单片机原理及应用――基于Proteus和Keil C（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林立 著

图书标签:

• 单片机
• 原理
• 应用
• Proteus
• Keil C
• 嵌入式系统
• C语言
• 电子工程
• 微控制器
• 第4版

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121332470

版次：4

商品编码：12295202

包装：平装

丛书名： 电子信息科学与工程类专业规划教材

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：312

字数：525000

正文语种：中文

编辑推荐

适读人群 ：本书可作为高等工科院校机械类、电气与电子信息类、计算机类各专业48~64学时要求的教材，也可作为从事嵌入式应用系统设计、生产从业人员的岗位培训教材及自学参考书。
　　

“十二五”国家级规划教材；电脑版和手机版课程网站；提供PPT、仿真视频、阅读材料、实验指南、教学小结、习题及答案等资源。

内容简介

　　

本书以MCS-51系列单片机80C51为例介绍单片机的工作原理、基本应用与开发技术。主要内容包括单片机基础知识、内外系统结构、汇编与C51语言、中断与定时/计数器、串口通信、系统接口、应用系统设计等。 本书在单片机传统教学体系的基础上进行了较大改进，以C51编程语言作为贯穿全书各章节的主线，并将单片机仿真软件Proteus和C51编译软件Keil的用法与之紧密衔接。为方便读者学习，每章都有小结和习题，书末附有与教学进度相呼应的8个实验指导及相关阅读材料。

