51单片机C语言开发教程

《51单片机C语言开发教程》

 

本书在引导读者认识C51单片机基本结构基础上，以C语言为设计语言，通过60个案例、详细的源代码介绍了C51单片机程序开发的各项细节，包括单片机应用系统仿真开发、接口应用技术、中断系统与定时/计数器设计、串行接口技术等。程序代码经典，可移植性强：大部分代码写成傻瓜式，对C51单片机可直接套用，也容易移植到AVR、PIC等单片机中去，节省了开发时间。全书案例丰富，程序代码可靠，并可以在相应的平台下载，帮助单片机开发人员、电子爱好者以及从事智能电子产品开发的人员快速入门，并迅速提高开发能力。

第1章C51单片机基本结构与小应用系统1

1.151单片机的基本结构1

1.1.151单片机内部的逻辑结构1

1.1.2CPU2

1.1.3存储器2

1.1.4可编程并行I/O端口9

1.1.5时钟电路与复位电路10

1.251单片机引脚功能及小应用系统13

1.2.151单片机引脚功能13

1.2.251单片机小应用系统14

案例1：单片机小系统的制作15

第2章C51程序设计16

2.1C语言的特点16

2.2C语言程序的格式和特点19

2.3数据类型与存储区域的使用21

2.3.1C语言的数据类型21

2.3.2C51新增数据类型与存储区域的使用23

2.4运算符与表达式28

2.4.1算术运算符与算术表达式29

2.4.2赋值运算符和赋值表达式30

2.4.3关系运算符和关系表达式33

2.4.4逻辑运算符和逻辑表达式33

2.5指针与地址访问35

2.5.1指针35

2.5.2地址的访问38

2.6控制语句与程序设计39

2.6.1C语言语句概述39

2.6.2赋值语句40

2.6.3if语句40

2.6.4switch语句43

2.6.5goto语句以及用goto语句构成循环45

2.6.6while语句与do-while语句46

2.6.7for语句48

2.6.8break语句和continue语句49

2.7位运算49

2.8数组53

2.9函数55

2.9.1函数定义的一般形式57

2.9.2函数参数和函数的值58

2.9.3函数的调用61

2.9.4局部变量和全局变量67

2.9.5内部函数和外部函数71

案例1：用单片机控制一个灯闪烁72

案例2：单片机控制发光二极管流水灯的设计73

案例3：通过对P1口地址的操作流水点亮8位LED73

案例4：用P0口、P1口分别显示加法和减法运算结果75

案例5：用P0、P1口显示乘法运算结果76

案例6：用P1、P0口显示除法运算结果76

案例7：用自增运算控制P1口8位LED流水花样77

案例8：用P1口显示逻辑“与”运算结果77

案例9：用P1口显示按位“异或”运算结果78

案例10：用P1显示左移运算结果78

案例11：用右移（或左移）运算流水点亮P1口8位LED78

案例12：用if语句控制P1口8位LED的流水方向80

案例13：用swtich语句的控制P1口8位LED的点亮状态81

案例14：用for语句控制蜂鸣器鸣笛次数83

案例15：用while语句控制LED84

案例16：用do-while语句控制P1口8位LED流水点亮85

案例17：用数组控制P1口8位LED流水点亮86

案例18：用P0、P1口显示整型函数返回值87

案例19：用有参函数控制P1口8位LED流水速度88

案例20：基于延时程序实现的音乐播放器89

第3章单片机应用系统仿真开发工具的使用91

3.1KeilC51的使用方法与程序烧写91

3.1.1Keil软件的安装91

3.1.2工程的创建92

3.1.3编写程序95

3.1.4程序烧写100

3.1.5工程软件仿真102

3.1.6存储空间资源的查看与修改104

3.1.7变量的查看与修改106

3.1.8外围设备的操作106

3.2ProteusISIS的使用106

3.2.1ProteusISIS的编辑界面107

3.2.2设计电路原理图109

3.2.3电路测试和材料清单115

3.2.4ISIS的单片机应用系统仿真基本方法115

案例1：Keil软件的使用方法及程序烧写117

案例2：简易十字路口交通信号灯控制（用Proteus软件仿真）118

第4章C51单片机简单接口应用技术121

4.1开关量接口121

4.1.1开关量输入接口122

4.1.2键盘接口124

4.1.3开关量输出接口128

4.2显示接口129

4.2.1LED显示接口130

4.2.2LED数码管点阵显示器133

4.2.3LCD液晶显示接口137

案例1：无软件消抖的独立式按键输入显示148

案例2：软件消抖的独立式按键输入显示149

案例3：开关控制LED149

案例4：继电器控制照明设备150

案例5：按键状态显示151

