内容提要

本书从实用角度出发，系统而全面地介绍了单片机的应用技术。

全书共分8章，分别介绍：单片机原理，应用系统的研制过程，汇编语言程序设计，数/

模、模/数转换接口，单片机硬、软件加密技术，数据采集浮点放大技术，系统可靠性技术。

全书通过14种工控实例，进一步阐述单片机的应用技术，以及PC机与单片机的通信

实验和综合的步进电机控制实验等内容。书中还给出相应的例题与练习，是一本重在实

用，兼顾基础的应用教程。

目录

第1章 概述

1.1单片机的发展及意义

1.2单片机的硬、软件系统及品类

1.2.1单片机的硬件系统

1.2.2单片机的软件系统

1.2.3单片机的品类

1.3单片机应用的特点

1.3.1单片机控制系统的一般模式

1.3.2单片机应用系统的研制过程

习题

第2章 单片机常用术语、硬件及引脚特性

2.1常用术语及基本概念

2.1.1常用术语

2.1.2基本概念

2.2机器硬件

2.2.1电源

2.2.2时钟

2.2.3逻辑门

2.2.4锁存器

2.2.5缓冲器

2.2.6存储器

2.2.7中断机构

2.2.8最小微处理机系统

2.3引脚特性及电气参数

2.3.1引脚特性

2.3.2电气参数

习题

第3章 单片机程序设计

3.1指令功能

3.1.1指令符号的意义

3.1.2指令及地址

3.1.3指令功能

3.2编程步骤、方法和技巧

3.2.1编程步骤

3.2.2编程技巧

3.3汇编语言程序设计举例

3.3.1汇编语言及其语句格式与程序设计特点

3.3.2汇编语言程序的基本结构

3.3.3定时程序

3.3.4查表程序

3.3.5数据极值查找程序

3.3.6数据排序程序

3.3.7数据检索程序

3.3.8单片机汇编语言源程序的编辑和汇编

习题

第4章 单片机模/数及数/模转换

4.1模/数转换接口和应用

4.1.1A/D转换器概述

4.1.2典型A/D转换器芯片ADC0809

4.1.3MCS51单片机与ADC0809接口

4.1.4应用举例

4.1.5逐次逼近式A/D转换的软件实现

4.2数/模转换接口和应用

4.2.1D/A转换接口的技术性能

4.2.2典型D/A转换器芯片DAC0832

4.2.3单缓冲方式的接口与应用

4.2.4双缓冲方式的接口与应用

4.2.5正弦波发生器

习题

第5章 单片机键盘、打印机及显示器的接口

5.1单片机键盘接口

5.1.1按键识别流程

5.1.2键盘接口及程序设计

5.2单片机打印机接口

5.2.1微型打印机简介

5.2.2电路连接与打印驱动程序

5.3单片机LED显示器接口

5.3.1LED显示器及接口方法

5.3.28155作LED显示器接口及其显示程序

习题

第6章 单片机常用的几项关键技术

6.1单片机系统加密技术

6.1.1硬件加密技术

6.1.2软件加密技术

6.2单片机数据采集浮点放大技术

6.2.1浮点数据采集系统简介

6.2.2浮点数据采集系统的设计

6.2.3调试中要注意的几个问题

6.3单片机的可靠性技术

6.3.1电源及其净化技术

6.3.2接地技术

6.3.3屏蔽技术

6.3.4隔离技术

6.3.5抑制反电势干扰技术

6.3.6软件数字滤波技术

6.3.7开关量的软件抗干扰技术

6.3.8编程中的抗干扰技巧

习题

第7章 单片机应用举例

7.1恒温控制

7.1.1微机基本系统

7.1.2温度信号输入通道

7.1.3执行信号输出通道

7.1.4系统的应用软件

7.2特殊尺寸检测

7.2.1衍射计量原理

7.2.2信号处理

7.2.3单片机数据接收和处理

7.2.4测量精度

7.3工频检测

7.3.1工频频率的测量

7.3.2工频电压、电流相位差μ及功率因数cosμ的测量

7.3.3工频电压、电流瞬时值Um、Im测量及有功P和无功Q的测量

7.3.4有、无功电量的测量

7.3.5几点说明

7.4函数发生器

7.4.1单片函数发生器的原理和线路

7.4.2真有效值转换电路

7.4.3A/D转换器的接口电路

7.4.4利用软件来提高仪器的准确度

7.4.5单片机的最小系统

7.5光纤遥测

7.5.1主要器件简介

7.5.2发送部分电路

7.5.3接收部分电路

7.6步进电机控制

7.6.1步进电机的控制原理

7.6.2步进电机的单片机控制

7.7热敏电阻式温度检测

7.7.1热敏电阻温度转换原理

7.7.2基本电路

7.7.3程序设计

7.8波形发生

7.8.1硬件电路及原理