作者简介

林立，中国石油大学机电学院教授，博士生导师，从事“机械电子工程进展”、“智能仪器仪表技术”和“单片机原理及应用”等研究生和本科生课程的教学工作。

目录

第1章 单片机基础知识概述
1．1 单片机概述
1．1．1 单片机及其发展概况
1．1．2 单片机的特点和应用
1．1．3 单片机的发展趋势
1．1．4 MCS-51单片机的学习
1．2 单片机学习的预备知识
1．2．1 数制及其转换
1．2．2 有符号数的表示方法
1．2．3 位、字节和字
1．2．4 BCD码
1．2．5 ASCII码
1．2．6 基本逻辑门电路
1．3 Proteus应用简介
1．3．1 ISIS模块应用举例
1．3．2 ARES模块应用举例
本章小结
思考与练习题1
第2章 MCS-51单片机的结构及原理
2．1 MCS-51单片机的结构
2．1．1 MCS-51单片机的内部结构
2．1．2 MCS-51外部引脚及功能
2．2 MCS-51的存储器结构
2．2．1 存储器划分方法
2．2．2 程序存储器
2．2．3 数据存储器
2．3 单片机的复位、时钟与时序
2．3．1 复位与复位电路
2．3．2 时钟电路
2．3．3 单片机时序
2．4 并行I/O口
2．4．1 P1口
2．4．2 P3口
2．4．3 P0口
2．4．4 P2口
本章小结
思考与练习题2
第3章 单片机的汇编语言与程序设计
3．1 汇编语言概述
3．1．1 汇编语言指令格式
3．1．2 描述操作数的简记符号
3．2 MCS-51指令系统简介
3．2．1 数据传送与交换类指令
3．2．2 算术运算类指令
3．2．3 逻辑运算及移位类指令
3．2．4 控制转移类指令
3．2．5 寻址方法
3．2．6 伪指令
3．3 汇编语言的编程方法
3．3．1 汇编语言程序设计步骤
3．3．2 汇编程序应用举例
本章小结
思考与练习题3
第4章 单片机的C51语言
4．1 C51的程序结构
4．1．1 C51语言概述
4．1．2 C51的程序结构
4．2 C51的数据结构
4．2．1 C51的变量
4．2．2 C51的指针
4．3 C51与汇编语言的混合编程
4．3．1 在C51中调用汇编程序
4．3．2 在C51中嵌入汇编代码
4．4 C51仿真开发环境
4．4．1 Keil的编译环境μVision3
4．4．2 基于Proteus和Keil C的程序开发过程
4．5 C51应用编程初步
4．5．1 I/O端口的简单应用
4．5．2 I/O端口的进阶实践
本章小结
思考与练习题4
第5章 单片机的中断系统
5．1 中断的概念
5．2 中断控制系统
5．2．1 中断系统的结构
5．2．2 中断控制
5．3 中断处理过程
5．4 中断的编程和应用举例
5．4．1 中断程序设计举例
5．4．2 扩充外部中断源
本章小结
思考与练习题5
第6章 单片机的定时/计数器
6．1 定时/计数器的结构与工作原理
6．1．1 定时/计数器的基本原理
6．1．2 定时/计数器的结构
6．2 定时/计数器的控制
6．2．1 TMOD寄存器
6．2．2 TCON寄存器
6．3 定时/计数器的工作方式
6．3．1 方式1
6．3．2 方式2
6．3．3 方式0
6．3．4 方式3
6．4 定时/计数器的编程和应用
本章小结
思考与练习题6
第7章 单片机的串行口及应用
7．1 串行通信概述
7．2 MCS-51的串行口控制器
7．2．1 串行口内部结构
7．2．2 串行口控制寄存器
7．3 串行工作方式0及其应用
7．4 串行工作方式1及其应用
7．5 串行工作方式2及其应用
7．6 串行工作方式3及其应用
本章小结
思考与练习题7
第8章 单片机接口技术
8．1 单片机的系统总线
8．1．1 三总线结构
8．1．2 地址锁存原理及实现
8．2 简单并行I/O口扩展
8．2．1 访问扩展端口的软件方法
8．2．2 简单并行输出接口的扩展
8．2．3 简单并行输入接口的扩展
8．3 可编程并行I/O口扩展
8．3．1 8255A的内部结构、引脚及地址
8．3．2 8255A的控制字
8．4 D/A转换与DAC0832应用
8．4．1 DAC0832的工作原理
8．4．2 DAC0832与单片机的接口及编程
8．5 A/D转换与ADC0809应用
8．5．1 逐次逼近式模数转换器的 工作原理
8．5．2 ADC0809与单片机的接口及编程
8．6 开关量功率接口技术
8．6．1 开关量功率驱动接口
8．6．2 开关量功率驱动接口应用举例
本章小结
思考与练习题8
第9章 单片机应用系统的设计与开发
9．1 单片机系统的设计开发过程
9．1．1 单片机典型应用系统
9．1．2 单片机应用系统的开发过程
9．2 单片机系统的可靠性技术
9．2．1 硬件抗干扰技术概述
9．2．2 软件抗干扰技术概述
9．3 单片机系统设计开发应用 举例――智能仪器
9．3．1 功能概述
9．3．2 硬件电路设计
9．3．3 软件系统设计
9．3．4 仿真开发过程
9．4 单片机串行扩展单元介绍
9．4．1 串行A/D转换芯片MAX124X及应用
9．4．2 串行D/A转换芯片LTC145X及应用
9．4．3 串行E2PROM存储器AT24CXX及应用
9．4．4 字符型液晶显示模块LM1602及应用
9．4．5 串行日历时钟芯片DS1302及应用
本章小结
思考与练习题9
附录A 实验指导
实验1 计数显示器
【阅读材料1】ISIS模块的电路绘图与仿真运行方法
实验2 指示灯/开关控制器
【阅读材料2】ISIS模块的汇编程序 创建与调试方法
实验3 指示灯循环控制
【阅读材料3】在μVision3中创建C51程序的方法
实验4 指示灯/数码管的中断控制
【阅读材料4】C51程序调试方法
实验5 电子秒表显示器
【阅读材料5】μVision3与ISIS的 联合仿真
实验6 双机通信及PCB设计
【阅读材料6】基于ARES模块的 PCB设计方法
实验7 直流数字电压表设计
【阅读材料7】ISIS中的虚拟信号 发生器
实验8 步进电机控制设计
【阅读材料8】步进电机控制方法
参考文献

