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　　分類: 图书,计算机与互联网,程序语言与软件开发,语言与开发工具,C语言及其相关,
　　品牌: 丁明亮

基本信息·出版社：北京航空航天大学出版社

·页码：239 页

·出版日期：2009年

·ISBN：7811244837/9787811244830

·条形码：9787811244830

·包装版本：1版

·装帧：平装

·开本：16

·正文语种：中文

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内容简介《51单片机应用设计与仿真——基于Keil C与Proteus》重点阐述了51单片机原理、Keil C环境下用C语言编写和调试51单片机应用程序的方法、Proteus仿真软件的使用方法、51单片机系统扩展、51单片机应用系统设计及仿真。《51单片机应用设计与仿真——基于Keil C与Proteus》示例的Proteus仿真文件及C51程序可从北航出版社网站上下载，以方便读者学习。

《51单片机应用设计与仿真——基于Keil C与Proteus》的读者对象为有C语言基础的51单片机初学者，也可作为单片机工程师学习Proteus仿真软件和51单片机C语言编程的参考资料。

目录

第1章 51单片机的结构和原理1

1.1 51单片机的结构2

1.1.1 基本结构2

1.1.2 CPU结构3

1.2 51单片机的引脚功能8

1.3 51单片机的存储器配置9

1.3.1 程序存储器ROM10

1.3.2 内部数据存储器RAM10

1.4 51单片机的基本时序14

1.4.1 51单片机的时序信号14

1.4.2 CPU取指/执行时序15

1.4.3 访问外部ROM和RAM的时序16

1.5 51单片机的输入/输出端口18

1.5.1 P0口18

1.5.2 P1口20

1.5.3 P2口20

1.5.4 P3口21

1.5.5 端口的负载能力22

1.6 51单片机的中断系统22

1.6.1 中断结构23

1.6.2 中断源24

1.6.3 中断控制25

1.6.4 中断响应过程27

1.6.5 中断服务程序的现场保护和恢复28

1.7 51单片机的定时/计数器28

1.7.1 定时/计数器的结构28

1.7.2 定时/计数器的工作方式30

1.7.3 定时/计数器及外部中断应用举例——8051控制包装生产线33

1.8 51单片机的串行口35

1.8.1 串行口的控制寄存器35

1.8.2 串行口的工作方式37

1.8.3 波特率的设计38

习题140

第2章 从标准C转向KeilC41

2.1 概述41

2.2 C51程序的一般结构43

2.3 KeilC上机的基本方法44

2.3.1 μVision3中编程的基本步骤44

2.3.2 μVision3上机实例44

2.3.3 μVision3上机注意事项51

2.4 KeilC软仿真器及程序调试方法53

2.4.1 调试相关工具介绍53

2.4.2 断点设置及应用实例54

2.4.3 程序调试实例56

2.5 C51中的变量和函数57

2.5.1 数据类型57

2.5.2 存储类型61

2.5.3 字节顺序66

2.5.4 存储模式选择67

2.5.5 绝对地址访问和I/O端口读/写68

2.5.6 指针69

2.5.7 C51函数71

2.6 KeilC中的51单片机中断编程76

2.6.1 C51中断处理函数编写方法76

2.6.2 C51编写定时器中断处理函数实例77

2.6.3 C51编写外部中断处理函数实例78

2.7 编写KeilC程序的一些建议81

2.7.1 合理定义变量81

2.7.2 正确调用不可重入库函数82

习题283

第3章 Proteus应用指南85

3.1 Proteus简介85

3.2 启动ProteusISIS86

3.3 ProteusISIS工作界面86

3.3.1 编辑窗口86

3.3.2 预览窗口87

3.3.3 对象选择器88

3.4 原理图绘制的方法和步骤90

3.4.1 创建新的设计文件90

3.4.2 设置图纸类型90

3.4.3 将所需元器件加入对象选择器90

3.4.4 放置元器件92

3.4.5 绘制总线93

3.4.6 导线连接94

3.4.7 导线标注94

3.4.8 编辑对象的属性95

3.4.9 制作标题栏96

3.5 Proteus与KeilC的联合仿真98

3.5.1 Proteus与KeilC的接口98

3.5.2 Proteus与KeilC联合仿真实例100

3.6 基本ProteusVSM的电路分析102

3.6.1 激励源102

3.6.2 虚拟仪器102

3.6.3 探针103

3.6.4 基于图表的分析103

3.6.5 电源与地104

3.6.6 交互式电路仿真104

3.7 电路分析实例1106

3.7.1 电路原理图的绘制106

3.7.2 放置电路分析的仪器109

3.7.3 电路仿真前的准备113

3.7.4 仿真仪器的使用115

3.8 电路分析实例2117

3.8.1 子电路及其子电路图的绘制118

3.8.2 程序实现120

3.8.3 仿真结果及分析121

习题3121

第4章 单片机应用实践与Proteus仿真124

4.1 8051存储系统扩展和PID温控器的存储系统设计126

4.1.1 存储器分类126

4.1.2 常用存储芯片及引脚功能126

4.1.3 片外存储系统扩展128

4.1.4 PID温控器存储系统设计131

4.2 人机接口和PID温控器的输入/输出设计及仿真133

4.2.1 八段LED显示器134

4.2.2 LED显示器的显示方式135

4.2.3 PID温控器LED显示及仿真137

4.2.4 键盘检测基本原理141

4.2.5 PID温控器的键盘设计及其Proteus仿真143

