本书以80C51为代表介绍51系列单片机的工作原理与应用实例。书中编程语言采用单一C51语言，可显著提高编程方法的工程实用性；内容编排采用理论与应用实例紧密结合的做法，克服了过去单片机教材在理论与应用之间存在较大时间差的问题；采用Proteus 8.11作为电路绘图、软件编程、动态调试、仿真运行和虚拟实验的教学工具，以其逼真的可视化特点解决了以往单片机课程难教难学的问题；坚持学以致用的原则，所选的数十个应用实例都具有较强的应用背景，其中第9章的综合应用实例——智能仪器设计与PCB布版更是突出了“从概念到产品”的教学理念。本书保持了方便读者学习的传统做法，每章都有内容概述、本章小结、思考与练习，书末附有教学实验。本书的实例都可进行仿真运行，确保程序正确无误。在手机版和电脑版的双系统课程网站（www.51mcu.cn/c51-2/）中免费提供教学PPT、仿真实例资料、实例仿真视频、思考与练习答案和阅读材料。本书的C51语言是从零基础开始的，适合没有C语言基础或基础薄弱的读者。本书可作为高等工科院校机械类、电气类、电子信息类、计算机类各专业80学时及以下要求的教材，也可作为嵌入式应用系统设计、生产从业人员的岗位培训教材及自学参考书。
林立，中国石油大学（北京）教授，多年来一直从事单片机、智能仪器等方面的教学与科研工作，曾出版的《单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C》教材，被全国近百所院校用作教材。
第1章 单片机基础知识概述 1
1.1 单片机概述 1
1.1.1 单片机的基本概念 1
1.1.2 单片机的应用领域 2
1.1.3 主流单片机及其特点 3
1.1.4 单片机发展趋势 5
1.1.5 关于学习单片机 8
1.2 单片机预备知识 9
1.2.1 数制及其转换 9
1.2.2 有符号数 11
1.2.3 位、字节和字 11
1.2.4 BCD码 12
1.2.5 ASCII码 12
1.2.6 基本逻辑门电路 13
1.3 Proteus软件简介 14
本章小结 17
思考与练习1 18
第2章 MCS-51单片机的结构组成 20
2.1 单片机的基本结构 20
2.1.1 MCS-51单片机的内部结构 20
2.1.2 MCS-51外部引脚及其功能 22
2.2 单片机的存储器结构 24
2.2.1 存储器划分方法 24
2.2.2 程序存储器 25
2.2.3 数据存储器 26
2.3 单片机的复位与时序 28
2.3.1 单片机的复位 28
2.3.2 单片机的时序 29
2.4 单片机并行I/O口 32
2.4.1 P1口 32
2.4.2 P3口 34
2.4.3 P0口 34
2.4.4 P2口 35
2.5 绘制Proteus原理图 36
2.5.1 创建新工程 36
2.5.2 原理图绘图界面 38
2.5.3 绘图基本方法 39
2.5.4 Proteus绘图实例 40
本章小结 42
思考与练习2 42
第3章 C51编程语言基础 45
3.1 C51编译工具 45
3.1.1 C51源程序开发过程 45
3.1.2 Source Code工作界面 46
3.1.3 Source Code基本用法 48
3.2 C51的基本执行语句 52
3.2.1 表达式语句 52
3.2.2 选择语句 55
3.2.3 循环语句 60
3.2.4 注释语句 64
3.3 C51的变量 65
3.3.1 变量概述 65
3.3.2 变量名 66
3.3.3 数据类型 66
3.3.4 存储类型 71
3.3.5 存储种类 73
3.4 C51的指针 74
3.5 C51的数组 77
3.5.1 一维数组的定义 77
3.5.2 一维数组的使用 78
3.5.3 字符数组 80
3.5.4 二维数组 81
3.6 C51的函数 83
3.6.1 函数的基本概念 83
3.6.2 函数的定义 83
3.6.3 函数的调用 85
本章小结 87
思考与练习3 87
第4章 单片机的通用I/O口方式应用 90
4.1 I/O口方式的简单应用 90
4.1.1 基本输入/输出电路 90
4.2.2 数码管原理与静态显示 96
4.2 I/O口方式的进阶应用 101