前言/序言

林立，中国石油大学机电学院教授，博士生导师，从事“机械电子工程进展”、“智能仪器仪表技术”和“单片机原理及应用”等研究生和本科生课程的教学工作。

《单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C（第4版）》是一本深度剖析单片机系统构建、原理揭示与实际应用技术的权威著作。本书旨在为读者提供一个全面、系统且实践性极强的单片机学习平台，尤其侧重于如何在常用的仿真与开发环境中——Proteus和Keil C——进行高效的开发与调试。 一、 核心内容概述 本书从单片机的基础理论出发，逐步深入到复杂的系统设计与工程实践。其内容涵盖了单片机硬件结构、指令系统、存储器组织、定时器/计数器、中断系统、串行通信、输入/输出接口、模数/数模转换等核心原理。在软件层面，则重点讲解Keil C集成开发环境的使用，包括项目创建、代码编写、编译链接、仿真调试等全流程。同时，本书将理论知识与Proteus仿真平台紧密结合，让读者能够在虚拟环境中搭建并测试各种单片机应用系统，从而直观理解硬件工作原理，高效验证软件逻辑，大大降低了实际硬件开发成本与难度。 二、 体系结构与章节亮点 本书的体系结构设计严谨，循序渐进，确保了不同基础的读者都能顺利掌握单片机技术。 基础篇：单片机硬件与原理深入解析 单片机概述与发展历程： 章节开篇将为读者勾勒出单片机在现代电子技术中的重要地位，介绍其发展脉络，帮助读者建立宏观认识，理解为何单片机至今仍是嵌入式领域不可或缺的核心。 微处理器与微控制器： 详细区分微处理器（MPU）与微控制器（MCU）的概念，阐述后者如何集成CPU、存储器、I/O端口等关键组件，使其成为一个独立的嵌入式系统核心。 MCS-51系列单片机体系结构详解： 以经典的MCS-51系列单片机为例，深入剖析其内部结构，包括CPU工作原理、寄存器组、位寻址与字节寻址、不同寻址方式的特点与应用。读者将在此章节理解CPU如何执行指令，数据如何在寄存器和存储器之间流动。 存储器组织与访问： 详细讲解片内RAM、ROM、SFR（特殊功能寄存器）的组织方式、地址空间划分以及如何进行有效的读写操作。特别会强调不同类型存储器的用途，例如程序存储器用于存放指令，数据存储器用于存放变量。 指令系统与汇编编程基础： 介绍MCS-51单片机的丰富指令集，包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、位操作指令、跳转指令、调用指令等，并辅以大量的汇编语言程序示例，让读者掌握汇编语言的编写和调试方法。这是理解单片机底层工作机制的关键。 定时器/计数器原理与应用： 深入解析MCS-51单片机内部两个16位定时器/计数器（Timer 0和Timer 1）的工作原理、模式选择、定时和计数功能。章节会通过具体实例，如LED闪烁、延时控制、脉冲测量等，展示其强大的应用潜力。 中断系统与中断服务程序： 详细阐述MCS-51单片机的中断源（外部中断、定时器中断、串行口中断）、中断优先级、中断使能控制以及中断向量的概念。读者将学习如何编写高效的中断服务程序（ISR），以响应外部事件并提高系统实时性。 串行通信接口（UART）原理与应用： 讲解UART的异步通信原理、波特率生成、数据帧格式、收发缓冲器以及各种工作模式。通过与PC或其他单片机进行串行通信的实例，演示如何实现数据传输。 输入/输出（I/O）端口扩展与应用： 介绍MCS-51单片机P0、P1、P2、P3四个I/O端口的特性，以及如何通过并行扩展芯片（如74LS244, 74LS245）和串行扩展芯片（如P0口外接8255）来增加I/O口数量，满足复杂的接口需求。 实践篇：Keil C编程与Proteus仿真环境构建 Keil uVision集成开发环境实战： 全面介绍Keil uVision IDE的使用方法，包括创建新项目、添加源文件、设置编译选项、进行代码编辑、语法高亮、智能提示等。重点在于教会读者如何有效地组织项目结构，提高编程效率。 C语言在单片机开发中的应用： 强调C语言作为单片机高级编程语言的优势，讲解如何使用C语言来描述硬件功能、编写模块化程序、处理中断、访问特殊功能寄存器等。书中会提供大量精炼的C语言代码示例。 Keil C编译器与调试器使用详解： 详细讲解Keil C编译器的编译、链接过程，以及强大的调试器功能。读者将学会如何设置断点、单步执行、观察变量值、内存内容、SFR状态，并进行逐步回溯，从而快速定位和解决程序中的错误。 Proteus仿真环境搭建与使用： 详细介绍Proteus仿真软件的界面布局、元器件库的使用、电路原理图的绘制、仿真参数的设置。