《从零开始学单片机技术]》刘建清 扫描版 pdf 从零开始学技术丛书 国防工业出版社
从零开始学电子技术丛书 从零开始学单片机技术 刘建清主编 刘建清鲁金王春生编著 圈荤出版社 北京 内容简介 本书以实战操作为基础,用最简单的方法,将初学者领进单片机世界的大门。本书首先介 绍了单片机的基础知识,然后简要阐述了单片机的指令系统简单程序设计、存储器和IO接 口扩展、中断、定时器以及串行通信技术,最后对单片机常用接口技术(LED显示接口、键盘接 口、LCD液晶接口、SP总线接口和看门狗电路、PC总线接口、红外遥控接口、语音接口、AD 和D/A转换接口)和单片机的应用系统设计进行了精要介绍。 本书附赠光盘一张,光盘中包含有 Keil, MedWin中文版软件以及书中所有实验的源程 序。本书中的提供的所有实验均具有较高的实用性和代表性,且全部通过了实验板验证。 本书可供电子技术人员、单片机爱好者、业余电子爱好者阅读也可作为相关专业的教学 用书或教学参考书使用。 图书在版编目(CIP)数据 从零开始学单片机技术/刘建清主编,一北京:国防 工业出版社,2006.8 ISBN7-118045993 I.从,Ⅱ.刘..Ⅲ.单片微型计算机 Ⅳ.TP368.1 中国版本图书馆CIP数据核字(2006)第069348号 ※ 囤防言散产出版发行 北京市海淀区紫竹院南路23号邮政编码100044 北京奥鑫印刷厂印刷 新华书店经售 开本787×10921/16.印张23字数528千字 2006年8月第1版第1次印刷印数1-5000册定价39.00元(含光盘) (本书如有印装错误,我杜负责调换〕 国防书店;(010)68428422 发行邮购:(010)68414474 发行传真:(010)68411535 发行业务:(010)68472764 丛书前言 我们所处的时代是一个知识爆炸的新时代。新产品、新技术层出不穷,电子技术的发 展更是日新月异。可以亳不夸张地说,电子技术的应用无处不在,电子技术正在不断地改 变着我们的生活,改变着我们的世界。 读者朋友:当你对妙趣横生的电子世界发生兴趣时;当你彷徨于就业的关口,想成为 电子产业中的一名员工时;当你跃跃欲试想成为一名工厂的技术革新能手时;当你面对 “无所不能”的“单片机”,梦想成为一名自动化高手时;当你的头脑里冒出那么多的奇思妙 想,急于把它们应用于或转化为产品时………都是那么急切地想补充自己有关电子技术方 面的知识这时,你首先想到的是找一套适合自已学习的电子技术图书阅读。《从零开始 学电子技术丛书》正是为了满足广大读者特别是电子爱好者的实际需要和零起点入门的 阅读要求而编著的。 和其他电子技术类图书相比,本丛书具有以下特点: 内容全面,体系完备。本丛书给出了广大电子爱好者学习电子技术的全方位解决方 案既有初学者必须掌握的电路基础、模拟电路和数字电路等基础理论,又有电子元器件 检测、电子测量仪器的使用、电路仿真与设计等操作性较强的内容,还有电气控制与 PLC、单片机、CPLD等综合应用方面的知识因此,本丛书内容翔实,覆盖面广。 通俗易懂,重点突出。传统的电子技术图书和教材在介绍电路基础和模拟电子技术 等内容时,大都借助高等数学这一工具进行分析,这就给电子爱好者自学电子技术设置了 一道门槛,使大多数电子爱好者失去了学习的热情和兴趣。本丛书在编写时,完全考虑到 了初学者的需要,不涉及高等数学方面的公式,尽可能地把复杂的理论通俗化和实用化, 将烦琐的公式简易化,再辅以简明的分析及典型的实例,从而形成了本丛书通俗易懂的特 点。为了满足不同层次读者的需求本丛书对难点和扩展知识用“*”进行了标注,初学者 可跳过此内容。 实例典型,实践性强。本丛书最大程度地强调了实践性,书中给出的例子大都经过了 验证,可以实现,并且具有代表性;本丛书中每本书都配有光盘,光盘中收录了书中的实 例常用软件、实验程序和大量珍贵资料以方便读者学习和使用。 内容新颖,风格活泼。本丛书所介绍的都是电子爱好者最为关心并且在业界获得普 遍认同的内容,本丛书的每一分册都各有侧重,又互相补充,论述时疏密结合,重点突出。 对于重点难点和容易混淆的知识,书中还特别进行了标注和提示。 把握新知,结合实际。电子技术发展日新月异,为适应时代的发展,本丛书还对电子 技术的新知识做了详细的介绍;本丛书中涉及的应用实例都是编著者开发经验的提炼和 总结,相信一定会给读者带来很大的帮助。在讲述电路基础模拟和数字电子技术时,还 专门安排了计算机辅助软件的仿真实验实验过程非常接近实际操作的效果使电子技术 的学习变得更为直观,使学习变得更加生动有趣,这可以加深读者对电路理论知识的认 识 总之,对于需要学习电子技术的电子爱好者而言,选择《从零开始学电子技术丛书》不 失为一个好的选择。