51单片机C语言编程从入门到精通

第1章单片机快速入门 1
1.1　单片机简介 / 1
1.1.1　什么是单片机 / 1
1.1.2　单片机应用系统的组成及实例说明 / 2
1.1.3　单片机的分类 / 3
1.1.4　单片机的应用领域 / 4
1.2　单片机应用系统开发实例 / 4
1.2.1　选择单片机的型号 / 4
1.2.2　设计单片机电路原理图 / 5
1.2.3　制作单片机电路 / 6
1.2.4　用编程软件编写单片机控制程序 / 7
1.2.5　计算机、下载（烧录）器和单片机的连接 / 10
1.2.6　用烧录软件将程序写入单片机 / 13
1.2.7　单片机电路的通电与测试 / 16

第2章数制与C51语言基础 18
2.1　数制与数制的转换 / 18
2.1.1　十进制数 / 18
2.1.2　二进制数 / 18
2.1.3　十六进制数 / 20
2.1.4　二进制数与十进制数的转换 / 20
2.1.5　二进制数与十六进制数的转换 / 20
2.1.6　单片机的数的表示及运算 / 21
2.2　C51语言基础 / 23
2.2.1　常量 / 23
2.2.2　变量 / 24
2.2.3　运算符 / 24
2.2.4　关键字 / 27
2.2.5　数组 / 28
2.2.6　循环语句（while、do while、for语句） / 29
2.2.7　选择语句（if、switch…case语句） / 30

第3章51单片机编程软件的使用 33
3.1　Keil C51软件的安装 / 33
3.1.1　Keil C51软件的版本及获取 / 33
3.1.2　Keil C51软件的安装 / 33
3.2　程序的编写与编译 / 35
3.2.1　启动Keil C51软件并新建工程文件 / 35
3.2.2　新建源程序文件并与工程关联起来 / 38
3.2.3　编写程序 / 40
3.2.4　编译程序 / 42
3.3　程序的仿真与调试 / 45
3.3.1　编写或打开程序 / 45
3.3.2　仿真设置 / 46
3.3.3　编译程序 / 47
3.3.4　仿真调试程序 / 48

第4章单片机驱动发光二极管的电路及编程 52
4.1　LED（发光二极管） / 52
4.1.1　外形与符号 / 52
4.1.2　性质 / 52
4.1.3　检测 / 53
4.1.4　限流电阻的阻值计算 / 53
4.2　单片机点亮单个LED的电路及程序详解 / 53
4.2.1　单片机点亮单个LED的电路 / 53
4.2.2　采用位操作方式编程点亮单个LED的程序及详解 / 54
4.2.3　采用字节操作方式编程点亮单个LED的程序及详解 / 55
4.2.4　单个LED以固定频率闪烁发光的程序及详解 / 56
4.2.5　单个LED以不同频率闪烁发光的程序及详解 / 58
4.3　单片机点亮多个LED的电路及程序详解 / 59
4.3.1　单片机点亮多个LED的电路 / 59
4.3.2　采用位操作方式编程点亮多个LED的程序及详解 / 59
4.3.3　采用字节操作方式编程点亮多个LED的程序及详解 / 60
4.3.4　多个LED以不同频率闪烁发光的程序及详解 / 61
4.3.5　多个LED左移和右移的程序及详解 / 61
4.3.6　LED循环左移和右移的程序及详解 / 63
4.3.7　LED移动并闪烁发光的程序及详解 / 64
4.3.8　用查表方式控制LED多样形式发光的程序及详解 / 65
4.3.9　LED花样发光的程序及详解 / 66
4.4　采用PWM（脉宽调制）方式调节LED亮度的原理及程序详解 / 67
4.4.1　采用PWM方式调节LED亮度的原理 / 67
4.4.2　采用PWM方式调节LED亮度的程序及详解 / 68