读者将学会如何拖拽、连接元器件，构建出完整的单片机应用系统模型。 Proteus与Keil C的联合仿真： 这是本书的一大亮点。本书将详细指导读者如何将Keil C编译生成的Hex文件导入Proteus，并建立Keil C调试器与Proteus仿真器的联动。通过联合仿真，读者可以在Keil C环境中直接对Proteus中的仿真电路进行调试，实现代码与硬件行为的同步观测，极大提升开发效率与调试能力。 虚拟示波器、逻辑分析仪等仿真工具的应用： 介绍Proteus内置的各种虚拟测试仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等，并演示如何利用这些工具来观测信号波形、分析时序，深入理解电路的工作状态。 应用篇：典型单片机应用系统设计与实现 LED点阵屏显示控制： 通过实际案例，讲解如何驱动LED点阵屏显示动态汉字、英文、图形等，涉及行扫描、列选通、数据移位等技术。 LCD液晶显示模块接口与驱动： 详细介绍字符型LCD（如1602）和图形点阵LCD（如OLED）的接口原理、指令集以及C语言驱动程序的编写。读者将学会如何在屏幕上显示各种信息。 键盘扫描与输入处理： 演示如何设计键盘接口，通过按键扫描算法读取用户输入，并将其转化为有效指令或数据。 ADC（模数转换）与DAC（数模转换）应用： 讲解如何利用单片机内置的ADC或外接ADC芯片读取模拟量（如传感器数据），以及如何利用DAC输出模拟信号，实现对现实世界的感知与控制。 电机控制技术： 介绍直流电机、步进电机、舵机等常用电机的驱动原理，以及如何通过PWM（脉冲宽度调制）等技术实现电机的速度与方向控制。 通信协议应用： 除了UART，还将可能涉及I2C、SPI等常用通信协议，用于连接各种外围设备，如EEPROM、RTC（实时时钟）、传感器等。 其他经典应用模块： 例如，DS18B20温度传感器、红外遥控、EEPROM数据存储、步进电机精确控制、简单人机交互界面等。 三、 特色与亮点 理论与实践的完美融合： 本书最大的特色在于将抽象的单片机理论知识与具体的Proteus仿真及Keil C开发工具紧密结合，让读者在学习理论的同时，能够立即通过仿真平台进行验证和实践，形成“知行合一”的学习模式。 以实例驱动的学习方式： 每一项技术原理的讲解都伴随着详细的、可运行的C语言程序和Proteus仿真电路。这些实例覆盖了单片机应用开发的方方面面，能够帮助读者快速理解抽象概念，并掌握解决实际问题的能力。 贴近工程实际： 本书的设计和内容都力求贴近真实的单片机工程开发流程，从需求分析（隐含在应用实例中）、方案设计、硬件搭建（虚拟）、软件开发、调试验证，都进行了详细的阐述，为读者未来的实际开发打下坚实基础。 深入的调试技巧： 针对单片机开发中常见的调试难题，本书提供了详尽的Keil C调试器和Proteus仿真工具的应用技巧，包括如何设置复杂的断点、条件断点、观察复杂数据结构、分析程序运行的细微差别，这对于提高开发效率至关重要。 循序渐进的学习路径： 内容设计从易到难，从基础原理到复杂应用，章节之间逻辑清晰，过渡自然，即使是初学者也能在逐步深入中建立起对单片机技术的全面理解。 强调问题解决能力： 本书不只是罗列知识点，更注重培养读者分析问题、解决问题的能力。通过丰富的应用案例，读者可以学习到如何将不同的技术模块组合起来，构建出功能完整的系统。 四、 适用人群 本书适合以下人群： 电子信息类、自动化类、计算机类等专业的高校学生： 作为课程学习的辅助教材，能够帮助学生深入理解单片机原理，掌握嵌入式系统开发技能。 初级嵌入式工程师： 需要系统学习单片机基础知识，并快速掌握实际开发工具使用的工程师。 电子爱好者和创客： 希望通过学习单片机来DIY各类电子项目和智能设备的设计者。 从事相关技术研究的科研人员： 需要回顾或深入了解单片机底层原理的学者。 通过本书的学习，读者不仅能深刻理解单片机的内部工作机制，更能熟练掌握使用Keil C进行高效编程，并运用Proteus进行精确仿真，从而具备独立设计和开发各类单片机应用系统的能力。本书是一本集理论深度、实践指导和工程价值于一体的单片机学习宝典。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在嵌入式领域摸爬滚打了几年的人，我一直都在寻找一本能够让我对单片机有更深刻理解的书籍。市面上很多关于单片机的书，要么过于理论化，要么过于零散，缺乏系统性。《单片机原理及应用》这本书，我用了大概一周的时间通读了一遍，虽然我并非初学者，但依然从中获益匪浅。