基本信息
作 者：白延敏編著出版社：電子工業出版社
出版時間：2009-1-1
頁 數：332頁
51單片機典型系統開發實例精講開 本：16開
ISBN9787121078408
分類：圖書>>計算機/程式設計>>51單片機
定價：￥45.00元（含光碟1張）
內 容 簡 介
本書通過大量系統實例精講形式，介紹了51單片機套用系統開發的流程與方法。全書包括11章，首先講述51系列的硬體結構、指令系統、開發過程中的常用單元、Keil8051C編譯器、51系統設計流程，引導讀者進行基礎知識學習。然後安排了7個典型實用的51單片機系統設計實例，具體為實時日曆時鐘系統、網路監控與採集系統、工廠環境監測系統、電熱水器控制系統、無線智慧型抄表系統、汽車行駛狀態記錄儀系統、智慧型嵌入式網關設計等，讀者通過學習，可以快速提高設計能力，步入高級工程師的行列。本書語言簡潔，層次清晰，內容從零開始、循序漸進。不但詳細講述了硬體系統設計及軟體調試方法與流程，而且提供了綜合系統設計思路，對實例的所有程式代碼做了詳細注釋，利於讀者理解和鞏固知識點。配套光碟包含了本書所有實例的硬體原理圖和軟體代碼，方便讀者學習。本書適合計算機、自動化、電子及相關專業的大中專院校學生，以及從事51單片機設計套用的工程師、科研人員使用。
圖書室叢書說明
工程技術的電子化、集成化和系統化促進了電子工程技術的發展，同時也促進了電子工程技術在社會各行業中的廣泛套用，從近年的人才招聘市場來看，電子工程師的人才需求更是一路走高。電子工程師如此緊俏，除需求不斷走高，人才供不應求外，另一重要原因則是電子工程師的門檻相對而言比較高，這個高門檻則來自於工程師的“經驗”和“實踐”！
因此，為了滿足讀者學習和工作需要，解決各種工作中的專業問題，我們緊緊圍繞“經驗”和“實踐”，精心策劃組織了此套叢書。
1．叢書範圍
現代電子科學技術的一個特點是多學科交叉，因此，工程師應當了解、掌握兩門以上的相關學科，知識既精深又廣博是優秀的工程師成長為某領域專家的重要標誌。本叢書內容涉及軟體開發、研發電子以及嵌入式項目開發等，包括單片機、USB接口、ARM、CPLD/FPGA、DSP和移動通信系統等。
2．讀者對象
本套書面向各領域的初、中級用戶，具體為高校計算機、電子信息、通信工程、自動化控制專業在校大學生，以及從事電子開發和套用行業的科研人員。
3．內容組織形式
本套書緊緊圍繞“經驗”和“實踐”，首先介紹一些相關的基礎知識，然後根據不同的模組或套用領域，分篇安排應用程式實例的精講。基礎知識用來為一些初級讀者打下一定的知識功底；基礎好一點的讀者則可以跳過這一部分，直接進入實例的學習。
4．實例特色
在套用實例的安排上，著重突出“套用”和“實用”兩個基本原則，安排具有代表性、技術領先性以及套用廣泛的典型實例，讓讀者學習借鑑。這些實例是從作者多年程式開發項目中挑選出的，也是經驗的歸納與總結。
在套用實例的講解上，既介紹了設計原理、基本步驟和流程，也穿插了一些經驗、技巧與注意事項。特別在程式設計思路上，在決定項目開發的質量和成功與否的細節上，儘可能地用簡潔的語言來清晰闡述大眾易於理解的概念和思想；同時，程式代碼部分做了很詳細的中文注釋，有利於讀者舉一反三，快速套用和提高。
5．光碟內容
本套書的光碟中包含了豐富的實例原圖檔案和程式原始碼，讀者稍加修改便可套用於自己的工作中或者完成自己的課題（畢業設計），物超所值。讀者使用之前，最好先將光碟內容全部複製到電腦硬碟中，以便於以後可以直接調用，而不需要反覆使用光碟，提高操作速度和學習效率。
6．學習指南
對於有一定基礎的讀者，建議直接從實例部分入手，邊看邊上機練習，這樣印象會比較深，效果更好。基礎差一點的讀者請先詳細學習書中基礎部分的理論知識，然後再進行套用實例的學習。在學習中，儘量做到反覆理解和演練，以達到融會貫通、舉一反三的功效；特別希望儘量和自己的工作設計聯繫起來，以達到“即學即會，學以致用”的最大化境界。
