STC單片機原理及應(yīng)用：從器件、匯編、C到操作系統(tǒng)的分析和設(shè)計（立體化教程 第2版）

目錄



第1章單片機和嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

1.1嵌入式系統(tǒng)的基本概念

1.1.1嵌入式系統(tǒng)的主要特點

1.1.2嵌入式技術(shù)的構(gòu)成

1.28051微控制器的內(nèi)部架構(gòu)

1.38051單片機硬件開發(fā)平臺

1.4運行第一個8051單片機程序

1.58051單片機編程語言

第2章STC單片機硬件知識

2.1STC單片機發(fā)展歷史

2.2STC單片機IAP和ISP

2.3STC單片機命名規(guī)則及封裝

2.3.1命名規(guī)則

2.3.2封裝類型

2.3.3引腳定義

2.4STC單片機的架構(gòu)及功能

2.4.1單片機實現(xiàn)的功能

2.4.2STC單片機的架構(gòu)

2.5STC單片機的I/O驅(qū)動原理

2.6STC單片機硬件下載電路設(shè)計

2.6.1USB串口芯片下載電路

2.6.2USB直接下載編程電路

2.7STC單片機電源系統(tǒng)設(shè)計

第3章STC單片機軟件開發(fā)環(huán)境

3.1Keil μVision集成開發(fā)環(huán)境介紹

3.1.1軟件功能介紹

3.1.2軟件的下載

3.1.3軟件的安裝

3.1.4導(dǎo)入STC單片機元件庫

3.1.5軟件的啟動

3.2Keil μVision軟件開發(fā)流程介紹

3.2.1明確軟件需求

3.2.2創(chuàng)建設(shè)計工程

3.2.3編寫匯編/C程序代碼

3.2.4匯編器對匯編語言的處理

3.2.5C編譯器對C語言的處理

3.2.6庫管理器生成庫文件

3.2.7鏈接器生成絕對目標模塊文件

3.2.8目標到HEX轉(zhuǎn)換器

3.2.9調(diào)試器調(diào)試目標代碼

3.3Keil μVision基本開發(fā)流程的實現(xiàn)

3.3.1建立新的設(shè)計工程

3.3.2添加新的C語言文件

3.3.3設(shè)計建立

3.3.4下載程序到目標系統(tǒng)

3.3.5硬件在線調(diào)試

第4章數(shù)值表示及轉(zhuǎn)換

4.1常用碼制

4.1.1二進制碼制

4.1.2十進制碼制

4.1.3八進制碼制

4.1.4十六進制碼制

4.1.5BCD碼

4.2正數(shù)表示方法

4.2.1正整數(shù)的表示

4.2.2正小數(shù)的表示

4.3正數(shù)碼制轉(zhuǎn)換

4.3.1十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進制數(shù)

4.3.2十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)

4.4負數(shù)表示方法

4.4.1符號幅度表示法

4.4.2補碼表示法

4.5負數(shù)補碼的計算

4.5.1負整數(shù)補碼的計算

4.5.2負小數(shù)補碼的計算

4.6定點數(shù)表示

4.7浮點數(shù)表示

第5章STC單片機架構(gòu)

5.1STC單片機CPU內(nèi)核功能單元

5.1.1控制器

5.1.2運算器

5.1.3特殊功能寄存器

5.2STC單片機存儲器結(jié)構(gòu)和地址空間

5.2.1程序Flash存儲器

5.2.2數(shù)據(jù)Flash存儲器

5.2.3內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM存儲器

5.2.4外部數(shù)據(jù)存儲器

5.3STC單片機中斷系統(tǒng)原理及功能

5.3.1中斷原理

5.3.2中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

5.3.3中斷優(yōu)先級處理

5.3.4中斷優(yōu)先級控制寄存器

5.3.5中斷向量表

第6章STC單片機CPU指令系統(tǒng)

6.1STC單片機CPU尋址模式

6.1.1立即數(shù)尋址模式

6.1.2直接尋址模式

6.1.3間接尋址模式

6.1.4寄存器尋址模式

6.1.5相對尋址模式

6.1.6變址尋址模式

6.1.7位尋址模式

6.2STC單片機CPU指令集

6.2.1算術(shù)指令

6.2.2邏輯指令

6.2.3數(shù)據(jù)傳送指令

6.2.4布爾指令

6.2.5程序分支指令

第7章STC單片機匯編語言編程模型

7.1匯編語言程序結(jié)構(gòu)