它在原理讲解方面，虽然篇幅不小，但逻辑清晰，层层递进，对于深入理解CPU的工作机制、存储器管理、中断系统等核心概念非常有帮助。我特别欣赏它在应用层面上的实践性，不仅仅是停留在理论层面，而是将理论与实际项目紧密结合。书中的每一个案例都经过精心设计，能够很好地展示某个知识点的应用，并且提供的Proteus仿真环境，大大降低了实验的门槛，让我们可以更专注于代码逻辑的实现和电路的分析。Keil C的介绍也非常到位，从基础命令到高级调试技巧，都有涉及。我尝试着将书中的一些复杂程序移植到我正在做的项目中，发现代码的可读性和复用性都得到了显著提升。这本书最大的优点在于，它能够帮助读者建立起一个完整的单片机知识体系，从硬件的底层原理到软件的开发流程，都能够融会贯通。对于有一定基础，但想进一步提升自己技能的工程师来说，这本书绝对是提升功力的利器。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子专业的学生，在学习单片机这门课程的时候，老师推荐了这本《单片机原理及应用――基于Proteus和Keil C（第4版）》。刚开始拿到书的时候，我被它厚实的篇幅和略显“学术”的封面稍微吓到，但真正翻开阅读后，我发现它比我想象的要亲民得多。书中的内容非常系统，从最基础的二进制、逻辑门讲起，一直到复杂的嵌入式系统设计。对于我们学生来说，理解单片机的内部结构和工作原理至关重要，而这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是罗列知识点，而是通过深入浅出的讲解，帮助我们理解每一个概念背后的逻辑。特别值得一提的是，书中有大量的实例，而且这些实例都紧密结合了Proteus仿真和Keil C开发环境。这意味着我们不仅可以在书本上学习理论，更可以在实践中验证理论。我记得我第一次用Keil C编写了一个控制蜂鸣器发声的程序，然后在Proteus里搭建了简单的电路，当听到蜂鸣器发出预期的声音时，那种成就感是无与伦比的。这本书让我对单片机从一个模糊的概念，变成了一个具体而可操作的技术，为我后续的学习打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我当初买这本书，主要是被“Proteus和Keil C”这两个关键词吸引住了。我之前学过一些C语言，也对硬件开发很感兴趣，但一直找不到一个合适的切入点。这本书就像一座桥梁，把我从纯软件的世界带到了硬件仿真的奇妙天地。Proteus的部分，我简直是爱不释手。从元器件的库到电路的搭建，再到虚拟仪器的使用，都讲得非常详细。我记得我第一次成功地在Proteus里跑起了ADC采样程序，看到波形图在屏幕上跳动的时候，那种兴奋劲儿简直无法形容！Keil C的讲解也帮我解决了困扰很久的编译和调试问题。以前我总是对C语言在嵌入式中的应用感到模糊，不知道如何将代码下载到硬件里运行，这本书给了我清晰的指引。书里的代码示例也是我学习的重要资源，我经常会把它们下载到Proteus里，然后自己修改参数，观察效果，这个过程比单纯看书更能加深理解。它让我明白，原来那些看起来很高深的技术，分解开来，一步步去做，也并没有那么遥不可及。对于那些和我一样，想从零开始接触单片机，并且希望能够通过仿真快速验证想法的爱好者来说，这本书绝对是性价比极高的选择。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本书的时候，最大的感受就是“扎实”。它不是那种浮光掠影式的介绍，而是真正地深入到单片机的每一个细节。从它的逻辑电路基础讲起，到CPU的工作原理，再到各种外设（定时器、中断、串口、ADC、DAC等等）的详细讲解，都非常到位。每一章节的原理讲解都辅以清晰的图示和深入的分析，让我能够理解“为什么”这样做，而不是仅仅知道“怎么”做。我印象最深的是关于中断系统的讲解，它不仅仅是告诉你如何编写中断服务函数，更是从中断向量、中断优先级、中断屏蔽等多个维度进行剖析，让我对中断的控制有了更深刻的认识。而且，书中的例程也设计得非常精巧，它们能够很好地体现章节所讲授的原理。我经常会把书中的代码在Keil C里编译，然后在Proteus里仿真，这个过程对我来说就是最好的学习方式。它让我能够将抽象的原理转化为具体的实践，并且能够直观地看到代码对硬件的影响。这本书的内容密度很大，需要花时间和精力去消化，但如果你能够认真学习，我相信你对单片机的理解一定会上升到一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