第5章单片机驱动LED数码管的电路及编程 70
5.1　单片机驱动一位LED数码管的电路及程序详解 / 70
5.1.1　一位LED数码管的外形、结构与检测 / 70
5.1.2　单片机连接一位LED数码管的电路 / 72
5.1.3　单个数码管静态显示一个字符的程序及详解 / 73
5.1.4　单个数码管动态显示多个字符的程序及详解 / 73
5.1.5　单个数码管环形转圈显示的程序及详解 / 74
5.1.6　单个数码管显示逻辑电平的程序及详解 / 74
5.2　单片机驱动8位LED数码管的电路及程序详解 / 75
5.2.1　多位LED数码管外形、结构与检测 / 75
5.2.2　单片机连接8位共阴型数码管的电路 / 76
5.2.3　8位数码管显示1个字符的程序及详解 / 78
5.2.4　8位数码管逐位显示8个字符的程序及详解 / 79
5.2.5　8位数码管同时显示8个字符的程序及详解 / 80
5.2.6　8位数码管动态显示8个以上字符的程序及详解 / 80

第6章中断功能的使用及编程 82
6.1　中断的基本概念与处理过程 / 82
6.1.1　什么是中断 / 82
6.1.2　中断的基本概念 / 82
6.1.3　中断的处理过程 / 83
6.2　8051单片机的中断系统结构与控制寄存器 / 83
6.2.1　中断系统的结构 / 83
6.2.2　中断源寄存器 / 84
6.2.3　中断允许寄存器IE / 85
6.2.4　中断优先级控制寄存器IP / 86
6.3　中断编程举例 / 87
6.3.1　中断编程的电路例图 / 87
6.3.2　用外部中断0以低电平方式触发中断的程序及详解 / 88
6.3.3　用外部中断1以下降沿方式触发中断的程序及详解 / 89

第7章定时器/计数器的使用及编程 91
7.1　定时器/计数器的定时与计数功能 / 91
7.1.1　定时功能 / 91
7.1.2　计数功能 / 92
7.2　定时器/计数器的结构原理 / 92
7.2.1 定时器/计数器的结构 / 92
7.2.2　定时器/计数器的工作原理 / 92
7.3　定时器/计数器的控制寄存器与四种工作方式 / 94
7.3.1　定时器/计数器控制寄存器TCON / 94
7.3.2　工作方式控制寄存器TMOD / 94
7.3.3　定时器/计数器的工作方式 / 95
7.4　定时器/计数器的应用及编程 / 99
7.4.1　产生1kHz方波信号的程序及详解 / 99
7.4.2　产生50kHz方波信号的程序及详解 / 100
7.4.3　产生周期为1s方波信号的程序与长延时的方法 / 101

第8章按键电路及编程 103
8.1　独立按键输入电路与程序详解 / 103
8.1.1　开关输入产生的抖动及软、硬件解决方法 / 103
8.1.2　单片机连接8个独立按键和8个LED的电路 / 104
8.1.3　一个按键点动控制一个LED亮灭的程序及详解 / 104
8.1.4　一个按键锁定控制一个LED亮灭的程序及详解 / 104
8.1.5　四路抢答器的程序及详解 / 106
8.1.6　独立按键控制LED和LED数码管的单片机电路 / 107
8.1.7　两个按键控制一位数字增、减并用8位数码管显示的程序及详解 / 107
8.1.8　两个按键控制多位数字增、减并用8位数码管显示的程序及详解 / 110
8.1.9　按键长按与短按产生不同控制效果的程序及详解 / 111
8.1.10　8个独立按键控制LED亮灭和LED数码管显示的程序及详解 / 114
8.2　矩阵键盘输入电路与程序详解 / 116
8.2.1　单片机连接16键矩阵键盘和8位数码管的电路 / 116
8.2.2　矩阵键盘行列扫描方式输入及显示的程序及详解 / 116
8.2.3　中断触发键盘行列扫描的矩阵键盘输入及显示电路与程序详解 / 120
8.2.4　矩阵键盘密码锁的程序及详解 / 125

第9章双色LED点阵的使用及编程 129
9.1　双色LED点阵的结构原理与检测 / 129
9.1.1　共阳型和共阴型点阵的电路结构 / 129
9.1.2　点阵的混色规律 / 129
9.1.3　点阵的静态字符或图形显示原理 / 130
9.1.4　点阵的动态字符或图形显示原理 / 133
9.1.5　双色点阵的识别与检测 / 134
9.2　单片机驱动双色点阵的电路及编程 / 135
9.2.1　74HC595芯片 / 135
9.2.2　单片机配合74HC595芯片驱动双色LED点阵的电路 / 136
9.2.3　双色点阵显示一种颜色字符的程序及详解 / 136
9.2.4　双色点阵正反交替显示两种颜色字符的程序及详解 / 139
9.2.5　字符移入和移出点阵的程序及详解 / 141

