单片机的C语言程序设计与应用

本书是普通高等教育“十一五” 规划教材。本书本书以51系列单片机为硬件基础，以C51为软件编程基础，全面系统地介绍单片机的基本知识与应用。本书主要内容包括：单片机的C语言概述，51单片机硬件与C51编程基础，P0~P3口、中断系统、定时器/计数器、并行扩展、外部串行扩展的C51编程，Keil与Proteus使用基础等。本书提供大量实例及详细说明与注释，均可在Keil和Proteus软件平台上直接运行，每章后附本章小结、习题、实验与设计等，提供电子课件、程序代码、习题参考答案与实验指导。

第1章 单片机的C语言概述1 1.1 C语言与51单片机编程1 1.1.1 单片机的C语言的特点1 1.1.2 单片机的C语言和标准C语言的比较2 1.1.3 单片机的C语言与汇编语言的优势对比2 1.2 C51程序6 1.2.1 C51的程序结构6 1.2.2 C51编程规范及注意事项8 1.2.3 C51的标识符与关键字9 本章小结11 习题12 第2章 51系列单片机硬件及C51编程基础13 2.151单片机的总体结构13 2.1.1 内部结构13 2.1.2 外部引脚说明15 2.1.3 CPU的时序周期18 2.251单片机的存储器18 2.2.1 程序存储器19 2.2.2 数据存储器19 2.2.3 特殊功能寄存器21 2.3 C51语言的数据24 2.3.1 数据类型24 2.3.2 常量与变量25 2.3.3 数据存储类型27 2.4 C51语言对单片机主要资源的控制29 2.4.1 特殊功能寄存器的C51语言定义29 2.4.2 绝对地址的访问31 2.4.3 位变量的C51语言定义32 2.5 C51语言的基本运算与流程控制语句33 2.5.1 基本运算33 2.5.2 分支判断——if、switch语句34 2.5.3 循环控制——while、for语句37 2.5.4 break、continue、return和goto语句39 2.6 C51语言的数组、指针、函数41 2.6.1 数组41 2.6.2 指针42 2.6.3 函数44 2.7 C51语言的预处理命令及汇编语句的嵌入47 2.7.1 文件包含、宏定义、条件编译47 2.7.2 C51中汇编语句的嵌入49 本章小结49 习题50 第3章 51系列单片机P0～P3口输入／输出的C51编程51 3.151单片机的P0～P3口基础知识51 3.1.1 P0～P3口结构51 3.1.2 P0～P3口特点总结52 3.2 输出操作53 3.2.1 基本输出操作举例——字节输出与位输出53 3.2.2 扩展输出操作举例——流水灯与霹雳灯54 3.2.3 扩展输出操作举例——8段LED数码显示器56 3.3 输入操作60 3.3.1 闸刀型开关输入信号61 3.3.2 单个按钮型开关输入信号62 3.3.3 多个按钮型开关输入信号——键盘64 3.4 实验70 实验1 闸刀型开关输入／8段LED静态显示输出70 实验2 按钮型开关输入／8段LED静态显示输出70 本章小结72 习题73 第4章 51单片机中断系统的C51编程74 4.1 中断系统结构与中断控制74 4.1.1 中断系统结构74 4.1.2 特殊功能寄存器75 4.2 中断优先级与中断函数76 4.2.1 中断优先级76 4.2.2 中断函数的结构形式78 4.3 外部中断源的C51编程78 4.3.1 外部中断源初始化78 4.3.2 编程示例78 4.4 实验83 实验1 按钮型开关模拟外部中断实验83 实验2 外部中断优先级实验84 本章小结86 习题86 第5章 51单片机的定时器／计数器的C51编程87 5.151单片机的定时器／计数器基本知识87 5.1.1 结构87 5.1.2 特殊功能寄存器87 5.2 定时器／计数器工作模式89 5.3 定时器／计数器的应用举例92 5.3.1 定时器／计数器的初始化92 5.3.2 应用举例94 5.4 实验99 实验1 按钮型开关模拟计数器实验99 实验2 定时器实验100 本章小结101 习题102 第6章 51单片机串行口的C51编程103 