51单片机C语言程序设计教程

本书从开发的角度，从零开始手把手地带大家学习单片机技术。
基于单片机的*小系统来介绍单片机的基础知识。
以单片机应用开发为主导，循序渐进地讲解单片机常用模块的使用及其编程方法。
通过实践深入理解数字电路的概念、C语言的基本知识以及C语言如何同实际电路发生联系。
讲解单片机应用的扩展知识好编程技巧，单片机项目的开发流程及其方法。
本书配有课件、示例代码和19个教学视频。 

本书遵循由浅入深、循序渐进的原则，讲解单片机开发经典案例。本书以YL51单片机开发板为平台，通过案例逐个讲解开发板上各个器件模块的使用及其编程方法，包括单片机*小系统、数码管显示原理、中断与定时器、数模模数转换工作原理、LCD液晶显示、串行口通信、步进电机驱动原理、PWM脉宽调制与直流电机等内容。

王云，从事单片机研发工作多年，具有丰富的单片机、嵌入式系统的软件和硬件研发经验；曾研发自动控制器、数据采集仪等多款产品，现从事单片机培训工作，主讲了系列视频课程——云龙51单片机实训课程。该课程因其通俗易懂的语言、现场互动的教学风格获得了读者的一致好评，在网上广为流传。

第 1章 初步认识单片机1
1.1 单片机的特点及应用2
1.2 应该学什么样的单片机2
1.3 如何学好单片机2
1.4 学前准备和单片机学习开发环境的建立3
1.5 课后作业3

第 2章 单片机最小系统及Keil软件介绍4
2.1 单片机概述5
2.1.1 各大公司MCS51单片机简介5
2.1.2 单片机标号信息及封装类型5
2.1.3 单片机引脚功能介绍9
2.2 单片机最小系统12
2.2.1 电源电路13
2.2.2 时钟振荡电路13
2.2.3 复位电路14
2.3 如何点亮一个发光二极管14
2.3.1 硬件电路构成14
2.3.2 Keil建立工程文件16
2.3.3 编写点亮一个发光二极管的C程序代码20
2.3.4 程序下载、观察结果23
2.3.5 知识点讲解25
2.4 课后作业28

第3章 C51基础知识及流水灯设计29
3.1 C51的特点及优势30
3.2 C51数据类型30
3.2.1 C51的基本数据类型30
3.2.2 C51的扩充数据类型31
3.2.3 特殊功能寄存器声明及位定义32
3.3 C51的基本运算33
3.3.1 二进制与十六进制33
3.3.2 C51赋值运算符及其表达式34
3.3.3 C51算术运算符及其表达式35
3.3.4 C51关系运算符及其表达式35
3.3.5 C51逻辑运算符及其表达式36
3.3.6 C51位操作及其表达式36
3.4 C51程序的基本语句37
3.4.1 if选择语句37
3.4.2 while循环语句39
3.4.3 for循环语句40
3.4.4 switch case多分支选择语句41
3.4.5 do…while循环语句42
3.5 C51函数43
3.5.1 函数的定义43
3.5.2 函数的声明及调用44
3.5.3 变量的作用域45
3.6 C51应用编程实例（流水灯设计）46
3.6.1 闪烁的LED47
3.6.2 花样流水灯50
3.7 课后作业52

第4章 数码管显示原理及静态显示53
4.1 数码管的结构和显示原理54
4.2 数码管在YL51开发板上的应用55
4.3 数组的定义及调用方法58
4.3.1 数组的定义方式58
4.3.2 数组初始化赋值及调用59
4.3.3 应用举例59
4.4 课后作业62

第5章 中断与定时器63
5.1 单片机中断64
5.1.1 中断的概念64
5.1.2 MCS-51中断系统的结构65
5.1.3 单片机中断应用举例68
5.2 定时器 计数器69
5.2.1 定时器 计数器的结构69
5.2.2 定时 计数器应用举例72
5.3 课后作业73

第6章 数码管动态显示与定时器应用74
6.1 数码管动态显示的基本原理75
6.2 实例讲解数码管动态显示原理75
6.3 课后作业85

第7章 按键学习：独立按键和矩阵按键86
7.1 键盘的分类87
7.2 独立键盘检测原理及应用87
7.3 矩阵键盘检测原理及应用91
7.4 课后作业94

第8章 数模转换（D A）工作原理及应用95
8.1 D A转换的工作原理及分类96
8.1.1 权电阻解码网络D A转换器96
8.1.2 T型电阻解码网络D A转换器97
8.1.3 D A转换器的主要性能指标99
8.2 DAC0832芯片及其与单片机接口99
8.2.1 DAC0832芯片简介99
8.2.2 DAC0832芯片工作方式101
8.3 课后作业105

第9章 模数转换（A D）工作原理及应用106
9.1 A D转换的工作原理及分类107
9.1.1 A D转换的一般过程107
9.1.2 A D转换器分类108
9.1.3 A D转换器的主要技术指标111
9.2 ADC0804芯片及其应用112
9.2.1 ADC0804芯片简介112
9.2.2 ADC0804芯片应用112
9.3 课后作业117

第 10章 LCD液晶显示原理及应用118
10.1 LCD液晶基础知识119
10.2 1602液晶介绍与实例分析120
10.2.1 1602液晶硬件接口介绍120
10.2.2 1602液晶时序操作介绍121
10.2.3 1602液晶实例演示125
10.3 12864液晶介绍与实例分析131
10.3.1 12864液晶硬件接口介绍131
10.3.2 12864液晶时序操作介绍132
10.3.3 12864液晶实例演示138
10.4 课后作业141

