單片機應用系統典型模塊開發大全pdf

① 單片機教程

王雲 51單片機教程，就很好，身邊很多同學在用。

② 單片機的原理及應用

單片機到底是什麼呢？就是一個電腦，只不過是微型的，麻雀雖小，五臟俱全：它內部也用和電腦功能類似的模塊，比如CPU，內存，並行匯流排，還有和硬碟作用相同的存儲器件，不同的是它的這些部件性能都相對我們的家用電腦弱很多，不過價錢也是低的，一般不超過10元即可......用它來做一些控制電器一類不是很復雜的工作足矣了。排煙罩VCD等等的家電裡面都可以看到它的身影！......它主要是作為控制部分的核心部件。x0dx0a單片機是靠程序工作的，並且可以修改。通過不同的程序實現不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，這是別的器件需要費很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。一個不是很復雜的功能要是用美國50年代開發的74系列，或者60年代的CD4000系列這些純硬體來搞定的話，電路一定是一塊大PCB板！但是如果要是用美國70年代成功投放市場的系列單片機，結果就會有天壤之別！只因為單片機的通過你編寫的程序可以實現高智能，高效率，以及高可靠性！x0dx0a由於單片機對成本是敏感的，所以目前占統治地位的軟體還是最低級匯編語言(近幾年，C語言也開始廣泛被應用)，它是除了二進制機器碼以上最低級的語言了，既然這么低級為什麼還要用呢？很多高級的語言已經達到了可視化編程的水平為什麼不用呢？原因很簡單，就是單片機沒有家用計算機那樣的CPU，也沒有像硬碟那樣的海量存儲設備。一個可視化高級語言編寫的小程序裡面即使只有一個按鈕，也會達到幾十K的尺寸！對於家用PC的硬碟來講沒什麼，可是對於單片機來講是不能接受的。單片機在硬體資源方面的利用率必須很高才行，所以匯編雖然原始卻還是在大量使用。一樣的道理，如果把巨型計算機上的操作系統和應用軟體拿到家用PC上來運行，家用PC也是承受不了的。x0dx0a目前最常用的單片機為MCS-51，是由美國INTEL公司（生產CPU的英特爾）生產的，89C51是這幾年在我國非常流行的單片機，它是由美國ATMEL公司開發生產的，其內核兼容MCS-51單片機。x0dx0a單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit），x0dx0a單片機晶元x0dx0a常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的晶元，而是把一個計算機系統集成到一個晶元上。單片機由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備構成，相當於一個微型的計算機（最小系統），和計算機相比，單片機只缺少了I/O設備。概括的講：一塊晶元就成了一台計算機。它的體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。同時，學習使用單片機是了解計算機原理與結構的最佳選擇。它最早是被用在工業控制領域。x0dx0a由於單片機在工業控制領域的廣泛應用，單片機由晶元內僅有CPU的專用處理器發展而來。最早的設計理念是通過將大量外圍設備和CPU集成在一個晶元中，使計算機系統更小，更容易集成進復雜的而對體積要求嚴格的控制設備當中。x0dx0aINTEL的8080是最早按照這種思想設計出的處理器，當時的單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此後在8031上發展出了MCS51系列單片機系統。因為簡單可靠而性能不錯獲得了很大的好評。盡管2000年以後ARM已經發展出了32位的主頻超過300M的高端單片機，直到目前基於8031的單片機還在廣泛的使用。在很多方面單片機比專用處理器更適合應用於嵌入式系統，因此它得到了廣泛的應用。事實上單片機是世界上數量最多處理器，隨著單片機家族的發展壯大，單片機和專用處理器的發展便分道揚鑣。x0dx0a現代人類生活中所用的幾乎每件電子和機械產品中都會集成有單片機。手機、電話、計算器、家用電器、電子玩具、掌上電腦以及滑鼠等電腦配件中都配有1-2部單片機。汽車上一般配備40多部單片機，復雜的工業控制系統上甚至可能有數百台單片機在同時工作！單片機的數量不僅遠超過PC機和其他計算的總和，甚至比人類的數量還要多。x0dx0a單片機是指晶元本身，而單片機系統是為實現某一個控制應用需要由用戶設計的，是一個圍繞單片機晶元而組建的計算機應用系統，這是單片機應用系統。單片機開發系統是指單片機開發調試的工具。單片機自問世以來，性能不斷提高和完善，其資源又能滿足很多應用場合的需要，加之單片機具有集成度高、功能強、速度快、體積小、功耗低、使用方便、價格低廉等特點，正在逐步取代現有的多片微機應用系統。單片機自動完成賦予它的任務的過程，也就是單片機執行程序的過程，即一條條執行的指令的過程，所謂指令就是把要求單片機執行的各種操作用的命令的形式寫下來，這是在設計人員賦予它的指令系統所決定的，一條指令對應著一種基本操作；單片機所能執行的全部指令，就是該單片機的指令系統，不同種類的單片機，其指令系統亦不同。