好书共享：《实例解读51单片机完全学习与应用》
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单片机是什么？单片机有何用？如何系统学习单片机？单片机系统设计的流程是怎样的，需要掌握哪些辅助软件？本篇将针对这些问题一一阐述，为读者掀开单片机完全学习与应用的华丽序幕。
第1章单片机在哪里
1.1■寻找单片机
1.1.1电磁炉与单片机
1.1.2MP3播放机与单片机
1.1.3更多单片机
1.2■学习单片机
1.2.1掌握单片机基础知识
1.2.2理解单片机系统
1.2.3成为单片机系统设计师
1.3■单片机之家
1.3.1Intel 8051单片机
1.3.2PIC单片机
1.3.3AVR单片机
1.3.4其他单片机
1.4■应用体验——数字温度计
1.4.1数字温度计工作原理
1.4.2体验数字温度计
1.5■实例解读——装小球系统
1.5.1需求分析
1.5.2系统框架
第2章如何成为单片机系统设计师
2.1■需要准备哪些
2.1.1综合素质
2.1.2软件工具
2.1.3硬件工具之一：面包板
2.1.4硬件工具之二：万用板和
印制电路板
2.1.5焊接工具
2.1.6焊接方法
2.2■单片机系统设计流程
2.2.1需求分析
2.2.2电路设计
2.2.3程序设计
2.2.4系统调试
2.3■应用体验——单片机控制下的
发光二极管
2.3.1发光二极管工作原理
2.3.2单片机的控制
2.3.3体验单片机控制发光二极管
2.4■实例解读——反应时间测试仪
2.4.1需求分析
2.4.2电路设计
2.4.3程序设计
第3章单片机系统登场
3.1■单片机系统组成
3.1.1单片机本身
3.1.2系统的构成
3.2■单片机系统抽丝剥茧
3.2.1AT89S51单片机的“外衣”
3.2.2AT89S51单片机的管脚
3.2.3常见外设
3.3■元器件插曲之一：变压器
3.3.1变压器基础知识
3.3.2电源变压器
3.4■元器件插曲之二：二极管与整流
3.4.1二极管基础知识
3.4.2整流
3.4.3整流全桥
3.5■元器件插曲之三：电容
3.5.1电容基础知识
3.5.2电容的种类
3.5.3电源滤波
3.6■元器件插曲之四：三端稳压与
单片机系统电源
3.6.1三端稳压基础知识
3.6.2单片机系统电源方案一：
自制直流稳压电源
3.6.3单片机系统电源方案二：
电源适配器
3.6.4单片机系统电源方案三：
USB口供电
3.7■元器件插曲之五：晶振与振荡器
3.7.1晶振基础知识
3.7.2振荡器
3.8■诠释单片机最简系统
3.8.1单片机最简系统
3.8.2电源端（VCC、GND）
3.8.3时钟信号端（XTAL1、
XTAL2）
3.8.4复位端（RST）
3.8.5外部程序存储器访问控制端
（ ）
3.8.6从最简系统出发
3.9■元器件插曲之六：电阻
3.9.1电阻基础知识
3.9.2电阻的参数和种类
3.9.3电阻的分压、限流、上拉作用
3.10■从单片机最简系统开始设计
3.10.1发光二极管交替发光
3.10.2程序设计
3.10.3初见汇编语言
3.10.4初识指令
3.10.5立即数
3.11■应用体验——发光二极管的交替
发光
3.11.1控制交替发光的原理
3.11.2体验交替发光
3.12■元器件插曲之七：开关
3.12.1开关基础知识
3.12.2常用开关
3.13■实例解读——与发光二极管的
交互
3.13.1需求分析
3.13.2电路设计
3.13.3程序设计
3.13.4延时子程序
第4章单片机系统设计辅助软件
4.1■Proteus单片机系统仿真软件
4.1.1Proteus软件界面
4.1.2用Proteus仿真
4.2■Vision单片机程序开发
4.2.1Vision软件界面