7.2匯編代碼中段的分配

7.2.1CODE段

7.2.2BIT段

7.2.3IDATA段

7.2.4DATA段

7.2.5XDATA段

7.3匯編語言符號及規(guī)則

7.3.1符號的命名規(guī)則

7.3.2符號的作用

7.4匯編語言操作數(shù)描述

7.4.1數(shù)字

7.4.2字符

7.4.3字符串

7.4.4位置計數(shù)器

7.4.5操作符

7.4.6表達式

7.5匯編語言控制描述

7.5.1地址控制

7.5.2條件匯編

7.5.3存儲器初始化

7.5.4分配存儲器空間

7.5.5過程聲明

7.5.6程序鏈接

7.5.7段控制

7.5.8雜項

7.6Keil μVision5匯編語言設(shè)計流程

7.6.1建立新的設(shè)計工程

7.6.2添加新的匯編語言文件

7.6.3設(shè)計建立

7.6.4分析.m51文件

7.6.5分析.lst文件

7.6.6分析.hex文件

7.6.7程序軟件仿真

7.6.8程序硬件仿真

7.7單片機端口控制匯編語言程序設(shè)計

7.7.1設(shè)計原理

7.7.2建立新的工程

7.7.3添加匯編語言程序

7.7.4設(shè)計建立

7.7.5下載設(shè)計

7.8單片機中斷匯編語言程序設(shè)計

7.8.1設(shè)計原理

7.8.2建立新的工程

7.8.3添加匯編語言文件

7.8.4分析.lst文件

7.8.5設(shè)計建立

7.8.6下載設(shè)計

7.8.7硬件仿真

第8章STC單片機C語言編程模型

8.1常量和變量

8.1.1常量

8.1.2變量

8.2數(shù)據(jù)類型

8.2.1標準C語言所支持的類型

8.2.2單片機擴充的類型

8.2.3自定義數(shù)據(jù)類型

8.2.4變量及存儲模式

8.3運算符

8.3.1賦值運算符

8.3.2算術(shù)運算符

8.3.3遞增和遞減運算符

8.3.4關(guān)系運算符

8.3.5邏輯運算符

8.3.6位運算符

8.3.7復(fù)合賦值運算符

8.3.8逗號運算符

8.3.9條件運算符

8.3.10強制類型轉(zhuǎn)換符

8.3.11sizeof運算符

8.4描述語句

8.4.1輸入/輸出語句

8.4.2表達式語句

8.4.3條件語句

8.4.4開關(guān)語句

8.4.5循環(huán)語句

8.4.6返回語句

8.5數(shù)組

8.5.1一維數(shù)組的表示方法

8.5.2多維數(shù)組的表示方法

8.5.3索引數(shù)組元素的方法

8.5.4動態(tài)輸入數(shù)組元素的方法

8.5.5數(shù)組運算算法

8.6指針

8.6.1指針的基本概念

8.6.2指向指針的指針

8.6.3指針變量輸入

8.7函數(shù)

8.7.1函數(shù)聲明

8.7.2函數(shù)調(diào)用

8.7.3函數(shù)變量的存儲方式

8.7.4函數(shù)參數(shù)和局部變量的存儲器模式

8.7.5基本數(shù)據(jù)類型傳遞參數(shù)

8.7.6數(shù)組類型傳遞參數(shù)

8.7.7指針類型傳遞參數(shù)

8.8預(yù)編譯指令

8.8.1宏定義

8.8.2文件包含

8.8.3條件編譯

8.8.4其他預(yù)處理指令

8.9復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

8.9.1結(jié)構(gòu)

8.9.2聯(lián)合

8.9.3枚舉

8.10C程序中使用匯編語言

8.10.1內(nèi)嵌匯編語言

8.10.2調(diào)用匯編程序

8.11C語言端口控制實現(xiàn)

8.12C語言中斷程序?qū)崿F(xiàn)