為使單片機能自動完成某一特定任務，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定單片機能識別和執行的指令），這一系列指令的集合就成為程序，程序需要預先存放在具有存儲功能的部件——存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像大樓房有許多房間組成一樣，指令就存放在這些單元里，單元里的指令取出並執行就像大樓房的每個房間的被分配到了唯一房間號一樣，每一個存儲單元也必須被分配到唯一的地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然後再被執行。x0dx0a2應用分類x0dx0a編輯x0dx0ax0dx0a單片機作為計算機發展的一個重要分支領域，根據目前發展情況，從不同角度單片機大致可以分為通用型/專用型、匯流排型/非匯流排型及工控型/家電型。x0dx0a通用型/專用型x0dx0ax0dx0a這是按單片機適用范圍來區分的。例如，80C51是通用型單片機，它不是為某種專用途設計的；專用型單片機是針對一類產品甚至某一個產品設計生產的，例如為了滿足電子體溫計的要求，在片內集成ADC介面等功能的溫度測量控制電路。x0dx0a匯流排/非匯流排型x0dx0ax0dx0a這是按單片機是否提供並行匯流排來區分的。匯流排型單片機單片機普遍設置有並行地址匯流排、數據匯流排、控制匯流排，這些引腳用以擴展並行外圍器件都可通過串列口與單片機連接，另外，許多單片機已把所需要的外圍器件及外設介面集成一片內，因此在許多情況下可以不要並行擴展匯流排，大大減省封裝成本和晶元體積，這類單片機稱為非匯流排型單片機。x0dx0a控制型/家電型x0dx0ax0dx0a這是按照單片機大致應用的領域進行區分的。一般而言，工控型定址范圍大，運算能力強；用於家電的單片機多為專用型，通常是小封裝、低價格，外圍器件和外設介面集成度高。顯然，上述分類並不是惟一的和嚴格的。例如，80C51類單片機既是通用型又是匯流排型，還可以作工控用。x0dx0a3發展歷史x0dx0a編輯x0dx0ax0dx0a單片機誕生於1971年，經歷了SCM、MCU、SoC三大階段，早期的SCM單片機都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，此後在8031上發展出了MCS51系列MCU系統。基於這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了16位單片機，但因為性價比不理想並未得到很廣泛的應用。90年代後隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大提高。隨著INTELi960系列特別是後來的ARM系列的廣泛應用，32位單片機迅速取代16位單片機的高端地位，並且進入主流市場。x0dx0a而傳統的8位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起80年代提高了數百倍。目前，高端的32位Soc單片機主頻已經超過300MHz，性能直追90年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至1美元，最高端的型號也只有10美元。x0dx0a當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的Windows和Linux操作系統。x0dx0a主要階段x0dx0ax0dx0a早期階段x0dx0aSCM即單片微型計算機（SingleChipMicrocomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態嵌入式系統的最佳體系結構。「創新模式」獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發展道路。在開創嵌入式系統獨立發展道路上，Intel公司功不可沒。x0dx0a中期發展x0dx0aMCU即微控制器（MicroControllerUnit）階段，主要的技術發展方向是：不斷擴展滿足嵌入式應用時，對象系統要求的各種外圍電路與介面電路，突顯其對象的智能化控制能力。它所涉及的領域都與對象系統相關，因此，發展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術廠家。從這一角度來看，Intel逐漸淡出MCU的發展也有其客觀因素。在發展MCU方面，最著名的廠家當數Philips公司。x0dx0aPhilips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優勢，將MCS-51從單片微型計算機迅速發展到微控制器。因此，當我們回顧嵌入式系統發展道路時，不要忘記Intel和Philips的歷史功績。x0dx0a當前趨勢x0dx0aSoC嵌入式系統(SystemonChip）式的獨立發展之路，向MCU階段發展的重要因素，就是尋求應用系統在晶元上的最大化解決，因此，專用單片機的發展自然形成了SoC化趨勢。隨著微電子技術、IC設計、EDA工具的發展，基於SoC的單片機應用系統設計會有較大的發展。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統。

