本书的主要特色

（1）内容叙述循序渐进、通俗易懂、系统完整；（2）难点分散，适合于入门者自学，加快入门过程；（3）注意激发读者兴趣，知识与技能并举；（4）容易上手，开发手段经济实用，兼顾了技能实训、电子製作、课程设计、毕业设计和项目开发；（5）强调学用结合、理论与实践无缝连线，力戒纸上谈兵、坐而论道的学习模式；（6）注重实效性，突出实用性、创新性和资料性；（7）大胆地捨弃了许多同类图书中保留的一些过时知识、过时技术、过时器件、过时概念和过时观点，淡化了一些不适宜初学者的内容；（8）独创性地扩充了一些新知识、新概念、新技术和新观点，强化了一些适用于入门者的内容；（9）以读者的求知需要、认识规律和市场需求为写作主线，以单片机的套用开发为出发点和落脚点； （10）始终坚持“单片机贵在姓单”的主轴，注意把握单片机向单片系统迈进的大趋势，减少不合时宜的扩展技术和臃肿的扩充内容。

本书的内容安排

第1章内容主要讲解的是：各式各样的人机界面器件，包括各种开关信号输入器件和各种发声或发光输出显示器件。

第2章内容主要讲解的是：多种常用人机界面器件与单片机的接口技术，以及开发套用实例，包括硬体接线和软体编程方法。

第3章内容主要讲解的是：普通型号80C51单片机都会包含的两个16位定时器/计数器T0和T1及其套用开发技术；专门设计了一系列丰富新颖、功能奇特的套用实例，包括延迟定时、累加计数、输入捕捉、输出比较、脉宽调製、一分为二等不同用法，弥补了经典80C51单片机的一些不足。

第4章内容主要讲解的是：中断和中断源概念、80C51的中断逻辑和中断功能及其套用技巧；定时器中断和外部引脚中断的套用实例；引申了中断源的扩充方法、触键中断的实现方法等。

第5章内容主要讲解的是：串列通信的基本概念、80C51单片机的通用同步/异步接收/传送器串列通信接口结构及其套用技巧和套用实例。

第6章内容主要讲解的是：汇流排和并行汇流排概念、80C51单片机的并行汇流排接口，以及并行汇流排扩展技术；利用74系列通用器件扩展I/O连线埠、利用81C55专用器件扩展I/O连线埠和定时器的方法和实例。

第7章内容主要讲解的是：复位源、复位操作和复位状态的概念，以及复位源设计与复位源扩充技术；在经典80C51上实现欠压复位、看门狗复位、非法地址复位、软体复位，及其复位标誌位设定和套用的新技术。

第8章内容主要讲解的是：单片机套用系统时钟源的选择和设计技术、系统电源的规划和设计技术、系统节电模式的选择和唤醒方式。

第9章内容主要讲解的是：单片机片载FLASH程式存储器的烧写编程技术和保护手段；系统地介绍了传统的并行编程机制和新兴的串列编程机制；详细地剖析了SPI串口编程和UART串口编程的性能特点；深刻分析了ISP编程技术和IAP编程技术的实现机理和异同比较。

本书的编写目标

努力追求“从入门到提高、从知识到技能”平滑上升的学习效果；不仅能“授人以鱼”，而且更能“授人以渔”；不仅传授单片机知识，而且更注重教会开发方法和套用技巧；不仅可以提高理论水平，而且更侧重强化将所学知识转化为实际工作的能力；力图实现将每一位有志于迈进单片机王国的外行人，培养成既懂单片机知识，又能掌握基于单片机的智慧型电子产品开发技能的内行人。为了达到这一目标，除了恰当的引导和正确的学习方法之外，当然也离不开读者的自身努力。“兴趣是最好的老师！”作者深信这个哲理。培养读者的学习兴趣比传授知识更重要。一旦帮助读者树立起浓厚的学习兴趣和强烈的求知慾望，就很可能达到令人受益终生的特殊效果，这也应该是每一位教育工作者追求的最高境界！