本套叢書主要偏重於實用性，具有很強的工程實踐指導性。期望讀者在學習中順利、如意！
前 言
寫作背景單片機是在一塊矽片上集成了各種部件的微型計算機。隨著大規模積體電路技術的發展，包括中央處理器CPU、數據存儲器RAM、程式存儲器ROM、定時器/計數器及輸入/輸出（I/O）接口電路等主要計算機部件，都可集成在一塊電路晶片上。雖然單片機只是一個晶片，但從組成和功能上，它已具有了微機系統的含義。由於單片機能獨立執行內部程式，所以又稱它為微型控制器（Microcontroller）。
隨著科學技術的日新月異，單片機也從一開始的8位單片機發展到16位、32位等諸多系列，其中51系列單片機由於其靈活方便、價格便宜的優點，在眾多製造廠商的支持下已經發展成為具有上百個品種的大家族，如今51單片機是套用最廣泛的單片機，是大學裡電子、自動化及相關專業的必修學科。迄今為止，其他任何一個單片機系列都無法與它媲美。
雖然目前市場同類單片機書很多，但是貼近企業實用的內容偏少，讀者學習起來不易上手。本書根據作者多年積累的開發經驗，通過大量類型豐富、工程實踐性強的例子來講解，便於讀者學習透徹，掌握深入，並學會舉一反三。
本書結構
本書共分為11章，主要內容安排如下：
第1章～第4章為基礎知識內容，主要講述51系列的硬體結構、指令系統、開發過程中的常用單元、Keil8051C編譯器、51系統設計流程，引導讀者進行基礎知識學習。已經具有了一定單片機基礎的讀者，可以跳過這幾章，直接進入後面實例的學習。
第5章～第11章，重點通過7個不同的實例，介紹了51單片機套用系統設計的流程、套用技術和開發技巧。這些例子典型實用，全部來自於實踐，並且調試通過，方便讀者學懂學透。具體為實時日曆時鐘系統、網路監控與採集系統、工廠環境監測系統、電熱水器控制系統、無線智慧型抄表系統、汽車行駛狀態記錄儀系統、智慧型嵌入式網關設計等，讀者學習後可以快速提高設計能力，步入高級工程師的行列。
本書配光碟一張，包含了本書所有實例的硬體原理圖和軟體代碼，方便讀者學習。
本書適合計算機、自動化、電子以及相關專業的大中專院校學生，以及從事51單片機設計套用的工程師、科研人員使用。
寫作特色
與同類51單片機的圖書相比，本書擁有以下一些特色：
語言簡潔，層次清晰，內容從零開始、循序漸進。讀者即使是剛剛接觸51單片機，只要按照書的章節順序進行依次學習，也可快速入門，進而提高。
本書理論為輔，實踐為主，套用為綱。開發技術與大量系統實例結合，深入淺出地剖析單片機C語言系統項目設計的流程與技巧。
本書安排的7個套用系統實例類型豐富、典型實用、代表性強，利於讀者舉一反三，實現從入門到精通。
本書不但詳細介紹了硬體電路設計和軟體編程，而且提供了套用系統設計思路與流程，對實例的所有程式代碼做了詳細注釋，利於讀者理解和鞏固知識點。
光碟說明
1．光碟的組成內容
本書附贈光碟一張，包括三部分內容：程式代碼、電路圖和部分章節插圖。
2．使用說明
（1）光碟裡面的程式需要採用C語言的編譯軟體打開閱讀，也可以使用“UltraEdit”等軟體打開閱讀或編輯。
（2）電路圖建議讀者安裝ProtelDXP打開。
3．系統要求
光碟運行只需一般的PC就可以。作業系統推薦為Windows2000或WindowsXP系統，但不能是Linux或者UNIX系統。
本書主要由白延敏編寫。另外參加編寫的人還有：唐清善、邱寶良、周克足、劉斌、李亞捷、李永懷、李寧宇、劉偉捷、黃小歡、嚴劍忠、黃小寬、李彥超、付軍鵬、張廣安、賈素龍、王艷波、金平、徐春林、謝正義、鄭貞平、張小紅等。他們在資料收集、整理和技術支持方面做了大量的工作，在此一併向他們表示感謝！
由於時間倉促，再加之作者的水平有限，書中難免存在一些不足之處，歡迎廣大讀者批評和指正。
目 錄
第1章51單片機入門基礎11.151單片機的發展與套用領域1
1.1.1發展階段1