③ 什麼是單片機應用系統 關於單片機應用系統 的了解

1、單片機系統是指單片機能正常工作所必須的外圍元件，主要由單片機、晶振電路和復位電路構成。而輸入、輸出部分則通過單片機的I/O口實現。一般地，單片機應用系統是指為實現特定的功能，由單片機、外圍介面電路及合適的軟體等構成的應用系統。

2、單片機是將中央處理器（CPU）、隨機存儲器（RAM）、只讀存儲器定時器晶元和一些輸入、輸出介面電路集成在一個晶元上的微控制器。

3、同微型計算機系統一樣，單片機應用系統也是由硬體和軟體組成的，硬體是應用系統的基礎，軟體則在硬體的基礎上對其資源進行合理調配，從而完成應用系統所要求的任務，是功能的體現者，二者相互依賴，缺一不可。

4、單片機系統的開發過程一般包括系統的總體設計、硬體設計、軟體設計和系統總體調試四個階段。這幾個設計階段並不是相互獨立的，它們之間相輔相成、聯系緊密，在設計過程中應綜合考慮、相互協調、各階段交叉進行。

④ 開發單片機應用系統需要什麼樣的開發環境

明確任務

分析和了解項目的總體要求，並綜合考慮系統使用環境、可靠性要求、可維護性及產品的成本等因素，制定出可行的性能指標。

(2)劃分軟、硬體功能

單片機系統由軟體和硬體兩部分組成。在應用系統中，有些功能既可由硬體來實現，也可以用軟體來完成。硬體的使用可以提高系統的實時性和可靠性;使用軟體實現，可以降低系統成本，簡化硬體結構。因此在總體考慮時，必須綜合分析以上因素，合理地制定硬體和軟體任務的比例。

(3)確定希望使用的單片機及其他關鍵部件

根據硬體設計任務，選擇能夠滿足系統需求並且性價比高的單片機及其他關鍵器件，如A/D、D/A轉換器、感測器、放大器等，這些器件需要滿足系統精度、速度以及可靠性等方面的要求。

(4)硬體設計

根據總體設計要求，以及選定的單片機及關鍵器件，利用Protel等軟體設計出應用系統的電路原理圖。

(5)軟體設計

在系統整體設計和硬體設計的基礎上，確定軟體系統的程序結構並劃分功能模塊，然後進行各模塊程序設計。

單片機程序設計語言可分為三類：

➢ 機器語言 ：又稱為二進制目標代碼，是CPU硬體唯一能夠直接識別的語言(在設計CPU時就已經確定其代碼的含義)。人們要計算機所執行的所有操作，最終都必須轉換成為相應的機器語言由CPU識別、控制執行。CPU系列不同，其機器語言代碼的含義也不盡相同。

➢ 匯編語言 ：由於機器語言必須轉換為二進制代碼描述，不便於記憶、使用和直接編寫程序，為此產生了與機器語言相對應的匯編語言。用匯編語言編寫的程序執行速度快，佔用存儲單元少，效率高。

➢ 高級語言 ：高級語言具有很好的可讀性，使程序的編寫和操作都十分方便，目前廣泛使用的高級語言是C51。

匯編語言和高級語言都必須被翻譯成機器語言之後才能被CPU識別。

⑤ 單片機原理及應用技術

單片機的工作原理與計算機CPU的工作原理是一樣的，主要是利用片內的半導體存儲器存放用戶的程序和數據，單片機的核心中央微處理器CPU中有指令寄存器、指令解碼器，程序計數器等部件，由程序計數器尋找下一條要執行的指令，找到後，將指令送給指令寄存器，再由指令解碼器翻譯執行該指令，完成對指令功能的操作；單片機的工作就是不斷地取指令、分析指令、執行指令的循環過程。在計算機中，為了便於管理，常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。