单片机的学习、套用与开发是一个环节多、实践性强的循序渐进过程，在整个学习和实践过程中所用到的各种软体和硬体辅助工具种类也较多。如果读者在学习和实践过程中遇到什幺困难可以与我们联繫，作者愿意在自己的能力範围之内帮助解决或者协调解决。80C51族系8位单片机阵容庞大，兼容型号繁多，生产厂家众多，堪称世界之最。由于它不仅资料庞杂而且有些技术过时，需要认真梳理、精挑细选甚至亲手验证，加之作者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请广大读友不吝赐教。

第1章形形色色的人机界面器件及其功能特点 1

1.1概述 1

1.1.1人机界面器件的作用 1

1.1.2人机界面器件的类型 1

1.2静态类输入器件 2

1.2.1拨码开关 2

1.2.2拨动开关 3

1.2.3钮子开关和船形开关 4

1.2.4按键自锁开关（按键开关） 4

1.2.5拨盘开关 5

1.2.6琴键开关和波段开关 5

1.2.7跳线开关 6

1.3动态类输入器件 7

1.3.1轻触开关（按钮开关） 7

1.3.2微动开关 9

1.3.3薄膜开关 9

1.3.4导电橡胶开关 10

1.3.5水银开关 10

1.3.6振动开关 11

1.3.7铁磁开关 11

1.3.8霍尔开关 12

1.3.9磁控开关 13

1.3.10角度开关 14

1.3.11温控开关 14

1.3.12光敏开关 15

1.3.13反射式光电检测开关 15

1.3.14透射式光电检测开关 17

1.3.15一体化红外遥控信号接收头 18

1.3.16音频输入和声控开关 19

1.4视觉类输出器件 20

1.4.1分立式发光二极体LED 20

1.4.2LED数码管 23

1.4.3LED点阵模组 24

1.4.4LCD液晶显示器 25

1.4.5基于HD44780的字元点阵式LCD模组 28

1.4.6钨丝类信号指示灯 38

1.5听觉类输出器件 39

1.5.1压电蜂鸣器 39

1.5.2电磁蜂鸣器 40

1.5.3动圈式扬声器 41

1.5.4讯响器和报警器 42

1.6动作类输出器件 42

1.6.1小型继电器 42

1.6.2直流马达 44

1.6.3步进马达 45

第2章常用人机界面器件的接口技术 48

2.1开关类输入器件的接口方法和设计技巧 48

2.1.1拨码开关 48

2.1.2跳线开关 49

2.1.3单列式按键开关 50

2.1.4阵列式按键开关 58

2.2LED类输出器件的接口方法和设计技巧 73

2.2.1分立LED的驱动 73

2.2.2LED数码管静态驱动方式 75

2.2.3LED数码管动态驱动方式 79

2.2.4LED点阵模组动态驱动方式 86

2.3LED数码管和按键开关组合接口方法和设计技巧 89

2.3.1利用通用器件74HC164和PCF8574/A 89

2.3.2利用专用器件HD7279A 90

2.4字元型LCD模组接口方法和设计技巧 95

2.4.18位并行接口方法 95

2.4.24位并行接口方法 101

2.4.3UART异步串列接口方法 107

2.4.4UART同步串列接口方法 108

2.5音响输出接口方法和设计技巧 108

2.5.1压电蜂鸣器的驱动 109

2.5.2自带音源电磁蜂鸣器的驱动 110

2.5.3无音源电磁蜂鸣器的驱动 110

第3章定时器/计数器及其套用开发技术 112

3.1定时器/计数器模组的基本用途 112

3.280C51中定时器/计数器T0和T1的特性 113

3.3定时器/计数器T0和T1相关的暂存器 114

3.4T0和T1模组的电路结构和工作原理 116

3.4.1循环累加计数暂存器 117

3.4.2脉源选择电路 117

3.4.3脉源控制电路 118

3.5定时器/计数器的4种工作方式 119

3.5.1方式1（16位计数暂存器） 119

3.5.2方式0（13位计数暂存器） 120

3.5.3方式2（8位自动重装载计数暂存器） 121

3.5.4方式3（2×8位计数暂存器） 121

3.6定时器/计数器模组的套用举例 123

3.6.1用作硬体定时器的编程方法 123

3.6.2用作硬体计数器的编程方法 129

3.6.3输入捕捉功能的实现方法 133