4.2.2新建和保存项目
4.2.3向项目中添加文件
4.2.4汇编程序，生成执行代码
4.2.5生成下载到单片机的执行
代码HEX文件
4.3■Vision的调试及仿真功能
4.3.1调试界面
4.3.2虚拟逻辑分析仪
4.4■应用体验——把程序下载到
单片机里
4.4.1下载器与单片机
4.4.2体验下载过程
4.5■实例解读——流水灯
4.5.1需求分析
4.5.2电路设计
4.5.3软件设计
第2篇揭 密
单片机的内部结构是怎样的？单片机开发经常会用到哪些电子技术和元器件知识？还有那困扰了很多人的单片机编程语言……本篇将生动地通过诸多实例带出单片机的基础知识，在遇到相关模拟电路、数字电路、元器件知识时会有及时的补充说明，带领读者一点点揭开单片机的神秘面纱。
第5章单片机的触角——I/O口
5.1■何谓I/O口
5.1.1I/O口的功能
5.1.2I/O口与单片机的关系
5.1.3I/O口的操作
5.2■元器件插曲之八：场效应管
5.2.1JFET
5.2.2MOSFET
5.3■元器件插曲之九：逻辑门
5.3.1非门
5.3.2或门
5.3.3或非门
5.3.4与门
5.3.5与非门
5.3.6异或门
5.3.7缓冲器
5.4■元器件插曲之十：锁存器与触发器
5.4.1门控D锁存器
5.4.2边沿D触发器
5.5■I/O口结构探密
5.5.1P1口
5.5.2P3口
5.5.3P0口
5.5.4P2口
5.5.5I/O口小结
5.6■应用体验——控制流水灯
5.6.1功能与电路
5.6.2体验控制流水灯
5.7■实例解读——晃晃灯
5.7.1原理分析
5.7.2需求分析
5.7.3电路设计
5.7.4软件设计
第6章七段数码管显示
6.1■二进制与数据
6.1.1二进制与数字
6.1.2二进制与语音
6.1.3二进制与图像
6.2■元器件插曲之十一：七段数码管
6.2.1七段数码管原理
6.2.2七段数码管显示数字
6.3■应用体验——计时器
6.3.1功能与电路
6.3.2体验计时器
6.4■元器件插曲之十二：蜂鸣器
6.4.1蜂鸣器
6.4.2蜂鸣器如何工作
6.5■元器件插曲之十三：三极管及
三极管开关
6.5.1三极管基础
6.5.2三极管的直流放大特性
6.5.3三极管的直流增益
6.5.4三极管的电流关系式
6.5.5三极管开关
6.6■实例解读——带声音提示的秒表
6.6.1需求分析
6.6.2电路设计
6.6.3开关抖动的处理
6.6.4计时中数字的增加
6.6.5软件设计
第7章解剖单片机
7.1■单片机的功耗
7.1.1运行功耗
7.1.2I/O口驱动功耗
7.1.3空闲模式
7.1.4待机模式
7.2■单片机内部结构
7.2.1从I/O口到内部结构
7.2.2数据在内部交换
7.2.3算术逻辑单元（ALU）
7.2.4在Vision中观察寄存器
7.3■单片机的程序存储器
7.3.1整体结构
7.3.2程序下载到哪里
7.3.3片内程序存储器
7.3.4程序计数器PC
7.3.5是片内还是片外程序存储器
7.3.6在Vision中观察程序存储器
7.4■单片机的数据存储器
7.4.1片内数据存储器
7.4.2工作寄存器区（00H～1FH）
7.4.3位寻址区（20H～2FH）
7.4.4开放区（30H～7FH）
7.4.5在Vision中观察数据存储器
7.5■单片机的特殊功能寄存器
7.5.1特殊功能寄存器分布图
7.5.2特殊功能寄存器的功能
7.5.3特殊功能寄存器的字节操作
7.5.4特殊功能寄存器的位操作
7.5.5在Vision中观察特殊功能
寄存器
7.6■应用体验——用取表方式实现
流水灯
7.6.1取表法
7.6.2取表法小结
7.6.3体验流水灯
7.7■实例解读——直接驱动七段
数码管
7.7.1需求分析
