MCS-51单片机原理及应用/21世纪全国本科院校电气信息类创新型人才培养规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

编辑推荐

　　内容安排由浅入深、易学易懂
　　实例设置丰富多彩、活学活用
　　设计部分源于实践、自主开发

内容简介

　　《MCS-51单片机原理及应用/21世纪全国本科院校电气信息类创新型人才培养规划教材》主要介绍MCS-51系列单片机的组成结构、工作原理及应用实例。《MCS-51单片机原理及应用/21世纪全国本科院校电气信息类创新型人才培养规划教材》共分为8章，分别介绍了MCS-51单片机的结构及原理、开发流程、C51基础，以及MCS-51单片机的中断系统、定时／计数器、串行通信接口的功能及应用，另外还介绍了MCS-51单片机常用的输入输出设备，常用外围设备芯片的功能、使用方法及与单片机的接口方式等。各章均附有习题，第4～8章附有设计实例。
　　《MCS-51单片机原理及应用/21世纪全国本科院校电气信息类创新型人才培养规划教材》可作为高等院校自动化、计算机及电子类相关专业“单片机原理及应用”课程教材及相关课程设计的参考用书，还可供相关专业工程技术工作人员参考。

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目录

第1章 MCS-51单片机的结构及原理
1.1 单片机基本知识
1.1.1 单片机的基本概念
1.1.2 单片机的发展历程
1.1.3 单片机的实际应用
1.1.4 信息在单片机中的表示
1.2.MCS-51单片机
1.2.1.MCS-51单片机的51予系列
1.2.2.MCS-52子系列
1.3.MCS-51单片机的基本组成部分
1.3.1.CPU系统
1.3.2 CPU外围单元
1.3.3 基本功能
1.4.MCS-51单片机的芯片封装及引脚功能
1.4.1.MCS-51单片机芯片封装
1.4.2 MCS-51单片机的芯片封装及引脚功能
1.5 MCS-51单片机的工作方式
1.5.1 复位方式
1.5.2 程序执行方式
1.5.3 低功耗方式
习题

第2章 Keil C51简介及单片机程序开发流程
2.1 Keil C51软件简介
2.1.1 Keil μVision4集成开发环境
2.1.2 建立工程文件
2.1.3.工程项目的编译
2.1.4 工程项目的调试
2.2 单片机程序开发流程
2.2.1 建立工程
2.2.2 编译并生成可执行文件
2.2.3 软件仿真
2.2.4 程序下载
习题

第3章 C51基础
3.1.C语言与MCS-51单片机
3.1.1 C语言的特点
3.1.2.C51编程语言的优势
3.2 C51的数据
3.2.1.C51的数据类型
3.2.2.C51数据的存储类型
3.3.C51的运算符及优先级
3.3.1 C51的运算符
3.3.2 运算符的优先级
3.4 C51的基本结构与相关语句
3.4.1.C51的基本结构
3.4.2.C51的相关语句
3.5 C51的子函数的定义及调用
3.5.1.子函数的定义
3.5.2.子函数的调用
习题

第4章 MCS-51单片机的中断系统
4.1.中断的基本概念及主要功能
4.1.1.中断的概念
4.1.2.中断的主要功能
4.2.MCS-51单片机中断系统
4.2.1 中断源
4.2.2.中断允许控制
4.2.3.中断优先级
4.2.4.中断处理过程
4.3.MCS-51中断编程实例
4.3.1.外部中断0与外部中断1
4.3.2 外部中断源的中断嵌套
4.3.3 查询方式实现中断
4.4 设计与提高
4.4.1.水库水位监测器设计
4.4.2 8位抢答器设计
习题

第5章 MCS-51单片机的
定时，计数器
5.1 定时/计数器的结构及工作原理
5.1.1 定时／计数器的结构
5.1.2 定时／计数器的工作原理
5.2.定时／计数器的控制及方式寄存器
5.2.1.定时／计数器的控制寄存器
5.2.2定时／计数器的方式寄存器
5.3.定时／计数器的工作方式
5.3.1 定时／计数器0、1的工作方式
5.3.2 定时／计数器2的工作方式
5.4 定时／计数器编程实例
5.4.1.定时／计数器0、1编程实例
5.4.2 定时／计数器2编程实例
5.4.3.查询方式实现定时／计数器中断
5.5 设计与提高
5.5.1.作息时间控制时钟设计
5.5.2 交通控制灯设计
习题