1.1.2套用領域2
1.251單片機產品兼容系列3
1.2.1Intel公司產品系列3
1.2.2Atmel公司產品系列4
1.2.3Philips公司產品系列6
1.351單片機的硬體結構7
1.3.1引腳及其功能7
1.3.2內部結構9
1.451單片機工作方式和指令系統29
1.4.1單片機的工作方式29
1.4.2單片機指令系統簡介34
1.4.3單片機的定址方式34
1.4.4單片機的指令格式與符號37
1.5分析與總結54
第2章51單片機開發的常用單元55
2.1單片機的鍵盤輸入單元55
2.1.1行列式鍵盤55
2.1.2鍵識別方法56
2.1.3鍵識別法舉例56
2.1.4程式代碼與注釋60
2.2單片機數碼顯示單元61
2.2.1如何驅動8段數碼管61
2.2.28段數碼管動態顯示舉例62
2.2.3程式代碼與注釋64
2.3單片機液晶顯示單元65
2.3.1液晶模組65
2.3.2液晶模組的電源設計67
2.3.3如何顯示液晶模組68
2.3.4液晶顯示模組舉例70
2.3.5程式代碼與注釋71
2.4單片機串列通信單元78
2.4.1單片機串列通信的原理78
2.4.2單片機串列通信舉例81
2.4.3程式代碼與注釋83
2.5數學運算84
2.5.1限幅濾波算法85
2.5.2中值濾波算法85
2.5.3算術平均濾波算法86
2.5.4加權平均濾波算法86
2.5.5滑動平均濾波算法87
第3章Keil8051C編譯器88
3.1Keil編譯器簡介88
3.2如何使用Keil開發89
3.2.1建立工程90
3.2.2工程的設定92
3.2.3編譯與連線95
3.3dScopeforWindows的使用95
3.3.1如何啟動95
3.3.2如何調試97
3.3.3調試視窗98
第4章單片機套用系統開發流程101
4.1單片機系統設計分析101
4.2單片機軟體開發流程103
4.3單片機硬體開發流程109
4.4分析與總結112
第5章實時日曆時鐘系統設計實例113
5.1實例說明113
5.2設計思路分析115
5.2.1日曆時鐘晶片SD2000A115
5.2.2電源電路設計116
5.3硬體電路設計117
5.4軟體設計118
5.4.1接口時序與操作指令118
5.4.2暫存器120
5.4.3程式代碼說明124
5.5分析與總結129
第6章網路遠程監控與採集系統設計實例130
6.1實例功能說明130
6.2KeilRTX51Tiny介紹130
6.2.1RTX51的概述131
6.2.2系統要求和任務定義134
6.2.3建立RTX51Tiny應用程式137
6.2.4RTX51Tiny系統函式詳解139
6.2.5RTX51Tiny系統調試145
6.3系統設計思路146
6.3.1遠程監控與採集連線圖146
6.3.2Modbus協定簡介146
6.3.3傳輸方式148
6.3.4協定內容150
6.4硬體電路設計152
6.4.1總體硬體框圖152
6.4.2單片機電路設計152
6.4.3從設備地址配置電路設計153
6.4.4485接口設計154
6.4.5狀態量採集電路155
6.4.6模擬量採集電路155
6.5軟體設計與代碼分析157
6.5.1軟體流程158
6.5.2初始化任務159
6.5.3定時採集任務159
6.5.4測試幀任務160
6.5.5輪詢處理任務161
6.5.6狀態量採集子程式162
6.5.7模擬量採集子程式162
6.5.8485傳送、接收子程式163
6.5.9CRC校驗164
6.5.10串口傳送接收模組165
6.6分析與總結168
第7章工廠環境智慧型監測系統設計實例169
7.1系統功能說明169
7.2系統整體設計方案170
7.3硬體設計171
7.3.1微控制器模組171
7.3.2溫度測量模組174
7.3.3濕度測量模組175