7.7.2电路设计
7.7.3软件设计
第8章单片机与汇编指令
8.1■汇编语言真面目
8.1.1汇编语言与高级语言
8.1.2从汇编程序到执行代码
8.1.3伪指令
8.2■指令的执行
8.2.1振荡周期、机器周期、指令
周期
8.2.2指令的执行
8.3■寻址方式
8.3.1直接寻址
8.3.2间接寻址
8.3.3寄存器寻址
8.3.4寄存器特征寻址
8.3.5立即寻址
8.3.6变址寻址
8.4■指令分类
8.4.1指令概述
8.4.2指令的长度
8.5■算术运算指令
8.5.1加法指令——ADDA,
<src-byte>
8.5.2带进位的加法指令——ADDC
A, <src-byte>
8.5.3带借位的减法指令——SUBB
A,<src-byte>
8.5.4自增/自减指令——INC<byte>
/ DEC<byte>
8.5.5乘法指令——MULAB
8.5.6除法指令——DIVAB
8.5.7十进制调整指令——DAA
8.6■逻辑运算指令
8.6.1与操作——ANL
<dest-byte>,<src-byte>
8.6.2或操作——ORL
<dest-byte>,<src-byte>
8.6.3异或操作——XRL<dest-byte>,
<src-byte>
8.6.4累加器A清0操作——CLR
A
8.6.5累加器A取反操作——CPL
A
8.6.6累加器A位移动操作——RL、
RLC、RR、RRC
8.6.7累加器A高低位交换操作
——SWAPA
8.7■数据装载指令
8.7.1片内数据装载指令——MOV
<dest>, <src>
8.7.2数据指针DPTR装载指令
——MOVDPTR, #data16
8.7.3堆栈指令——PUSH、POP
8.7.4数据交换指令——XCH、
XCHD
8.7.5片外数据装载指令——MOVX
<dest>, <src>
8.7.6查表指令——MOVC <dest>,
<src>
8.8■布尔指令
8.8.1清0、置1、取反操作——CLR、
SETB、CPL
8.8.2布尔逻辑运算指令——ANL、
ORL
8.8.3位数据装载指令——MOV
<dest-bit>,<src-bit>
8.8.4布尔跳转指令——JC、JNC、
JB、JNB、JBC
8.9■调用子程序指令
8.9.1长调用指令——LCALL
8.9.2绝对调用指令——ACALL
8.9.3返回指令——RET、RETI
8.10■跳转与循环指令
8.10.1无条件跳转指令——LJMP、
AJMP、SJMP、JMP
8.10.2条件跳转指令——JZ、JNZ
8.10.3比较跳转指令——CJNE
<dest-byte>, <src-byte>, rel
8.10.4循环指令——DJNZ
<byte>,<rel-addr>
8.10.5无操作指令——NOP
8.11■应用体验——七段数码管的串行
控制技术
8.11.1串行与并行传输
8.11.2串行控制七段数码管
8.11.3程序设计
8.12■实例解读——指令应用（程序）
实例
8.12.1数据求和
8.12.2减法与二进制的二补数
8.12.3异或操作指令XRL用于比较
寄存器数值
8.12.4利用布尔指令产生矩形波
信号
8.12.5布尔指令应用于控制 第3篇解 密
之所以单片机能成为控制核心，设计出包罗万象的应用系统来，是因为开发者利用了单片机提供的种种功能及各种外设。本篇将介绍单片机的各种功能，加上诸如传感器、模数转换、扫描显示、串行、中断的应用思维，结合更多的元器件、电子电路知识，为读者逐个解开实际的单片机系统的秘密。
第9章传感器及模拟信号的处理
9.1■元器件插曲之十四：运算放大器
9.1.1运算放大器基础
9.1.2运算放大器的参数
9.1.3运算放大器的黄金守则
9.2■基础运放电路
9.2.1同相放大器