第6章 MCS-51单片机的串行通信接口
6.1.串行通信概述
6.1.1.串行通信的分类
6.1.2 串行通信的数据传输格式
6.1.3 波特率
6.2.串行通信接口标准
6.2.1.RS-232C标准
6.2.2.串口通信连接方式
6.3.MCS-51 单片机串口结构与作方式
6.3.1.MCS-51单片机的串口结构
6.3.2 串口控制寄存器SCON
6.3.3.串口工作方式
6.4.串口应用编程实例
6.4.1 串口方式0编程实例
6.4.2 串口方式1编程实例
6.4.3 串口方式2和方式3编程实例
6.5 设计与提高
习题

第7章 MCS-51单片机常用
输入输出设备
7.1.输入设备
7.1.1 开关和按键
7.1.2 键盘
7.2 输出设备
7.2.1.LED
7.2.2.LED数码管
7.2.3.LCD
7.3 输入输出控制
7.4 设计与提高
7.4.1.简易计算器设计
7.4.2 简易密码锁设计
习题

第8章 MCS-51单片机常用外围 设备芯片与接口电路
8.1.D/A转换芯片
8.1.1.D/A转换器
8.1.2.D/A转换芯片DAC0832
8.1.3.DAC0832与MCS-51单片机的接口电路
8.2.A/D转换芯片
8.2.1.A/D转换器
8.2.2 A/D转换芯片ADC0809
8.2.3.ADC0809与MCS-51
单片机的接口电路
……
参考文献