4.2.1 数码管动态显示原理与应用 101
4.2.2 行列式键盘原理与应用 103
本章小结 108
思考与练习4 108
第5章 单片机的中断系统 111
5.1 中断的概念 111
5.2 中断控制系统 114
5.2.1 中断系统结构 114
5.2.2 中断的控制 115
5.3 中断控制过程 119
5.4 中断编程和应用实例 121
5.4.1 中断应用实例 121
5.4.2 扩充外部中断源 128
本章小结 130
思考与练习5 131
第6章 单片机的定时/计数器 134
6.1 定时/计数器的工作原理 134
6.1.1 基本原理 134
6.1.2 结构组成 135
6.2 定时/计数器的控制 136
6.2.1 TMOD寄存器 136
6.2.2 TCON寄存器 137
6.3 定时/计数器的工作方式 138
6.3.1 方式1 138
6.3.2 方式2 141
6.3.3 方式0 144
6.3.4 方式3 144
6.4 定时/计数器的应用实例 145
本章小结 151
思考与练习6 152
第7章 单片机的串行口 154
7.1 串行通信概念 154
7.2 MCS-51的串行口控制器 156
7.2.1 串行口内部结构 156
7.2.2 串行口控制寄存器 157
7.3 串行口工作方式0及其应用 159
7.4 串行口工作方式1及其应用 161
7.5 串行口工作方式2及其应用 165
7.6 串行口工作方式3及其应用 167
本章小结 172
思考与练习7 173
第8章 单片机的外围接口技术 176
8.1 51单片机的三总线结构 176
8.1.1 片外三总线形式 176
8.1.2 地址锁存器的原理与接口 177
8.2 简单并行扩展的原理与接口应用 179
8.2.1 访问扩展接口的软件方法 179
8.2.2 利用74273扩展并行输出口 180
8.2.3 利用74244扩展并行输入口 182
8.3 D/A转换器的原理与接口应用 185
8.3.1 DAC0832的工作原理 186
8.3.2 DAC0832的应用实例 187
8.4 A/D转换器的原理与接口应用 190
8.4.1 ADC0809的工作原理 190
8.4.2 ADC0809的应用实例 191
8.5 开关量驱动原理与接口应用 194
8.5.1 驱动接口方式 194
8.5.2 驱动接口的应用实例 197
8.6 液晶显示模块的原理与接口应用 202
8.6.1 LM1602模块的工作原理 202
8.6.2 LM1602模块的应用实例 204
8.7 串行扩展单元的原理与接口应用 207
8.7.1 串行A/D转换器MAX124X 207
8.7.2 串行D/A转换器LTC145X 211
8.7.3 串并转换器74HC595 213
8.7.4 I2C总线E2PROM存储器AT24CXX 216
8.7.5 串行日历时钟DS1302 224
本章小结 230
思考与练习8 231
第9章 单片机应用系统开发 234
9.1 单片机系统设计开发过程 234
9.1.1 单片机典型应用系统 234
9.1.2 单片机应用系统的开发过程 235
9.2 单片机系统可靠性技术 239
9.2.1 硬件抗干扰技术概述 240
9.2.2 软件抗干扰技术概述 241
9.3 单片机综合应用实例——智能仪器 241
9.3.1 功能概述 241
9.3.2 硬件电路设计 242
9.3.3 软件系统设计 243
9.3.4 仿真开发过程 247
9.4 智能仪器的PCB布版实例 252
9.4.1 PCB布版准备 252
9.4.2 PCB布版结果 254
本章小结 257
思考与练习9 257
附录A 教学实验 260
实验1 绘制电路原理图 260
实验2 数据筛查与转存 261
实验3 LED灯循环控制 262
实验4 数码管的中断控制 264
实验5 数字秒表显示器 265
实验6 双机串行通信 266
实验7 模数转换电压表 268
实验8 数字电压表的PCB设计 270
参考文献 272
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