4.3 A/D、D/A转换及PID温控器的温度采样子系统148

4.3.1 A/D转换及器件148

4.3.2 D/A转换接口及应用实例158

4.4 PID温控器的炉温采样接口及仿真166

4.4.1 PID温控器A/D转换原理166

4.4.2 PID温控器A/D转换编程方法167

4.4.3 PID温控器A/D转换编程实例170

4.5 运算放大电路基础及应用172

4.5.1 传感器及放大电路173

4.5.2 运算放大电路分析基础174

4.5.3 常用运算放大器179

4.5.4 运算放大电路实例180

4.6 PID温控器的温度测量电路设计及仿真182

4.6.1 热电阻电桥电路分析182

4.6.2 PID温控器测温放大电路初步设计184

4.6.3 测温放大电路的进一步完善186

4.6.4 标度变换188

4.6.5 测温放大电路与ADC0808的接口及仿真189

4.7 8051串口通信及应用仿真191

4.7.1 串行通信的基本概念192

4.7.2 串行通信编程的基本方法194

4.7.3 8051双机直接通信195

4.7.4 8051主从式多机串行通信网络199

4.7.5 串行口工作方式0扩展I/O口205

4.8 PID温控器上/下位机串口通信及仿真208

4.8.1 PC双机串口通信原理208

4.8.2 Proteus串行通信仿真209

4.8.3 PID温控器与上位PC机的串口通信设计及仿真213

4.8.4 串行通信应用层协议简介214

4.9 PID温控器直流电源与加热功率控制子系统的设计及仿真214

4.9.1 直流电源设计214

4.9.2 加热功率控制215

4.9.3 炉温PID控制220

4.9.4 炉温闭环PID控制系统仿真模型221

习题4225

附录A常用51单片机选型指南227

附录B8255A资料232

附录C关于上/下拉电阻237

参考文献240

……[看更多目录]

序言笔者有多年的8086、51单片机等课程的教学经验。如何在有限的学习时间内让单片机初学者真正具备计算机应用系统设计和实现的基本能力，是笔者一直在努力达到的目标，但效果却并不理想。笔者认为，对单片机初学者而言，主要有以下两个障碍：（1） 实践环节难以保证

单片机初学者编程时往往有较多的错误，在没有硬件仿真器的情况下，难于调试纠错，编程练习的失败会造成很大的挫折感，影响学习的信心和效率。

（2） 初学者的编程能力有限

要真正理解、掌握和应用单片机，是需要具备一定的编程能力的；而初学者往往编程能力还不够好，复杂一些的应用编程往往感到无从下手，使学习者难于跨越从单片机理论到应用实践的门槛。而Proteus仿真软件的出现，为问题（1）的解决提供了很好的契机。Proteus软件可仿真51等单片机和外围电路，并提供了许多图形化的虚拟仪器和分析工具，还可和Keil C联合仿真，从而在没有硬件仿真器和实验板的情况下，就可完成原理图的设计和应用程序的仿真调试。

另一方面，许多单片机初学者已有一定的C语言基础，而51单片机有Keil C这样性能优异、好用的C语言开发工具，笔者认为，用Keil C作为51单片机学习时的编程工具可省去初学者学习汇编语言的负担，对突破问题（2）是十分有益的。基于这样的认识，笔者结合Proteus和Keil C，以51单片机炉温控制器这一实践项目的软硬件设计和仿真为线索，编写了此51单片机教程，希望借助Proteus这一先进工具，帮助单片机初学者尽快掌握单片机知识并具备设计单片机应用系统的基本能力。读者可将本书中炉温控制器的Proteus仿真原理图作为虚拟实验板，除本书中的例题外，读者还可在上面编写其他程序来仿真调试，以检验自己对各部分内容的掌握情况。本书由丁明亮、唐前辉主编，第2章和第4章由丁明亮编写；第3章由唐前辉编写，第1章由熊真春、丁明亮合编；附录和习题由丁明亮整理编写。读者可发信息至:computerapp@sinacom，与作者进一步交流。

感谢北航出版社的编辑为本书编写提供的宝贵建议和大力支持！

文摘插图：

第1章51单片机的结构和原理

单片微型计算机简称单片机，也称为微控制器（Micro Controller Unit，也简写为Microcontroller），英文缩写为MCU。单片机的结构及功能均是按照工业控制要求而设计的，它把微型计算机的各个功能部件（中央处理器CPU、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、输入输出UO接VI、定时器／计数器以及串行通信接口等）集成在一块芯片上，构成一个完整的微型计算机，故又称为单片微型计算机。除工业控制领域外，单片机也广泛应用于各种民用电子、电器之中。

MCS-51是由美国INTEL（英特尔）公司20世纪80年代生产的一系列8位单片机的总称，此系列单片机包括很多型号，如8031、8051、8751、8032、8052、8752等，其中8051是最早最典型的产品。该系列其他单片机都是在8051的基础上进行功能的增、减改变而来的，所以人们习惯于用8051来称呼MCS-51系列单片机，而其中的8031在20世纪80年代末90年代初是我国最流行的单片机之一。INTEL公司后来将MCS-51的核心技术授权给了其他公司，现在生产8051内核单片机的公司，主要有ATMEL（爱特梅尔）、WINBOND（华帮）、NXP（恩智浦）、NC DRAGON（新华龙）等，各公司的8051的典型产品有：

ATMEL公司融入Flash存储器技术的AT89系列；

NXP公司的P80C51、P80C552系列；

WINBOND公司的W78C51、W77C51高速低价系列；

NC DRAGON公司的C8051F系列。

除以上系列外，针对不同应用，许多厂商推出了各具特色的51系列单片机，具体选型时，可参考附录A，其中列出了几大厂商部分常用型号8051 MCU的主要特点，更多产品信息可到各公司的网站上查询。

 

 

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