这本书我拿到手有一段时间了，一直想写点什么，但总觉得词不达意。我不是专业学电子的，当初选这本书完全是因为身边做硬件的朋友都推荐，说这本是入门的经典。刚开始看的时候，确实有点挑战，毕竟单片机的世界对新手来说就像一个全新的宇宙。我记得最清楚的是关于8051的指令集部分，密密麻麻的字母和数字，看得我头昏脑涨。但是，书的编排很有条理，从最基础的单片机结构讲起，一点点深入到各种外设的接口和编程。我尤其喜欢它后面关于Proteus仿真的章节，这对我这样的初学者来说简直是救星！不用真的去买一大堆元件，就可以在电脑上模拟整个电路，看代码跑起来的效果，遇到问题也能快速找到原因。Keil C的开发环境也讲解得很详细，从工程的创建到代码的编写、编译、下载，每一步都拆解得很清楚。我尝试着跟着书上的例子做了一些简单的LED闪烁、按键检测之类的项目，虽然很简单，但那种从零开始、自己动手实现功能的成就感是无与伦比的。这本书就像一位经验丰富的老师，在你迷茫的时候，耐心地为你指引方向，告诉你“下一步该做什么”，并且告诉你“为什么这么做”。它不是那种“速成”的书，需要静下心来慢慢消化，但如果你真的想把单片机学扎实，打好基础，这本书绝对是值得投入时间和精力的。