第10章液晶显示屏的使用及编程 145
10.1　1602字符型液晶显示屏的硬、软件 / 145
10.1.1　外形与引脚功能 / 145
10.1.2　内部字库及代码 / 146
10.1.3　LCD屏各显示位与DDRAM的地址关系 / 146
10.1.4　1602显示屏的指令集 / 147
10.2　单片机驱动1602液晶显示屏的电路及编程 / 151
10.2.1　单片机驱动1602液晶显示屏的电路 / 151
10.2.2　1602液晶显示屏静态显示字符的程序及详解 / 151
10.2.3　1602液晶显示屏逐个显示字符的程序及详解 / 154
10.2.4　1602液晶显示屏字符滚动显示的程序及详解 / 154
10.2.5　矩阵键盘输入与1602液晶显示屏显示的电路及程序详解 / 156

第11章步进电机的使用及编程 160
11.1　步进电机与驱动芯片 / 160
11.1.1　步进电机的结构与工作原理 / 160
11.1.2　驱动芯片ULN2003 / 163
11.1.3　五线四相步进电机 / 165
11.2　单片机驱动步进电机的电路及编程 / 166
11.2.1　由按键、单片机、驱动芯片和数码管构成的步进电机驱动电路 / 166
11.2.2　用单4拍方式驱动步进电机正转的程序及详解 / 167
11.2.3　用双4拍方式驱动步进电机自动正反转的程序及详解 / 167
11.2.4　外部中断控制步进电机正反转的程序及详解 / 169
11.2.5　用按键控制步进电机启动、加速、减速、停止的程序及详解 / 171

第12章单片机的串行通信及编程 175
12.1　并行通信和串行通信 / 175
12.1.1　串行通信的两种方式 / 175
12.1.2　串行通信的数据传送方向 / 177
12.2　串行通信口的结构与原理 / 178
12.2.1　串行通信口的结构 / 178
12.2.2　串行通信口的工作原理 / 178
12.3　串行通信口的控制寄存器 / 179
12.3.1　串行控制寄存器（SCON） / 179
12.3.2　电源控制寄存器（PCON） / 180
12.4　四种工作方式与波特率的设置 / 180
12.4.1　方式0 / 180
12.4.2　方式1 / 182
12.4.3　方式2 / 182
12.4.4　方式3 / 183
12.4.5　波特率的设置 / 183
12.5　串行通信的应用编程 / 184
12.5.1　利用串行通信的方式0实现产品计数显示的电路及编程 / 184
12.5.2　利用串行通信的方式1实现双机通信的电路及编程 / 185

第13章模拟I2C总线通信及编程 190
13.1　I2C总线 / 190
13.1.1　概述 / 190
13.1.2　I2C总线通信协议 / 190
13.1.3　I2C总线的数据传送格式 / 191
13.2　I2C总线存储器24C02（E2PROM） / 192
13.2.1　外形与引脚功能 / 192
13.2.2　器件地址的设置 / 192
13.2.3　读/写操作 / 193
13.3　单片机与24C02的I2C总线通信电路及编程 / 196
13.3.1　模拟I2C总线通信的程序及详解 / 196
13.3.2　利用I2C总线从24C02读写一个数据并用LED显示的电路及程序详解 / 199
13.3.3　利用I2C总线从24C02读写多个数据的电路及程序详解 / 201
13.3.4　利用24C02存储按键的操作信息的电路及程序详解 / 202

第14章A/D（模/数）与D/A（数/模）转换电路及编程 206
14.1　A/D（模/数）与D/A（数/模）转换原理 / 206
14.1.1　A/D转换 / 206
14.1.2　D/A转换 / 208
14.2　A/D与D/A转换芯片PCF8591 / 208
14.2.1　外形与引脚功能 / 208
14.2.2　器件地址和功能设置 / 209
14.3　由PCF8591芯片构成的A/D和D/A转换电路及编程 / 210
14.3.1　单片机、PCF8591芯片与8位数码管构成的A/D和D/A转换及显示电路 / 210
14.3.2　1路A/D转换并显示转换值的程序及详解 / 210
14.3.3　4路电压测量显示的程序及详解 / 213
14.3.4　D/A转换输出显示的程序及详解 / 216