9.2.2反相放大器
9.2.3跟随器
9.2.4向运放进行单电源供电
9.3■比较器
9.3.1 过零比较器
9.3.2非过零比较器
9.3.3迟滞比较器（施密特触发器）
9.4■具有运算功能的运放电路
9.4.1加法放大器
9.4.2单运放差分放大器
9.4.3仪表放大器
9.5■滤波器
9.5.1高通滤波器
9.5.2低通滤波器
9.5.3带通滤波器
9.5.4带阻滤波器
9.6■传感器
9.6.1压力传感器
9.6.2光电传感器
9.6.3温度传感器
9.7■应用体验——幅频变换
9.7.1MPX4115A压力传感器
9.7.2幅频变换器
9.8■实例解读——磁场强度的测量
9.8.1霍尔传感器与磁场的测量
9.8.2线性霍尔传感器3503
9.8.3检测电路
第10章ADC和DAC
10.1■模数转换
10.1.1从模拟信号到数字信号
10.1.2电平指示器中的ADC
10.2■元器件插曲之十五：ADC0804
10.2.1管脚名称及功能
10.2.2使能控制端
10.2.3转换控制端
10.2.4时钟信号
10.2.5模拟输入电压范围
10.2.6转换时间
10.2.7接地
10.2.8参考电平与分辨率
10.3■ADC与单片机
10.3.1单片机控制ADC0804
10.3.2程序设计
10.4■模拟信号的调理
10.4.1电平变换电路
10.4.2峰值检测器
10.4.3绝对值电路
10.4.4微分器和积分器
10.4.5采样保持电路
10.4.6接地问题
10.5■数模转换
10.5.1数模转换基础
10.5.2DAC0808
10.5.3DAC的程序控制
10.6■如何选择ADC
10.6.1常用ADC简介
10.6.2如何确定位数
10.6.3如何确定转换速率
10.6.4如何确定是否需要采样
保持器
10.6.5如何确定工作电压和参考
电平
10.7■如何选择DAC
10.7.1如何确定分辨率
10.7.2如何确定线性度
10.7.3如何确定转换精度
10.7.4如何理解建立时间
10.7.5按参数条件选择
10.8■应用体验——DAC正弦波发生器
10.8.1正弦信号公式
10.8.2正弦波发生程序
10.9■实例解读——数字温控系统
10.9.1系统功能与硬件设计
10.9.2程序设计
第11章时间的计算
11.1■定时与计数
11.1.1什么是定时
11.1.2什么是计数
11.1.3单片机的Timer
11.2■与Timer有关的寄存器
11.2.1Timer实现的延时
11.2.2Timer模式控制寄存器
TMOD
11.2.3Timer寄存器
11.2.4Timer控制寄存器TCON
11.2.5Timer用做定时/计数器小结
11.3■Timer的工作模式1
11.3.1模式1的特点
11.3.2模式1的设置
11.3.3模式1的计数初始值
11.3.4设计模式1的计数初始值
11.3.5利用Timer进行长时间定时
11.4■Timer的工作模式0
11.4.1模式0的特点
11.4.2设计模式0的计数初始值
11.5■Timer的工作模式2
11.5.1模式2的特点
11.5.2模式2的设置
11.5.3设计模式2的计数初始值
11.6■Timer的工作模式3
11.6.1模式3的特点
11.6.2模式3的设置
11.6.3设计模式3的计数初始值
Vision中观察Timer11.6.4在
11.7■计数器
11.7.1计数器的应用
11.7.2计数器的设置
Vision中操作计数器11.7.3在
11.7.4计数器的计数初始值设定
11.7.5各种模式下的计数器
11.7.6计数脉冲的要求
11.7.7TMOD寄存器的门控位
11.8■看门狗
11.8.1什么是看门狗
11.8.2单片机的内置看门狗