3.6.4输出比较功能的实现方法 138

3.6.5脉宽调製功能的实现方法 141

3.6.6定时器T0一分为二的套用方法 144

第4章中断功能及其套用技巧 147

4.1中断的基本概念 147

4.280C51的中断源和中断逻辑 149

4.2.1中断源 149

4.2.2中断逻辑 149

4.2.3中断优先权 150

4.3中断相关的暂存器 151

4.4中断处理 153

4.4.1中断功能的编程方法 153

4.4.2中断回响的延迟时间 156

4.4.3需要注意的一些问题 157

4.5中断功能的套用举例 158

4.5.1定时器/计数器溢出中断的编程方法和套用技巧 158

4.5.2外部引脚中断的编程方法和套用技巧 164

4.6外部中断的扩充方法和设计技巧 170

4.6.1用T0和T1外部脉冲源的扩展法 171

4.6.2用并行连线埠扩展法（触键中断功能的实现） 175

第5章串列接口及其套用技巧 181

5.1串列通信的基本概念 181

5.1.1串列通信的两种基本方式 182

5.1.2串列通信中数据传送方向 183

5.1.3串列通信中的控制方式 184

5.1.4串列通信中的码型、编码方式和帧结构 185

5.1.5串列通信中的检错和纠错方式 186

5.1.6串列通信组网方式 187

5.1.7串列通信接口电路和参数 189

5.1.8串列通信的传输速率 191

5.1.9串列通信协定 192

5.280C51片内通用同步/异步收/发器USART模组 193

5.2.1USART模组相关的暂存器 195

5.2.2USART模组的电路结构 197

5.2.3波特率发生器 198

5.2.4USART模组的工作原理 201

5.2.5多机通信的实现原理 205

5.2.6UART接口的扩充方法和设计技巧 208

5.3USART模组的套用举例 209

5.3.1双机异步通信的编程方法和设计技巧 210

5.3.2多机异步通信的编程方法和设计技巧 224

5.3.3同步串口扩展外围器件的编程方法和设计技巧 228

第6章并行汇流排、并行汇流排接口与并行汇流排扩展技术 235

6.1并行汇流排概念 235

6.1.1数据汇流排 236

6.1.2地址汇流排 236

6.1.3控制汇流排 236

6.2并行汇流排接口 237

6.3并行汇流排扩展技术 238

6.3.1扩展外部程式存储器 238

6.3.2扩展外部数据存储器 243

6.3.3扩展并行I/O连线埠 248

6.3.4几点补充说明 256

第7章复位源、复位源设计与复位源扩充技术 259

7.180C51的工作状态及其状态迁移 259

7.2复位源、复位操作和复位状态 260

7.2.1什幺叫复位源 260

7.2.2复位操作有哪些具体内容 261

7.2.3复位状态有哪些具体表现 262

7.2.4几点补充说明 262

7.3上电复位与复位延时 262

7.3.1上电复位时序 263

7.3.2上电延时复位电路设计 264

7.4人工复位与复位电路 266

7.4.1人工复位时序 266

7.4.2人工复位电路设计 267

7.5欠压检测、欠压复位与欠压中断 267

7.5.1什幺叫电源电压跌落 268

7.5.2电源跌落会带来哪些具体危害 268

7.5.3欠压复位电路及其设计 268

7.5.4欠压检测门限的选定 270

7.5.5欠压中断的设计 271

7.5.6几点补充说明 273

7.6如何外扩电压检测专用晶片 273

7.7看门狗与看门狗复位 277

7.7.1为何配备看门狗 278

7.7.2程式失控的原因、后果和恢复 278

7.7.3看门狗电路结构与工作原理 280

7.7.4几点补充说明 281

7.8如何为80C51增设看门狗 282

7.93种非常规复位源扩充技术 287

7.10各种复位方式的汇总归纳 292

7.11复位标誌的设定和套用 293

第8章时钟源和电源的设计及节电技术 298

8.1系统时钟源设计 298

8.1.1自建时钟源 298

8.1.2外引时钟源 300

8.1.3时钟振荡器原理分析 302

8.1.4时钟源电路的设计考虑 306

8.2系统电源设计 308

8.2.1电源的获取方式和统筹规划 308

8.2.2稳压电源的电路设计 309