7.3.4LCD顯示模組177
7.3.5通信模組179
7.4軟體設計181
7.4.1溫度測量軟體181
7.4.2濕度測量軟體184
7.4.3LCD顯示軟體185
7.5分析與總結187
第8章電熱水器控制系統設計實例188
8.1系統功能說明188
8.2系統整體設計方案189
8.3硬體設計191
8.3.1微控制器模組191
8.3.2溫度測量192
8.3.3實時時鐘195
8.3.4看門狗復位電路196
8.3.5LED顯示電路198
8.4軟體設計199
8.4.1模數轉換軟體設計199
8.4.2實時時鐘軟體設計202
8.4.3LED顯示軟體設計205
8.5分析與總結208
第9章無線智慧型抄表系統設計實例209
9.1系統功能說明209
9.2系統整體設計方案210
9.3硬體設計211
9.3.1樓棟集中器硬體結構211
9.3.2微控制器模組211
9.3.3存儲模組212
9.3.4人機接口模組214
9.3.5抄表接口模組217
9.3.6無線模組218
9.4軟體設計222
9.4.1樓棟集中器系統軟體流程222
9.4.2SPI與UART轉換224
9.4.3中斷程式226
9.4.4FM3130的讀寫227
9.4.5鍵盤輸入230
9.4.6LCD顯示232
9.5分析與總結235
第10章汽車行駛狀態記錄儀系統設計237
10.1實例說明237
10.1.1功能和技術指標237
10.1.2面板介紹和使用方法238
10.2設計思路分析239
10.2.1獲取行駛狀態信息239
10.2.2系統總體結構239
10.3硬體設計240
10.3.1記錄儀的供電240
10.3.2信號採集模組242
10.3.3單片機模組243
10.3.4可程式邏輯器件245
10.3.5日曆時鐘晶片248
10.3.6液晶顯示模組LCD252
10.3.7信息的存儲254
10.4軟體設計256
10.4.1軟體流程256
10.4.2中斷子程式257
10.4.3獲取狀態信息258
10.4.4時間信息的設定和獲取259
10.4.5鍵盤輸入260
10.4.6液晶顯示261
10.4.7IC卡操作264
10.5分析與總結267
第11章RS485-CAN智慧型嵌入式網關設計實例268
11.1系統功能說明268
11.2系統整體設計方案269
11.3硬體設計270
11.3.1RS485-CAN智慧型嵌入式網關硬體結構270
11.3.2微控制器模組271
11.3.3CAN接口模組272
11.3.4RS485接口模組277
11.3.5存儲模組278
11.4軟體設計279
11.4.1CAN接口軟體設計279
11.4.2RS485接口軟體設計287
11.4.3AT93C46存儲器讀寫290
11.4.4參數配置292
11.5分析與總結292
附錄AC與彙編語言混合編程294
文摘
Intel公司在20世紀80年代初發布了用於取代先前功能簡單的8048和8049微控制器的MCS-51系列的單片機，其代表的晶片包括8051、8031、8052、8032、8751和8752，這些通稱為51系列單片機。單片機的發展歷史大致可分為三個階段。第一階段（1976--1978年）：初級單片機微處理階段。以Intel公司的MCS--48為代表。此系列的單片機具有8位CPU、並行I/O連線埠、8位時序同步計數器，定址範圍不大於4KB，但是沒有串列口。
第二階段（1978--1982）：高性能單片機微處理階段，如IntelMCS--51、Motorola公司的6801和Zilog公司的Z8等。該類型單片機具有串列I/O連線埠，有多級中斷處理系統，16位時序同步計數器，RAM、ROM容量加大，定址範圍可達64KB，有的晶片甚至還帶有A/D轉換接口。由於該系列單片機套用領域極其廣泛，各公司正大力改進其結構與性能。