11.9■应用体验——“叮咚”门铃
11.9.1功能及电路
11.9.2“叮咚”声发生程序
11.10■实例解读——频率计
11.10.1利用计数器设计频率计
11.10.2频率计的程序
第12章扫描与显示
12.1■扫描多位七段数码管
12.1.1动态扫描的原理
12.1.2动态扫描操作指南
12.1.3动态扫描方式程序
12.2■扫描键盘
12.2.1什么是键盘
12.2.2键盘的电路结构
12.2.3键盘按键判断程序
12.2.4键盘编码器芯片74C922
12.3■扫描发光二极管点阵
12.3.1显示原理
12.3.2发光二极管点阵器件结构
12.3.3发光二极管点阵与单片机
电路
12.3.4点阵显示程序
12.3.5点阵屏幕的应用
12.3.6点阵应用中的问题
12.4■液晶屏
12.4.1液晶屏的应用
12.4.2字符液晶屏
12.4.3字符液晶屏显示原理
12.4.4单片机与字符液晶屏的接口
12.4.5字符液晶屏的控制程序
12.4.6图形点阵液晶屏显示原理
12.4.7单片机与图形点阵液晶屏的
接口
12.4.8图形点阵液晶屏的控制程序
12.5■应用体验——电子时钟
12.5.1功能及电路
12.5.2时钟程序
12.6■实例解读——带汉字字库的
液晶屏
12.6.1带汉字字库的液晶屏
12.6.2带汉字字库的液晶屏管脚
12.6.3单片机与带汉字字库的
液晶屏
第13章串行沟通
13.1■串行还是并行
13.1.1串行与并行的比喻
13.1.2串行与并行器件
13.2■单片机串行数据交换
13.2.1AT89S51的串行口
13.2.2串行流水灯
13.2.3串行接收数据
13.3■与串行通信有关的寄存器
13.3.1串行口缓冲寄存器SBUF
13.3.2串行口控制寄存器SCON
13.4■串行口工作模式
13.4.1模式0
13.4.2模式1
13.4.3模式2
13.4.4模式3
13.5■应用体验——双机通信
13.5.1双机通信的应用
13.5.2双机通信的通信链路
13.5.3排队呼叫系统
13.6■普通计算机的串行通信口
13.6.1计算机串行口
13.6.2本机串口实验
13.6.3用Visual Basic设计串口
通信程序
13.7■实例解读——网络密码锁
13.7.1串行口电平转换芯片
13.7.2单片机与计算机串行通信
实验
13.7.3网络密码锁
第14章中断的魅力
14.1■“打扰”单片机
14.1.1外部中断一例
14.1.2中断服务的指挥——中断
向量表
14.2■中断的控制及处理
14.2.1中断的响应及处理
14.2.2中断使能寄存器IE
14.3■外部中断0和外部中断1
14.3.1外部中断信号输入端
和
14.3.2外部中断的低电平触发
14.3.3外部中断的下降沿触发
14.3.4低电平与下降沿触发的区分
14.4■Timer 0中断和Timer 1中断
14.3.1Timer和Timer中断
14.3.2利用Timer中断作信号
发生器
14.5■串行通信中断
14.5.1串行通信中断应用
14.5.2发送中断和接收中断的判断
14.6■应用体验——解放了的CPU
14.6.1轮询与中断
14.6.2中断优先级
14.6.3利用Timer中断实现拉幕式
显示
14.7■实例解读——电子琴
14.7.1音符与频率
14.7.2电子琴电路设计
14.7.3电子琴程序设计
第4篇远 航
为帮助读者设计出更为丰富的单片机系统，解决复杂的实际问题，更多的外设（如电动机、各类存储器、继电器、红外管等）都在本篇的一个个实例中展示出来。通过本篇，除了学到贴近实际的单片机综合系统开发本领外，还希望读者学会站在一个新的高度来思考未来的单片机系统设计，能够在单片机系统设计与开发中独自远航。
第15章单片机控制外设的本领
15.1■元器件插曲之十六：继电器