前言/序言

探索微控制器世界的奥秘： MCS-51 单片机深度解析与工程实践 本书旨在为电气信息类专业的本科生以及对嵌入式系统开发充满热情的读者，提供一套全面、深入且极具实践指导意义的学习资源。我们将带领您走进神秘而强大的 MCS-51 单片机世界，从最基础的原理讲解，到丰富多样的应用实例，层层递进，帮助您构建扎实的理论基础和过硬的实践技能。 核心内容预览： 第一部分： MCS-51 单片机原理精要 深入剖析 MCS-51 架构： 本章将对 MCS-51 系列单片机的内部结构进行细致入微的解析。我们将重点关注其核心——8位CPU的指令集、寄存器组织、中断系统、定时器/计数器、串行通信接口、并行I/O端口以及片内RAM和ROM的工作机制。您将清晰地理解指令流水线、寻址方式、时序控制等关键概念，为后续的学习打下坚实的基础。 指令系统详解与汇编语言编程： MCS-51 的强大之处在于其精炼高效的指令集。本章将系统性地介绍MCS-51的各类指令，包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、转移指令、调用指令以及控制指令等，并结合大量实际汇编代码示例，演示如何利用这些指令实现复杂的功能。我们将引导您掌握汇编语言编程的思维方式，培养严谨的编程习惯。 中断系统的工作原理与应用： 中断是提高单片机效率和实时性的关键。本章将深入讲解MCS-51的中断源（定时器中断、外部中断、串行中断）、中断优先级、中断向量以及中断响应和返回机制。您将学会如何灵活地配置和使用中断，从而编写出响应迅速、高效的程序，满足实时控制的需求。 定时器/计数器的高级应用： MCS-51 内置的定时器/计数器是实现定时、计数、脉冲生成等功能的强大工具。本章将详细介绍定时器/计数器的三种工作模式，并通过丰富的实例，展示如何利用它们实现精确延时、脉冲宽度测量、频率测量、PWM信号生成等典型应用，让您深刻理解定时器/计数器的灵活性和实用性。 串行通信接口（UART）的配置与通信协议： 现代嵌入式系统离不开通信。本章将聚焦MCS-51的UART接口，详解其工作原理、波特率的设置、数据位的选择、奇偶校验以及停止位的配置。您将掌握全双工和半双工通信模式，并学习如何通过UART与其他设备（如PC机、其他单片机）进行数据交换，为构建多设备协同工作的系统奠定基础。 并行I/O端口的控制与扩展： MCS-51 的P0、P1、P2、P3四个并行I/O端口是与外部世界交互的桥梁。本章将深入讲解各端口的功能、读写方式以及如何通过端口控制LED、数码管、继电器、按键等外部设备。同时，我们还将探讨如何通过I/O扩展芯片（如8255）来扩展I/O口，解决端口数量不足的问题。 片内RAM和ROM的组织与管理： 理解MCS-51的片内存储器结构至关重要。本章将详细介绍片内RAM的位寻址区、字节寻址区和寄存器区，以及片内ROM的程序存储空间。您将学习如何有效地分配和管理RAM，以及如何组织程序代码，充分利用有限的存储资源。 第二部分： MCS-51 单片机工程实践与应用拓展 开发环境的搭建与调试技巧： 熟练掌握开发工具是高效开发的前提。本章将引导您搭建常用的MCS-51开发环境，包括集成开发环境（IDE）、汇编器、仿真器和烧录器。我们将分享实用的调试技巧，如断点设置、单步执行、寄存器查看、内存监控等，帮助您快速定位和解决程序中的错误。 基于MCS-51的典型嵌入式系统设计： 理论结合实践是学习的关键。本章将通过一系列精心设计的典型嵌入式系统项目，将MCS-51单片机的功能发挥到极致。我们将涵盖但不限于以下内容： LED流水灯与跑马灯： 从最简单的LED控制入手，体验I/O口输出的乐趣。 按键输入与状态检测： 学习如何读取按键输入，实现人机交互。 数码管显示器驱动： 掌握驱动7段数码管显示数字，实现信息输出。 LCD1602/LCD12864液晶显示： 学习如何驱动字符型和点阵型液晶，显示更丰富的信息。 ADC/DAC数据采集与控制： 通过ADC采集模拟量（如温度、光照），通过DAC输出模拟量（如控制电机速度），实现对物理世界的感知和控制。 步进电机与直流电机控制： 学习如何精确控制步进电机和直流电机，实现运动控制。 声光报警系统： 结合蜂鸣器和LED，设计简单的报警系统。 交通灯控制系统： 模拟真实交通场景，设计交通灯控制逻辑。 智能家居模拟： 通过传感器和执行器，模拟简单的智能家居控制功能。 C语言在MCS-51中的应用： 随着嵌入式开发的发展，C语言已成为主流。本章将重点讲解如何使用C语言进行MCS-51开发，包括Keil C51等编译器的使用、C语言与汇编语言的结合、位操作的实现、中断处理的C语言写法以及库函数的使用。您将看到C语言如何大大提高开发效率和代码的可读性。 通信协议与外部设备接口： 本章将拓展您对MCS-51通信能力的认知。我们将深入讲解I2C、SPI等常用通信协议，并提供实例，展示如何通过这些协议连接各种外围设备，如EEPROM、ADC/DAC转换器、各种传感器和显示模块。 常用传感器与执行器的接口技术： 掌握传感器的接口技术是嵌入式系统感知世界的基础。我们将详细讲解各种常用传感器（如温度传感器、湿度传感器、光敏传感器、红外传感器、超声波传感器）的原理、电气特性以及与MCS-51的接口方法。同时，我们将重点讲解各种执行器（如继电器、电磁阀、电机驱动模块）的驱动方式，确保您的系统能够有效地与物理世界交互。 嵌入式系统软件设计方法与技巧： 除了功能实现，良好的软件设计也至关重要。本章将介绍嵌入式系统软件设计的一些基本原则和常用方法，如模块化设计、状态机设计、实时操作系统（RTOS）简介等，帮助您编写出更健壮、可维护性更强的嵌入式软件。 创新项目设计与实践指导： 在掌握了基础知识和典型应用后，我们将鼓励您进行更具挑战性的创新项目设计。本章将提供一些创新项目的设计思路和方法，并提供实践指导，帮助您将所学知识融会贯通，解决实际工程问题，培养独立解决问题的能力和创新思维。 本书的特色： 由浅入深，循序渐进： 内容编排逻辑清晰，从基础原理到高级应用，逐步引导读者掌握MCS-51单片机开发的全过程。 理论与实践紧密结合： 大量贴合实际工程的示例代码和项目设计，让读者在动手实践中巩固理论知识，提升工程能力。 深入细致，透彻解析： 对MCS-51的每一个关键模块都进行深入讲解，力求让读者理解其“为什么”和“怎么做”。 多角度学习： 既有汇编语言的精妙，也有C语言的便捷，为读者提供多种开发选择。 面向未来，培养创新： 强调解决实际问题的能力和创新思维的培养，为读者未来的学习和职业生涯打下坚实基础。 无论您是初次接触单片机，还是希望深化对MCS-51的理解，本书都将是您宝贵的学习伙伴。它将不仅教会您如何编程，更重要的是，它将点燃您探索嵌入式技术无限可能的激情，为您在未来的电气信息领域开辟更广阔的天地。