本丛书一定能给你耳目一新的感觉,当你认真阅读之后将会发现,无 论是你所读的书,还是读完书的你,都有所不同 感谢本丛书的策划者—电子科普领域中的知名专家、中国电子学会高级会员刘午 平先生,他与我们共同交流,共同探讨,达成了共识,确立了写作方向,并为本丛书的编排、 修改和出版做了大量卓有成效的工作,他以丰富的专业知识和认真敬业的态度为我们所 敬佩;感谢山东持恒开关厂总经理陈培军先生和山东金曼克电气集团设计处总工程师高 广海先生,他们对本丛书的编写提出了很多建设性的意见和建议,为本丛书的许多实验提 供了强有力的支持与帮助,并参与了部分图书的编写工作;感谢网络,本丛书的许多新知 识新内容都是我们通过网络而获得的我们在写作过程中遇到的许多疑难问题也大都通 过网络得以顺利解决,对于这么多乐于助人、无私奉献的站主和作者们,无法在此一一列 举,只能道一声“谢谢了!”感谢众多电子报刊、杂志的编辑和作者,他们为本丛书提供了许 多有新意、有实用价值的参考文献,使得这套丛书能够别出心裁、与时俱进感谢国防工业 出版社,能与国内一流的出版社合作我们感到万分的荣幸;感谢其他对本丛书的出版付 出过辛勤工作的人土,没有他们的热心与支持,本丛书不知何时才能与读者见面! 最后,祝愿本丛书的每一位读者在学习电子技术的过程中,扬起风帆,乘风破浪! 丛书编者 前言 单片机就是把一个计算机系统集成到一个芯片上,概括地讲,一块芯片就成了一台计 算机。目前市面上流行的单片机其价格是出奇的便宜,对于广大爱好者来说,真是上帝 赐予的礼物。对于一般人来讲,单片机似乎很神秘,其实不然。一般的了解和应用也不 难,从小学生到中学生再到大学生,从一般技术人员到工程师再到高级工程师,都能学能 用,只是深浅程度不同而已。只要你玩起了单片机,你就会有一种成就感我怎么这样聪 明!从而对单片机的应用和开发产生浓厚的兴趣。坚持努力下去,说不定哪一天就能开 发出一个智能产品。单片机,再结合适当的硬件接口电路,有什么事情做不到呢?对它的 评价是8个字:软硬兼施,老少皆宜。 本书编写的宗旨是,以实战操作为基础,用最简单的方法,将初学者领进单片机世界 的大门,使仅稍懂硬件原理的人通过实践能理解软件的作用,让他们知道在单片机组成的 系统中,硬件与软件的区分并不绝对,硬件能做的工作,一般情况下软件也能完成软件的 功能也可用硬件替代。使习惯于传统电路设计的人对单片机产生一种妙不可言的相见恨 晚之感,体会到单片机的强大作用,从而投身于单片机的应用领域中。 作为入门,本书首先介绍了单片机的基础知识然后简要阐述了单片机的指令系统 简单程序设计存储器和1/O接口扩展、中断定时器和串行通信技术,最后对单片机常 用接口技术(LED显示接口键盘接口、LCD液晶接口、SPI总线接口和看门狗电路、PC 总线接口红外遥控接口语音接口、AD和DA转换接口)和单片机的应用系统设计进 行了精要介绍,尤其珍贵的是,本书中的所有实验均具有较好的实用性和代表性,且全部 通过了实验板验证。 本书附赠光盘一张,光盘中包含有Kel、 Med win中文版软件以及书中所有实验的源 程序。 由于时间仓促,书中错漏之处在所难免,敬请广大读者批评指正。 作者 2006年6月 目录 第一章单片机入门 第一节单片机基础知识… 1 数制… 二数制的转换 二进制的算术运算 四、编码 6 五、存储器基础知识…… 第二节单片机概述 11 一、什么是单片机………………………………11 单片机名称的由来 12 、单片机与单片机系统…………… …12 第三节单片机的分类、发展及应用… 申鲁鲁自自·着息费,·。自··中费电自···善普鲁中··自·曲 13 单片机的分类 13 二、单片机发展的历史…………………………………14 三、单片机技术发展的特点…… 15 四、MCS51单片机家族简介∴………………………16 五、单片机的应用……………………………18 第四节到单片机世界去遨游 19 、如何学习单片机…………………………19 、单片机的开发步骤… ……………………………24 第二章单片机的组成 28 第一节80C51单片机的内部结构和外部引脚…………………………28 80C51单片机的内部结构框图………………………………28 二、单片机的外部引脚… ;番 30 第二节80C51单片机内部存储器的配置 32 程序存储器………………………………………………………………………32 二数据存儲器 33 第三节8051单片机的并行IO接口 曲自量量面重 律申自非自。