單片機的周期

時鍾周期

時鍾周期也叫振盪周期或晶振周期，即晶振的單位時間發出的脈沖數，一般有外部的振晶產生，比如12MHZ=12×106，即每秒發出12000000個脈沖信號，那麼發出一個脈沖的時間就是時鍾周期，也就是1/12μs。通常也叫做系統時鍾周期，是計算機中最基本的、最小的時間單位。

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在8051單片機中把一個時鍾周期定義為一個節拍(用P表示)，二個節拍定義為一個狀態周期(用S表示)。

機器周期

在計算機中，為了便於管理，常把一條指令的執行過程劃分為若干個階段，每一階段完成一項工作。例如，取指令、存儲器讀、存儲器寫等，這每一項工作稱為一個基本操作。完成一個基本操作所需要的時間稱為機器周期。

⑥ 單片機應用程序的開發步驟

具體步驟如下：

1、首先，開啟我們的keil軟體，具體的安裝步驟就不做太多的介紹了；

開啟後，點擊菜單欄上的Project選項，創建我們的工程，如圖所示；

編譯完成後，在我們的文件夾下找到.hex的文件，將其燒寫到我們的晶元中即可。

⑦ 51單片機應用系統典型模塊開發大全(第2版) 什麼語言寫的（c語言還是匯編）

主要是C語言，夾帶一些模塊是匯編語言。還有單片機典型模塊設計實例導航.也是C語言。

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書名：從零開始學單片機技術

作者：劉建清

出版社：國防工業

出版年份：2006-8

頁數：356

內容簡介：

本書以實戰操作為基礎，用最簡單的方法，將初學者領進單片機世界的大門。本書首先介紹了單片機的基礎知識，然後簡要闡述了單片機的指令系統、簡單程序設計、存儲器和I／0介面擴展、中斷、定時器以及串列通信技術，最後對單片機常用介面技術(LED顯示介面、鍵盤介面、LCD液晶介面、SPI匯流排介面和看門狗電路、12C匯流排介面、紅外遙控介面、語音介面、A／D和D／A轉換介面)和單片機的應用系統設計進行了精要介紹。