第 11章 串行口通信原理及应用142
11.1 通信基础知识143
11.1.1 并行通信143
11.1.2 串行通信143
11.2 串行通信的分类144
11.2.1 异步通信144
11.2.2 同步通信145
11.2.3 串行通信方式145
11.3 串行通信接口标准146
11.3.1 RS232接口146
11.3.2 RS232串行口通信电路147
11.3.3 USB转串行口通信电路147
11.4 80C51串行口的结构148
11.4.1 80C51串行口基本工作原理148
11.4.2 80C51串行口的控制寄存器149
11.4.3 80C51串行口的工作方式151
11.5 波特率的计算154
11.6 实例讲解155
11.7 课后作业160

第 12章 I2C总线原理和模块化编程方法161
12.1 I2C总线概述162
12.1.1 I2C总线简介162
12.1.2 I2C器件接口162
12.2 I2C总线的数据传送163
12.2.1 I2C总线数据操作有效性规定163
12.2.2 I2C总线的数据传送格式163
12.3 单片机的普通I O口模拟I2C通信165
12.3.1 I2C总线信号时序分析165
12.3.2 I2C总线基本操作时序分析167
12.4 I2C器件AT24C02的应用169
12.4.1 I2C器件AT24C02简介169
12.4.2 I2C器件AT24C02的读 写时序170
12.4.3 用模块化编程对AT24C02进行操作173
12.5 课后作业179

第 13章 红外通信原理及应用180
13.1 红外线简介181
13.1.1 红外线181
13.1.2 红外信号发生电路181
13.1.3 红外信号接收电路181
13.2 红外通信原理182
13.2.1 红外基带信号发送协议182
13.2.2 红外基带信号调制184
13.2.3 红外信号解调185
13.3 红外解码实例介绍186
13.4 课后作业190

第 14章 DS18B20测温原理及应用191
14.1 DS18B20简介192
14.1.1 DS18B20封装及引脚说明192
14.1.2 功能特性192
14.1.3 两种供电方式193
14.2 DS18B20内部结构及功能193
14.2.1 DS18B20内部结构193
14.2.2 功能介绍194
14.3 单总线简介196
14.3.1 单总线概述196
14.3.2 单总线信号类型196
14.4 DS18B20时序过程198
14.4.1 单总线初始化198
14.4.2 ROM操作命令198
14.4.3 存储器操作命令198
14.4.4 数理处理199
14.5 DS18B20应用实例199
14.6 课后作业203

第 15章 步进电机驱动原理及应用204
15.1 步进电机概述205
15.1.1 步进电机的认识205
15.1.2 步进电机分类205
15.1.3 步进电机的主要技术指标205
15.2 步进电机工作原理206
15.2.1 步进电机的驱动206
15.2.2 步进电机的励磁方式207
15.3 28BYJ-48步进电机应用208
15.3.1 28BYJ-48步进电机参数209
15.3.2 28BYJ-48步进电机驱动电路209
15.3.3 步进电机应用实例211
15.4 课后作业213

第 16章 LED点阵驱动原理及应用214
16.1 LED点阵简介215
16.1.1 认识8×8点阵模块215
16.1.2 8×8点阵与单片机连接217
16.2 点阵的显示原理217
16.2.1 点阵的静态显示218
16.2.2 点阵的动态显示219
16.3 点阵取模软件介绍222
16.3.1 使用演示223
16.3.2 术语介绍225
16.3.3 应用举例225
16.4 课后作业228

第 17章 DS1302实时时钟与SPI通信原理229
17.1 DS1302简介230
17.1.1 功能特点230
17.1.2 封装及引脚230
17.1.3 DS1302的主要性能指标230
17.1.4 DS1302与单片机连接电路231
17.2 DS1302的寄存器及片内RAM 231
17.2.1 与日历、时钟相关寄存器232
17.2.2 BCD码简介233
17.2.3 控制寄存器233
17.2.4 写保护寄存器234
17.2.5 充电寄存器234
17.3 DS1302数据读写时序及SPI通信原理235
17.3.1 单字节写操作235
17.3.2 单字节读操作235
17.4 DS1302实例操作236
17.5 课后作业241

第 18章 蜂鸣器与继电器驱动原理及应用242
18.1 蜂鸣器简介243
18.1.1 蜂鸣器分类243
18.1.2 有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的特点243
18.1.3 蜂鸣器选用基本要点244
18.1.4 驱动电路244
18.2 蜂鸣器应用实例244
18.3 继电器简介245
18.3.1 继电器工作原理246
18.3.2 继电器常用参数246
18.3.3 继电器的控制电路247
18.4 继电器应用实例248
18.5 课后作业252

第 19章 PWM脉宽调制与直流电机调速253
19.1 PWM简介254
19.1.1 脉冲宽度调制（PWM）原理254
19.1.2 占空比的概念254
19.2 PWM应用实例255
19.2.1 直流电机介绍255
19.2.2 直流电机PWM调速原理257
19.3 课后作业261

第 20章 单片机系统设计——多功能万年历262
20.1 项目功能概述263
20.2 原理图构建263
20.3 程序代码设计265

第 21章 常用电子制作工具289
21.1 焊接工具及材料290
21.1.1 电烙铁290
21.1.2 焊锡丝291
21.1.3 辅助焊接工具291
21.2 测量工具292
21.2.1 万用表292
21.2.2 示波器295

附录300
附录1 C语言优先级详细列表301
附录2 ASCII表303

参考文献304