非自自非 38 P0口 ++·+和 +“““斗++··“+甲“甲“++++“+“++++““· 39 、P1口 40 三、P2口 四、P3口∵………………………………………………………42 Ⅵ 第四节80C51单片机的时钟电路和复位电路… 43 、单片机的时钟电路………………………………………43 二、单片机的复位电路……… 、器d。非卷,非电着 44 三、单片机的低功耗方式… 45 第五节AT89C51和AT89C2051/1051简介… 47 、AT89C51简介…… ………………………47 二、AT89C2051/1051简介 ……………47 第三章单片机实验软件和硬件环境的建立… 52 第一节单片机仿真软件 Keil c51的使用 甲· ……52 、KeiC51软件的启动……………………………………………………52 、建立一个新工程… ,………………53 三、工程的设置… …58 四、程序的编译和链接…………………………62 五、程序调试 ∴……63 六、常用窗口介绍 第二节用单片机实验板进行仿真实验 曾·普t·tt中·由品e面十+新新b中+潘新备 AT89C51单片机实验开发板………… 二、MON51仿真器… 重量t虚··量量曹曹 75 三、 Insight SE52仿真器 81 第三节编程器及其使用方法 …………………83 一、RF810編程器简介…………………………………………84 二、RF-810編程器的安装… ∴84 三、RF-810编程软件的功能 四、RF810编程软件的使用…………85 第四节下载型实验板简介 …………………90 、硬件结构 香中4和品 ………91 、使用简介 ·4,· ……………94 下载型編程器的使用 第四章单片机的指令系统………………………………………………97 第一节指令概述… 97 、指令与指令系统 97 、指令的格式…………………………………………………98 指令的字节数 ■ 98 四、指令的寻址方式 鲁非维。中息翻 ………………100 第二节MCS51单片机指令分类介绍……………………………………………:106 、数据传送类指令(28条)… 鲁想中+中中费甲·.“,,.+“中如“新和4如品 106 二、算术运算类指令(24条)………… ………….…112 逻辑运算及移位类指令(25条) ……-……,117 四、控制转移类指令(17条)… ………………121 Ⅶ 五、位搡作类指令(17条)…………………………………………………126 第三节使用I/O访问指令应注意的问题 129 一、可对口进行操作的指令 129 读引脚与读锁存器……………………………………130 第四节指令上机练习… 132 第五章汇编语言简单程序设计 ………135 第一节概述…………………………………………………………135 程序与语言 ……135 二、汇编语言源程序的格式…………………………137 三、51汇鳊软件汇编失败原因 137 第二节汇编语言的伪指令……………………………………………138 一、江编起始地址伪指令ORG 。画品庙着晶品。着;非群申自着非非申·非 138 二、汇编结柬伪指令END………………………………………………139 三、定义字节伪指令DB 139 四、定义字伪指令DW………………………………………………139 五、定义内存空间伪指令Ds 。。。m。t自非自重 …………139 六、赋值伪指令EQU 140 七、位地址定义伪指令BIT 鲁中费和卓鲁虚中鲁中·鲁·自·「身,·鲁自·日·q自 140 第三节汇编语言典型程序结构· ……………………140 一、顺序结构程序……………………………………………………140 二、分支结构程序………………………………141 三、循环结构程序 143 第四节汇编语言子程序的设计…………………………………………145 一、子程序调用过程中参数的传递 145 二调用子程序时的现场保护问題 146 第五节汇编语言实用程序举例… .鲁·普兽鲁鲁善鲁日鲁鲁鲁日自··鲁鲁·自·鲁自自·自·自 148 定时程序 ……148 查表程序…………………………………………………150 第六节几个简单的实验… ………………………………………154 一、闪烁的发光管… t…………154 、8路流水灯………………………………………………………156 三、用按键控制发光管 ……………………157 四、二进制加法运算 158 五、加1计数器………………………………………………………………159 六、二进制乘法运算 血看血 ………………………160 七、逻辑运算 …161 第六章中断定时/计数器和串行数据通信 163 第一节中断系统及实验 163 、中断概述… 163 Ⅷ