本書附贈光碟一張，光碟中包含有Keil、MedWin中文版軟體以及書中所有實驗的源程序。書中提供的所有實驗均具有較高的實用性和代表性，且全部通過了實驗板驗證。

本書可供電子技術人員、單片機愛好者、業余電子愛好者閱讀，也可作為相關專業的教學用書或教學參考書使用。

⑨ 單片機應用技術的目錄

序
前言
第1章單片機技術概述
1.1微型計算機的基本概念、組成及分類
1.1.1微型計算機的組成
1.1.2微型計算機的分類
1.2單片機技術發展的特點
1.3常見的單片機
1.3.18051內核的單片機
1.3.2其他單片機
1.4單片機的應用
1.4.1單片機的應用范圍
1.4.2單片機應用系統的設計
1.5習題
第2章STC12C5410AD的增強型8051內核
2.1STC12C5410AD單片機的引腳
2.2STC12C5410AD單片機的結構
2.2.1STC12C5410AD單片機的內部結構
2.2.2CPU結構
2.3STC12C5410AD單片機的存儲器
2.3.1存儲器空間及存儲器
2.3.2數據Flash存儲器的操作
2.4習題
第3章數字輸入/輸出埠
3.1STC12C5410AD單片機的I/O口及工作模式
3.2STC12C5410AD單片機I/O口的結構
3.3STC12C5410AD單片機I/O口的使用
3.4習題
第4章指令系統
4.1助記符語言
4.1.1助記符語言概述
4.1.2操作碼
4.1.3操作數
4.2指令格式及分類
4.2.1匯編語言的概念及格式
4.2.2指令代碼的存儲格式
4.2.3指令中的符號約定
4.3定址方式
4.4數據傳送類指令
4.4.1數據傳送指令
4.4.2數據交換指令
4.4.3棧操作指令
4.5邏輯操作類指令
4.5.1對累加器A進行的邏輯操作
4.5.2雙操作數邏輯操作指令
4.6算術運算類指令
4.6.1加減運算指令
4.6.2乘除運算指令
4.6.3增量、減量指令
4.6.4二一十進制調整指令
4.7位操作指令
4.7.1位數據傳送指令
4.7.2位狀態控制指令
4.7.3位邏輯操作指令
4.7.4位條件轉移指令
4.8控制轉移類指令
4.9習題
第5章匯編語言程序設計及模擬調試
5.1匯編語言程序設計基礎知識
5.1.1偽指令
5.1.2匯編語言程序設計的一般步驟和基本框架
5.2匯編語言程序設計舉例
5.3利用KeilμVision2集成開發環境調試程序
5.3.1KeilμVision2集成開發環境簡介
5.3.2KeilμVision2集成開發環境中調試8051單片機匯編語言程序的方法
5.4利用ISP工具將程序下載到單片機中驗證程序
5.4.1ISP下載程序的運行過程
5.4.2使用ISP工具下載程序的步驟
5.5習題
第6章C語言程序設計及模擬調試
6.1C語言程序設計基礎
6.1.1數據類型
6.1.2基本運算符和表達式
6.1.3C語言程序設計
6.1.4函數
6.1.5指針
6.1.6結構與聯合
6.1.7枚舉和位運算
6.1.8預處理
6.2KeilC對ANSIC的擴展
6.2.1KeilC51擴展關鍵字
6.2.2KeilC51指針
6.2.3KeilC51函數
6.2.4STC12C5410AD單片機C51程序框架
6.3習題
第7章中斷
7.1中斷的概念
7.2STC12C5410AD單片機的中斷系統及其管理
7.2.1中斷源及其優先順序管理
7.2.2單片機中斷處理過程
7.2.3中斷請求的撤除
7.2.4關於外部中斷
7.2.5中斷程序編程舉例
7.2.6中斷使用過程中需要注意的問題
7.3習題
第8章定時/計數器
8.1STC12C5410AD單片機的定時/計數器
8.1.1定時/計數器的結構及工作原理
8.1.2定時/計數器方式和控制寄存器
8.1.3定時/計數器的工作方式
8.1.4定時/計數器量程的擴展
8.1.5定時/計數器編程舉例
8.1.6定時/計數器應用中應注意的問題
8.2STC12C5410AD的PCA/PWM模塊
8.2.1PCA/PWM模塊的結構
8.2.2PCA/PWM模塊的特殊功能寄存器
8.2.3PCA/PWM模塊的工作模式
8.2.4PCA/PWM模塊韻應用
8.3習題
第9章串列通信
9.1通信的一般概念
9.1.1並行通信與串列通信
9.1.2串列通信的兩種基本方式
9.2STC12C5410AD單片機的串列介面
9.2.1串列介面的控制寄存器
9.2.2串列介面的工作方式
9.2.3多處理機通信
9.2.4波特率的設定
9.2.5串列介面通信應用舉例
9.2.6計算機與單片機之間的串列通信
9.3STC112C5410AD單片機的SPI介面
9.3.1SPI介面的結構
9.3.2SPI介面的數據通信
9.3.3SPI介面的應用舉例
9.4習題
第10章模數轉換器
10.1模數轉換器的結構及相關寄存器
10.1.1模數轉換器的結構
10.1.2參考電壓源
10.1.3與ADC有關的特殊功能寄存器
10.2模數轉換器的應用
10.3習題
第11章復位、省電方式和時鍾
11.1復位
11.2省電方式
11.2.1省電方式的控制
11.2.2省電方式的應用
11.3時鍾
11.4習題
第12章單片機應用系統設計舉例
12.1系統要求
12.2需求分析
12.3系統硬體設計
12.4系統軟體設計
12.5習題
附錄
附錄ASTC12C5410AD單片機指令表
附錄BSTC12C5410單片機寄存器定義文件STC12.INC內容
附錄CSTC12C5410AD單片機寄存器頭文件STC12.H內容
附錄DMSComm控制項簡介
附錄E邏輯符號對照表
附錄FASCII碼表
參考文獻
……