6.151单片机串行口基础知识103 6.1.1 串行口的结构原理103 6.1.2 串行口的应用控制104 6.251单片机串行口的工作方式105 6.2.1 串行口工作方式0105 6.2.2 串行口工作方式1109 6.2.3 串行口工作方式2113 6.2.4 串行口工作方式3116 6.351单片机串行口的应用举例119 6.3.1 串行口编程基础119 6.3.2 串行口应用举例121 6.4 实验125 实验1 串行口控制的流水灯实验125 实验2 串行口控制的8段LED 显示器125 本章小结127 习题127 第7章 51单片机并行扩展的C51编程128 7.151单片机并行I／O口扩展基础128 7.1.1 系统扩展总线结构图128 7.1.2 数据线、控制线的连接129 7.1.3 译码信号的形成—系统扩展的寻址129 7.2 可编程的I／O接口芯片8255A的C51编程132 7.2.18255A简介132 7.2.2 利用8255A扩展并行的输入／输出口示例136 7.2.3 利用Intel8255A作为8段LED 静态显示输出口的示例136 7.2.4 利用Intel8255A作为8段LED 动态显示输出口的示例138 7.3 D／A与A／D转换器的C51编程140 7.3.1 D／A转换器基础140 7.3.28位并行D／A转换器DAC0832141 7.3.3 A／D转换器基础147 7.3.48位并行A／D转换器ADC0809148 7.4 液晶显示器的C51编程151 7.4.1 字符型LCD1602液晶显示模块的C51编程152 7.4.2 点阵式带汉字库12864液晶显示模块接口技术156 7.5 实验165 实验1 DAC0832单缓冲实验165 实验2 ADC0809实验165 本章小结168 习题168 第8章 51单片机外部串行扩展的C51编程170 8.1 I2C总线器件的C51编程170 8.1.1 认识I2C总线接口170 8.1.2 I2C总线典型器件AT24C02应用举例172 8.2 SPI总线器件的C51编程177 8.2.1 认识SPI总线178 8.2.2 SPI总线典型器件X25045应用举例179 8.3 单总线（1—wire）的C51编程183 8.3.1 认识单总线（1—wire）183 8.3.2 单总线典型器件DS18B20应用举例184 8.4 串行A／D接口芯片TLC2543的C51编程190 本章小结193 习题194 第9章 Vision2与Proteus使用基础195 9.1 Vision2集成开发环境195 9.1.1 File、Edit和View菜单196 9.1.2 Project、Debug和Flash菜单198 9.1.3 Peripherals、Tools和Window菜单199 9.2 用Vision2建立与调试工程200 9.2.1 工程创建、设置、编译与链接200 9.2.2 用Vision2调试工程204 9.2.3 C51程序调试举例说明——HELLO.C208 9.2.4 Keil C51的调试技巧及举例210 9.3 Proteus快速入门213 9.3.1 集成Proteus ISIS环境213 9.3.2 电路原理图设计218 9.4 Proteus仿真工具介绍223 9.4.1 探针223 9.4.2 虚拟仪器223 9.4.3 信号发生器224 9.4.4 仿真图表224 9.5 Proteus软件中的C51程序运行与调试225 9.5.1 驱动的安装225 9.5.2 Keil和Proteus的配置225 9.5.3 Keil和Proteus的调试过程226 本章小结226 习题227 附录A ASCII码字符表228 附录B 单片机应用资料的网上查询方法229 附录C Proteus常用分离器件名称230 参考文献231

姜志海，山东理工大学自动化学院教授，有超过三十年的丰富教学经验，并致力于单片机方面的科研工作，已出版多种单片机方面的教材与科技书。

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