8．2 計數(shù)器 113
5．9 理論訓(xùn)練 114
項目六 點對點雙機通信系統(tǒng)的設(shè)計與制作 115
6．1 項目要求與分析 115
6．1．1 項目要求 115
6．1．2 項目要求分析 115
6．2 項目理論知識 116
6．2．1 單片機串行口的硬件結(jié)構(gòu) 116
6．2．2 單片機串行口的寄存器 117
6．2．3 單片機串行口的工作方式 118
6．2．4 單片機串行口的波特率計算 120
6．2．5 單片機串行口的初始化步驟 121
6．3 項目概要設(shè)計 122
6．3．1 點對點雙機通信系統(tǒng)的概要設(shè)計 122
6．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 122
6．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 123
6．4 項目詳細(xì)設(shè)計 124
6．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 124
6．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 125
6．5 項目實施 127
6．5．1 硬件電路的實施 127
6．5．2 軟件程序的實施 129
6．6 項目仿真與調(diào)試 131
6．6．1 項目仿真 131
6．6．2 項目調(diào)試 133
6．7 項目小結(jié) 134
6．8 項目拓展 135
6．8．1 利用COMPIM組件調(diào)試串行通信 135
6．8．2 利用“串口虛擬軟件”調(diào)試串行通信 136
6．9 理論訓(xùn)練 137
外部擴展篇
項目七 存儲器擴展的設(shè)計與制作 138
7．1 項目要求與分析 138
7．1．1 項目要求 138
7．1．2 項目要求分析 138
7．2 項目理論知識 139
7．2．1 存儲器的擴展方法 139
7．2．2 程序存儲器的擴展 141
7．2．3 數(shù)據(jù)存儲器的擴展 142
7．3 項目概要設(shè)計 144
7．3．1 數(shù)字電壓計系統(tǒng)的存儲器擴展概要設(shè)計 144
7．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 145
7．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 146
7．4 項目詳細(xì)設(shè)計 146
7．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 146
7．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 147
7．5 項目實施 148
7．5．1 硬件電路的實施 148
7．5．2 軟件程序的實施 149
7．6 項目仿真與調(diào)試 149
7．6．1 項目仿真 149
7．6．2 項目調(diào)試 150
7．7 項目小結(jié) 150
7．8 項目拓展 151
7．9 理論訓(xùn)練 152
項目八 顯示接口擴展的設(shè)計與制作 154
8．1 項目要求與分析 154
8．1．1 項目要求 154
8．1．2 項目要求分析 154
8．2 項目理論知識 155
8．2．1 顯示接口的擴展方法 155
8．2．2 數(shù)碼管 156
8．2．3 LCD1602 158
8．3 項目概要設(shè)計 163
8．3．1 數(shù)字電壓計系統(tǒng)的顯示接口擴展概要設(shè)計 163
8．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 163
8．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 164
8．4 項目詳細(xì)設(shè)計 165
8．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 165
8．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 165
8．5 項目實施 167
8．5．1 硬件電路的實施 167
8．5．2 軟件程序的實施 168
8．6 項目仿真 171
8．7 項目小結(jié) 172
8．8 項目拓展 172
8．9 理論訓(xùn)練 178
項目九 鍵盤接口擴展的設(shè)計與制作 179
9．1 項目要求與分析 179
9．1．1 項目要求 179
9．1．2 項目要求分析 179
9．2 項目理論知識 180
9．2．1 鍵盤接口的擴展方法 180
9．2．2 獨立式鍵盤 181
9．2．3 行列式鍵盤 182
9．3 項目概要設(shè)計 182
9．3．1 數(shù)字電壓計系統(tǒng)的鍵盤接口擴展概要設(shè)計 182
9．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 183
9．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 184
9．4 項目詳細(xì)設(shè)計 184
9．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 184
9．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 185
9．5 項目實施 188
9．5．1 硬件電路的實施 188
9．5．2 軟件程序的實施 188
9．6 項目仿真 191
9．7 項目小結(jié) 192
9．8 理論拓展 192
9．9 理論訓(xùn)練 195
項目十 數(shù)模轉(zhuǎn)換接口擴展的設(shè)計與制作 196
10．1 項目要求與分析 196
10．1．1 項目要求 196
10．1．2 項目要求分析 196
10．2 項目理論知識 197
10．2．1 D/A轉(zhuǎn)換芯片DAC0832 197
10．2．2 A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832 200
10．3 項目概要設(shè)計 203
10．3．1 數(shù)字電壓計項目的數(shù)模轉(zhuǎn)換接口擴展的概要設(shè)計 203
10．3．2 硬件電路的概要設(shè)計 204
10．3．3 軟件程序的概要設(shè)計 204
10．4 項目詳細(xì)設(shè)計 205
10．4．1 硬件電路的詳細(xì)設(shè)計 205
10．4．2 軟件程序的詳細(xì)設(shè)計 205
10．5 項目實施 207
10．5．1 硬件電路的實施 207
10．5．2 軟件程序的實施 208
10．6 項目仿真 210
10．7 項目小結(jié) 210
10．8 理論訓(xùn)練 212
附錄A AT89C51單片機的特殊功能寄存器 213
附錄B reg51．h文件 217
附錄C C51語言的庫函數(shù) 219
參考文獻(xiàn) 224