15.1.1继电器基础知识
15.1.2单片机与继电器
15.2■元器件插曲之十七：红外发光
二极管
15.2.1红外发光二极管基础知识
15.2.2红外发光二极管的应用
15.2.3红外计数器
15.3■元器件插曲之十八：直流电动机
15.3.1直流电动机基础知识
15.3.2直流电动机的通断控制
15.4■什么是PWM（脉宽调制）
15.4.1平均电压概念
15.4.2PWM与平均电压
15.4.3产生PWM信号的方法
15.5■直流电动机的运行控制
15.5.1PWM信号与直流电动机
15.5.2直流电动机的转速、转向
控制
15.5.3单片机控制直流电动机
15.5.4直流电动机的全面控制
15.6■元器件插曲之十九：步进电动机
15.6.1步进电动机基础知识
15.6.2步进电动机的种类
15.7■步进电动机的运行控制
15.7.1步进电动机的控制方法
15.7.2步进电动机与单片机
15.8■应用体验——用PWM信号控制
直流电动机
15.8.1L298驱动直流电动机
15.8.2直流电动机控制程序
15.9■实例解读——太阳跟随系统
15.9.1为了获得最大的太阳光
15.9.2系统电路
15.9.3程序设计
第16章数据的保存
16.1■片内与片外存储器
16.1.1为什么要有片内、片外之分
16.1.2电子密码锁的片外存储器
16.1.3判断片外数据存储器或片
外程序存储器
16.1.4存储器容量的描述
16.1.5存储器组织
16.1.6访问速度
16.1.7存储器的地址
16.2■存储器操作及家族成员
16.2.1读存储器与写存储器
16.2.2存储器两大家族：RAM和
ROM
16.3■RAMs
16.3.1RAM家族
16.3.2SRAM的存储单元
16.3.3ASRAM（异步SRAM）
16.3.4SB SRAM（同步爆发式
SRAM）
16.3.5Cache存储器（高速缓冲存
储器）
16.3.6DRAM的存储单元
16.4■ROMs
16.4.1ROM家族
16.4.2Mask ROM
16.4.3PROM
16.4.4UV EPROM
16.4.5EEPROM（E2PROM）
16.4.6Flash
16.4.7Flash存储器与其他存储器
的比较
16.5■单片机与片外程序存储器
16.5.1片外程序存储器
16.5.2单片机的 端
16.5.3单片机的P0和P2
16.5.4单片机的 端
16.5.5单片机的 端
16.6■单片机与片外数据存储器
16.6.1片外数据存储器
16.6.2EEPROM作片外数据存储器
16.6.3SRAM作片外数据存储器
16.7■应用体验——扩展串行片外数据
存储器
16.7.1串行EEPROM
16.7.2单片机与串行EEPROM
接口
16.7.3串行EEPROM的启动、
停止操作
16.7.4串行EEPROM的写操作
16.7.5串行EEPROM的读操作
16.7.6串行EEPROM的读/写程序
16.8■实例解读——GPS（全球卫星定位
系统）
16.8.1身边的GPS设备
16.8.2GPS模块
16.8.3NMEA协议
16.8.4单片机与GPS模块
附录A 光盘内容介绍
附录B51单片机指令集
附录C指令的执行代码表
附录DProteus软件图标命令
附录EAT89S51单片机特殊功能
寄存器一览表
附录F51单片机汇编程序保留字
附录GASCII码表
附录H主流电子元器件生产商网址
附录I如何使用Windows计算器进行
数制转换
附录J钢琴琴键的发音频率
附录K常用低容量存储器器件表
（RAM、ROM）
附录LNMEA协议消息字段含义
参考文献 3q 8# 程序匠人
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