8.2.3晶片电源引脚特点和抗干扰措施 314

8.3节电技术（睡眠与唤醒） 315

8.3.1节电技术背景和概念 315

8.3.2停机模式（PD模式） 317

8.3.3待机模式（IDL模式） 321

8.3.4节电模式下的引脚降耗安排 328

第9章片载程式存储器烧写技术和保护手段 330

9.1兼容80C51单片机编程的背景知识 330

9.1.1编程概念和编程工具 330

9.1.2晶片内部的编程逻辑 332

9.1.380C51的程式保护机制 333

9.1.4晶片标记位元组 336

9.2传统的离线式并行编程技术 337

9.3新兴的线上式串列编程技术——经单片机SPI接口 340

9.4新兴的线上式串列编程技术——经单片机UART接口 346

9.5SPI和UART串列编程的对比 357

9.6ISP和IAP编程技术简介与对比 359

9.6.1在系统内编程技术 359

9.6.2在套用中编程技术 359

9.6.3ISP和IAP编程技术的对比 360

参考文献 361

附录A多功能8位7段LED数码管驱动器MAX7219/MAX7221 364

A.1主要技术特点 364

A.2引脚排列和引脚功能 365

A.3内部结构 366

A.4功能描述 366

附录B64键矩阵键盘+8位LED数码管管理器HD7279A 373

B.1HD7279A的封装形式 373

B.2HD7279A的引脚功能 374

B.3HD7279A的控制指令 375

B.4HD7279A的串列接口信号时序 379

附录C多功能单片机外围接口晶片8155 381

C.18155的性能特点 381

C.28155的内部结构和封装形式 381

C.38155的引脚功能 382

C.48155的暂存器地址分配 383

C.58155的暂存器功能简介 383

C.68155与80C51对接的典型电路 386

附录D电压检测器HT70XX系列专用晶片 387

D.1封装形式和引脚功能 387

D.2内部结构和工作原理 387

D.3选型参考 388

D.4电气参数 389

D.5套用举例 392

附录E带延时复位功能的电源监控器MAX809/810 393

E.1概述 393

E.2内部结构和引脚功能 393

E.3功能说明 394

E.4特性参数和时序图 394

E.4.1选型 394

E.4.2极限参数 395

E.4.3电气参数 395

E.5套用举例 397

附录F带延时和人工复位的电源监控器MAX811/812 398

F.1概述 398

F.2内部结构和引脚功能 398

F.3功能说明 399

F.3.1电源引起的复位 399

F.3.2人工复位输入 400

F.4特性参数和时序图 400

F.4.1选型 400

F.4.2极限参数 400

F.4.3电气参数 401

F.5套用举例 403

附录G带延时、人工复位及电源故障检测的电压监测器MAX707/708 404

G.1概述 404

G.2内部结构和引脚功能 404

G.3功能说明 405

G.3.1RESET/操作 405

G.3.2人工复位 406

G.3.3电源故障比较器 406

G.4电气参数和时序图 406

G.4.1极限参数 406

G.4.2电气参数 407

G.5套用举例 408

附录H多功能系统监控器DS1232 409

H.1概述 409

H.2内部结构和引脚功能 409

H.3工作原理 411

H.3.1电源故障检测 411

H.3.2人工复位 411

H.3.3看门狗定时器 411

H.4电气参数和时序图 411

H.4.1极限参数 411

H.4.2电气参数 412

H.5套用举例 412

附录I多功能单片机监控器MAX705/706/813L 414

I.1概述 414

I.2内部结构和引脚功能 415

I.3功能说明 416

I.3.1RESET/操作 416

I.3.2看门狗定时器 417

I.3.3人工复位 417

I.3.4电源失常比较器 417

I.4电气参数和时序图 418

I.4.1极限参数 418

I.4.2电气参数 418

I.5典型套用实例 420

·XII·

·XII·

经典80C51单片机快速进阶与实作

·XI·

·XI·

目录