8.12.1C語言中斷程序?qū)崿F(xiàn)原理

8.12.2外部中斷電路原理

8.12.3C語言中斷具體實現(xiàn)過程

第9章STC單片機時鐘、復(fù)位和電源模式原理及實現(xiàn)

9.1STC單片機時鐘

9.2STC單片機復(fù)位

9.2.1外部RST引腳復(fù)位

9.2.2軟件復(fù)位

9.2.3掉電/上電復(fù)位

9.2.4MAX810專用復(fù)位電路復(fù)位

9.2.5內(nèi)部低壓檢測復(fù)位

9.2.6看門狗復(fù)位

9.2.7程序地址非法復(fù)位

9.3STC單片機電源模式

9.3.1低速模式

9.3.2空閑模式

9.3.3掉電模式


第10章STC單片機比較器原理及實現(xiàn)

10.1STC單片機比較器結(jié)構(gòu)

10.2STC單片機比較器寄存器組

10.2.1比較器控制寄存器1

10.2.2比較器控制寄存器2

10.3STC單片機比較器應(yīng)用

第11章STC單片機計數(shù)器和定時器原理及實現(xiàn)

11.1計數(shù)器/定時器模塊簡介

11.2計數(shù)器/定時器寄存器組

11.2.1定時器/計數(shù)器0/1控制寄存器TCON

11.2.2定時器/計數(shù)器工作模式寄存器TMOD

11.2.3輔助寄存器AUXR

11.2.4T0~T2時鐘輸出寄存器和外部中斷允許INT_CLKO(AUXR2)

11.2.5定時器T0和T1中斷允許控制寄存器IE

11.2.6定時器T0和T1中斷優(yōu)先級控制寄存器IP

11.2.7定時器T4和定時器T3控制寄存器T4T3M

11.2.8定時器T2、T3和T4的中斷控制寄存器IE2

11.3計數(shù)器/定時器工作模式原理和實現(xiàn)

11.3.1定時器/計數(shù)器0工作模式

11.3.2定時器/計數(shù)器1工作模式

11.3.3定時器/計數(shù)器2工作模式

11.3.4定時器/計數(shù)器3工作模式

11.3.5定時器/計數(shù)器4工作模式

第12章STC單片機異步串行收發(fā)器原理及實現(xiàn)

12.1RS232標準簡介

12.1.1RS232傳輸特點

12.1.2RS232數(shù)據(jù)傳輸格式

12.1.3RS232電氣標準

12.1.4RS232參數(shù)設(shè)置

12.1.5RS232連接器

12.2STC單片機串口模塊簡介

12.2.1串口模塊結(jié)構(gòu)

12.2.2串口引腳

12.3串口1寄存器及工作模式

12.3.1串口1寄存器組

12.3.2串口1工作模式

12.3.3人機交互控制的實現(xiàn)

12.3.4按鍵掃描與串口顯示

12.4串口2寄存器及工作模式

12.4.1串口2寄存器組

12.4.2串口2工作模式

12.5紅外通信的原理及實現(xiàn)

12.5.1紅外收發(fā)器的電路原理

12.5.2紅外通信波形捕獲

12.5.3紅外通信協(xié)議

12.5.4紅外檢測原理

12.5.5串口通信原理

12.5.6設(shè)計實現(xiàn)

第13章STC單片機ADC原理及實現(xiàn)

13.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器原理

13.1.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器的參數(shù)

13.1.2模數(shù)轉(zhuǎn)換器的類型

13.2STC單片機內(nèi)ADC的結(jié)構(gòu)原理

13.2.1STC單片機內(nèi)ADC的結(jié)構(gòu)