7.8.2系统软件

7.9交通信号灯模拟控制

7.9.1定时交通信号灯控制

7.9.2有时间显示的定时交通信号灯控制

7.9.3主支线路口的交通信号灯控制

7.9.4有急救车优先的交通信号灯控制

7.10水塔水位控制

7.10.1水塔水位控制原理

7.10.2单片机控制电路

7.10.3程序设计

7.11顺序控制

7.11.1控制原理

7.11.2程序设计

7.12作息时间控制

7.12.1控制原理

7.12.2时钟计量程序

7.12.3时间比较子程序

7.13玩乒乓球

7.13.1概述

7.13.2硬件电路

7.13.3主程序PLAY

7.13.4“乒乓球”右移子程序PLAR

7.13.5“乒乓球”左移子程序PLAL

7.13.6比分显示子程序DPLAY

7.14电感电容电阻参数检测

7.14.1概述

7.14.2测量原理

7.14.3仪器的结构特点

7.14.4结论

习题

第8章 单片机应用实验

8.1最小系统实验

8.1.1P1口演示程序实验

8.1.2定时/计数器实验

8.1.3中断实验

8.1.4脱机实验

8.2打印机接口实验

8.2.1PP40微型描绘器接口实验

8.2.2TPμP40A微型打印机接口实验

8.2.3TPμP16A打印汉字实验

8.3串行口异步通信实验

8.3.1IBMPC机和MCS－51单片机通信实验

8.3.2双机通信实验

8.4完整综合的步进电机控制实验

习题

附录A 通用单片机仿真器

A.1系统结构

A.2仿真功能

A.3外部设备

A.4软件功能

A.5SICE硬件结构和工作方式

附录B 通用单片机仿真器连键盘使用方法

B.1各键功能

B.2操作说明

附录C 通用单片机仿真器连IBM－PC机使用方法

C.1连接使用方法

C.2基本操作命令

附录D 常用芯片简介

D.1BIC8708/8718/87288位驱动器

D.28729可编程键盘/显示器

D.3M2864A64K（8K×8）电可擦除的只读存储器（EPROM）

D.4双积分式A/D转换器（MC14433、ICL7135）

D.5ADC0809（8位A/D转换器）

D.6程序存储器（EPROM）

D.774LS3738D锁存器引脚与真值表

D.874LS138引脚图与真值表

D.97445译码器引脚

D.1074LS574正沿触发双D型触发器引脚与真值表

D.111489接收器、1488发送器引脚

D.1274LS04、74LS32、74LS125引脚

D.138031引脚

D.148155IO/RAM扩展芯片引脚与LED引脚

D.15DAC0832引脚

附录E MCS－51指令速查表

1.2单片机的硬、软件系统及品类

严格地说，单片机是微型计算机的一个类别。从原理和结构上看，它们之间没有太大的

差别，都是由硬件系统和软件系统构成。而且，早期微型计算机的许多技术与特点都被单片

机继承下来。

1.2.1单片机的硬件系统

图1－1示出了一个单片机硬件系统，表面上看，它很简单，但“麻雀虽小，五脏俱全”，它

仍由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。实质上，这是在一个尺寸有

限的芯片上把运算器电路、控制器电路、一定容量的存储器以及输入输出接口电路集成为一

体的微型计算机。在制作方面，既要求高性能、结构简单灵活，又要求工作稳定可靠。因此，

单片机的设计必须十分精巧，考虑周全，以克服芯片尺寸有限所带来的许多制约。

1.2.2单片机的软件系统

硬件系统作为实体，为计算机工作提供了基础和条件，但要想使计算机有效地工作，还

必须有软件的配合。

概括地说，计算机的软件系统包括系统软件、应用软件和程序设计语言三个部分。单片

机由于硬件支持和需要所限，其软件系统比较简单。首先，单片机的系统管理不需要微型机

那样复杂的操作系统，而只使用简单的操作系统程序，通常称之为监控程序。监控程序是单

片机中最重要的系统软件。

大多数单片机不使用高级语言，单片机中通常使用汇编语言。但单片机并没有自己专用

的汇编程序，用户的应用程序是在其他微型计算机上通过交叉汇编方法得到的二进制目标

码。因此，在单片机系统中，只有监控程序和目标码的应用程序。这样，指令系统及汇编语言

程序设计（见第3章）就成为学习单片机应用技术的重要内容。

1.2.3单片机的品类

尽管单片机品类很多，但使用最广泛的该属MCS－51单片机。基于这一事实，本书将主

要讲述MCS－51单片机的硬件、软件及其应用。