案例6：按键控制彩灯的设计152

案例7：按键控制数码管加1减1显示155

案例8：单只数码管显示0～9157

案例9：8只数码管动态显示数字158

案例10：步进电机驱动控制设计160

案例11：数码管显示4×4矩阵键盘按键号161

案例12：点阵显示屏的应用设计164

案例13：单片机控制LCD（1602）显示电路及程序设计186

案例14：单片机控制LCD（12864）显示电路及程序设计189

案例15：电子数字密码锁204

第5章C51单片机中断系统与定时/计数器214

5.1中断系统214

5.1.1中断概述214

5.1.2中断系统的结构及其工作原理215

5.1.3中断处理过程218

5.1.4中断服务函数219

5.1.5中断系统的应用221

5.2定时/计数器223

5.2.1定时/计数器的结构及其工作原理224

5.2.2定时/计数器的控制224

5.2.3定时/计数器的工作方式及其应用226

5.2.4借用定时器溢出中断扩展外部中断源231

案例1：中断控制LED显示变化232

案例2：中断次数统计233

案例3：简易抢答器的设计235

案例4：定时器控制单只LED闪烁240

案例5：基于定时/计数器控制的流水灯242

案例6：用定时器中断实现1000000s内计时243

案例7：倒计时秒表设计245

案例8：红外检测模拟啤酒生产计数器设计248

案例9：电烤炉智能温度控制电路及程序设计252

案例10：按键控制定时器选播多段音乐253

案例11：反应时间测试仪256

案例12：脉宽测量仪的设计262

案例13：频率计的设计266

案例14：看门狗269

第6章C51单片机应用系统扩展274

6.1C51单片机的三总线结构274

6.2存储器的扩展275

6.2.1程序存储器的扩展275

6.2.2数据存储器的扩展275

6.2.3数据存储器扩展举例277

6.2.4I/O接口电路280

6.3模拟量输入输出接口技术281

6.3.1D/A转换器与单片机的接口设计282

6.3.2A/D转换器与单片机的接口设计285

案例1：ADC0809数模转换与显示287

案例2：基于ADC0832的数字电压表289

第7章串行接口293

7.1串行口通信概念293

7.251单片机串行接口的结构与控制295

7.3串行接口的工作方式296

7.4串行接口的初始化298

7.5串行接口的异步通信应用299

7.6串行口扩展305

案例1：串行数据转换为并行数据307

案例2：并行数据转换为串行数据309

案例3：甲机通过串口控制乙机LED310

案例4：单片机间双向通信313

案例5：单片机向主机发送字符串317

案例6：单片机与PC机通信319

第8章综合案例323

8.1单片机应用系统的抗干扰设计323

8.1.1硬件抗干扰设计323

8.1.2软件抗干扰设计325

8.2DS18B20数字温度计的设计326

8.2.1功能要求326

8.2.2设计方案选择326

8.2.3DS18B20的性能特点和内部结构327

8.2.4DS18B20的测温原理329

8.2.5DS18B20的各条ROM命令和接口程序设计330

8.2.6系统硬件电路的设计331

8.2.7系统软件的设计333

8.2.8调试及性能分析334

8.2.9源程序清单335

附录ASCII码表339

参考文献341

对于刚接触单片机的学习者，似乎都很迷茫，C语言、汇编语言、电路、开发板，不知道从哪儿开始学起。其实在学习单片机原理与应用系统开发时，只有在学习一些理论知识的基础上，多阅读单片机应用系统开发案例，注重单片机应用系统开发实践训练，才能透彻地理解和掌握单片机结构与原理，才能更快更好地掌握单片机应用知识和单片机应用系统开发技能。本书结合笔者多年的教学和实践经验，根据案例阅读与实践训练在学习单片机应用系统开发过程中的重要性，用C语言为编程语言，由易到难，循序渐进地讲述51单片机的硬件结构和功能应用，以及C语言为51单片机编程的方法。全书具有以下特点：一、内容全面，既有基础知识介绍，又重视开发技能、技巧的说明，初学者可以掌握全面的硬件原理和编程技巧，建立比较完善的知识体系。二、案例丰富，源代码可靠，讲解循序渐进，详细生动，为读者打好基础，增强学习兴趣和信心。三、相应课程平台帮读者答疑解惑，读者可以少走弯路，快速入门。笔者基于世界大学城平台创建了一个自助学习空间，有丰富的学习资源和教学课件等，课程空间链接：http://www.worlduc.com/SpaceShow/Index.aspx?uid=359771。本书由刘理云编著，祖国建审稿。在编写本书过程中，参阅了许多文献资料，在此谨向各位作者表示诚挚的感谢。单片机和电子技术的知识发展迅猛，涉及的应用面广，知识更新快，加上笔著者水平有限，虽经努力，但书中仍难免有不足之处，恳请广大读者指正。刘理云