第15章51单片机的硬件系统 219
15.1　8051单片机的引脚功能与内部结构 / 219
15.1.1　引脚功能 / 219
15.1.2　单片机与片外存储器的连接与控制 / 221
15.1.3　内部结构 / 223
15.2　8051单片机I/O端口的结构与工作原理 / 225
15.2.1　P0端口 / 226
15.2.2　P1端口 / 227
15.2.3　P2端口 / 228
15.2.4　P3端口 / 228
15.3　8051单片机的存储器 / 229
15.3.1　存储器的存储单位与编址 / 229
15.3.2　片内外程序存储器的使用与编址 / 230
15.3.3　片内外数据存储器的使用与编址 / 231
15.3.4　数据存储器的分区 / 231
15.3.5　特殊功能寄存器（SFR） / 233
15.4　STC89C5X系列单片机 / 238
15.4.1　STC89C5X单片机的版本、封装形式和引脚 / 238
15.4.2　STC89C5X系列单片机的型号命名规则 / 242
15.4.3　STC89C5X系列单片机的常用型号的主要参数 / 242
15.4.4　STC89C5X系列单片机的I/O端口 / 242
15.4.5　STC89C5X系列单片机的程序存储器与数据存储器 / 246
15.4.6　STC89C5X系列单片机的特殊功能寄存器 / 247

第16章单片机开发常用电子元器件 250
16.1　基本电子元器件 / 250
16.1.1　电阻器 / 250
16.1.2　电位器 / 252
16.1.3　排阻 / 253
16.1.4　电容器 / 254
16.1.5　电感器 / 255
16.1.6　变压器 / 256
16.2　半导体元器件 / 259
16.2.1　二极管 / 259
16.2.2　整流二极管与整流桥堆 / 260
16.2.3　稳压二极管 / 261
16.2.4　肖特基二极管 / 262
16.2.5　快恢复二极管 / 263
16.2.6　三极管 / 264
16.2.7　单向晶闸管 / 267
16.2.8　绝缘栅型场效应管（MOS管） / 268
16.3　其他类型元器件 / 270
16.3.1　双色发光二极管 / 270
16.3.2　红外线接收组件 / 271
16.3.3　光电耦合器 / 271
16.3.4　光遮断器 / 272
16.3.5　耳机 / 273
16.3.6　蜂鸣器 / 274
16.3.7　石英晶体谐振器（晶振） / 276
16.3.8　电磁继电器 / 277
16.3.9　干簧管 / 278
16.3.10　自恢复熔断器 / 278
16.3.11　瞬态电压抑制二极管 / 279
16.4　贴片元器件 / 280
16.4.1　贴片封装规格 / 280
16.4.2　手工焊接方法 / 280
16.4.3　贴片电阻器 / 282
16.4.4　贴片电位器 / 282
16.4.5　贴片熔断器 / 283
16.4.6　贴片电容器 / 283
16.4.7　贴片电感器 / 284
16.4.8　贴片二极管 / 284
16.4.9　贴片三极管 / 285
16.5　集成电路 / 286
16.5.1　集成电路的引脚识别 / 286
16.5.2　三端固定输出稳压器（78XX/79XX） / 286
16.5.3　三端精密稳压器（TL431） / 288
16.5.4　双运算放大器（LM358） / 289
16.5.5　双电压比较器（LM393） / 291
16.5.6　单全桥/单H桥/电机驱动芯片（L9110） / 292
16.5.7　常用的74系列芯片型号 / 293
16.5.8　8路三态输出D型锁存器芯片（74HC573） / 294
16.5.9　三-八线译码器/多路分配器芯片（74HC138） / 296
16.5.10　8路选择器/分配器芯片　（74HC4051） / 297
16.5.11　串/并转换芯片（74HC164） / 298
16.5.12　并/串转换芯片（74HC165） / 299

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