13.2.2ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的計算方法

13.3STC單片機內(nèi)ADC寄存器組

13.3.1P1口模擬功能控制寄存器

13.3.2ADC控制寄存器

13.3.3時鐘分頻寄存器

13.3.4ADC結(jié)果高位寄存器

13.3.5ADC結(jié)果低位寄存器

13.3.6中斷使能寄存器

13.3.7中斷優(yōu)先級寄存器

13.4直流電壓測量及串口顯示

13.4.1直流分壓電路原理

13.4.2軟件設(shè)計流程

13.4.3具體實現(xiàn)過程

13.5直流電壓測量及LCD屏顯示

13.5.1硬件電路設(shè)計

13.5.21602字符LCD原理

13.5.3軟件設(shè)計流程

13.5.4具體實現(xiàn)過程

13.6交流電壓測量及LCD屏顯示

13.6.1硬件電路設(shè)計

13.6.212864圖形點陣LCD原理

13.6.3軟件設(shè)計流程

13.6.4ADC外部輸入信號要求

13.6.5具體實現(xiàn)過程

13.7溫度測量及串口顯示

第14章STC單片機增強型PWM發(fā)生器原理及實現(xiàn)

14.1脈沖寬度調(diào)制原理

14.2增強型PWM發(fā)生器模塊

14.2.1增強型PWM發(fā)生器功能

14.2.2增強型PWM發(fā)生器寄存器集

14.3生成單路PWM信號

14.4生成兩路互補PWM信號

14.5步進電機的驅(qū)動和控制

14.5.1五線四相步進電機的工作原理

14.5.2步進電機的驅(qū)動

14.5.3使用軟件驅(qū)動步進電機

14.5.4使用PWM模塊驅(qū)動步進電機

14.5.5設(shè)計下載和驗證

第15章STC單片機SPI原理及實現(xiàn)

15.1SPI模塊結(jié)構(gòu)及功能

15.1.1SPI傳輸特點

15.1.2SPI模塊功能

15.1.3SPI接口信號

15.1.4SPI接口的數(shù)據(jù)通信方式

15.1.5SPI模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)

15.2SPI模塊寄存器組

15.2.1SPI控制寄存器

15.2.2SPI狀態(tài)寄存器

15.2.3SPI數(shù)據(jù)寄存器

15.2.4中斷允許寄存器

15.2.5中斷優(yōu)先級寄存器

15.2.6控制SPI引腳位置寄存器

15.3SPI模塊配置及時序

15.3.1SPI配置模式

15.3.2主/從模式的注意事項

15.3.3通過SS修改模式

15.3.4寫沖突

15.3.5數(shù)據(jù)模式時序

15.47段數(shù)碼管的驅(qū)動與顯示

15.4.1系統(tǒng)控制電路原理

15.4.27段數(shù)碼管原理

15.4.374HC595原理

15.4.4系統(tǒng)軟件控制流程

15.4.5程序具體實現(xiàn)

第16章STC單片機CCP/PCA/PWM模塊原理及實現(xiàn)

16.1CCP/PCA/PWM結(jié)構(gòu)

16.2CCP/PCA/PWM寄存器組

16.2.1PCA工作模式寄存器

16.2.2PCA控制寄存器

16.2.3PCA比較捕獲寄存器

16.2.4PCA的16位計數(shù)器

16.2.5PCA捕獲/比較寄存器

16.2.6PCA模塊PWM寄存器

16.2.7PCA模塊引腳切換寄存器

16.3CCP/PCA/PWM工作模式

16.3.1捕獲模式


16.3.216位軟件定時器模式

16.3.3高速脈沖輸出模式

16.3.4脈沖寬度調(diào)制模式

第17章RTX51操作系統(tǒng)原理及實現(xiàn)

17.1操作系統(tǒng)的必要性

17.1.1單任務(wù)程序

17.1.2輪詢程序

17.2操作系統(tǒng)基本知識

17.2.1操作系統(tǒng)的作用

17.2.2操作系統(tǒng)的功能

17.3RTX51操作系統(tǒng)的任務(wù)

17.3.1定義任務(wù)

17.3.2管理任務(wù)

17.3.3切換任務(wù)

17.4RTX51操作系統(tǒng)內(nèi)核函數(shù)

17.5RTX51操作系統(tǒng)實現(xiàn)

17.5.1RTX51操作系統(tǒng)實現(xiàn)1

17.5.2RTX51操作系統(tǒng)實現(xiàn)2

17.5.3RTX51操作系統(tǒng)實現(xiàn)3

附錄ASTC單片機考試樣題

附錄BSTC單片機選型表

附錄CSTC學習板原理圖477