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第1章 单片机概述1

1.1单片机的历史1

1.2单片机的发展现状2

1.3单片机的特点2

1.4单片机的应用领域3

1.5常用的单片机产品介绍4

1.6 PIC单片机概述5

1.6.1 PIC单片机种类5

1.6.2 PIC16F877单片机的基本特性6

思考与练习7

第2章 PIC 16系列单片机系统结构8

2.1 PIC16F877的基本结构8

2.2基本功能模块9

2.3专用功能模块14

思考与练习15

第3章 单片机开发工具16

3.1软件平台的安装16

3.1.1 MPLAB功能简介16

3.1.2 MPLAB集成开发环境的安装17

3.1.3 C语言编译器HI-TECH PICC的安装18

3.2单片机项目的建立与运行18

3.2.1 C语言项目建立过程18

3.2.2目标代码的生成与运行21

3.3硬件平台的安装22

3.3.1单片机模拟软件Proteus的安装与测试22

3.3.2 ICD2开发板的硬件开发平台的安装24

3.3.3基于ICD2的硬件开发平台的测试26

思考与练习29

第4章 单片机C语言30

4.1实例：第一个单片机C语言程序31

4.2数据类型和变量35

4.2.1常量和变量36

4.2.2整型数据38

4.2.3浮点型数据41

4.2.4字符型数据42

4.2.5位型数据44

4.2.6数据类型修饰符45

4.3 C语言的运算符47

4.3.1算术运算符47

4.3.2位运算符48

4.3.3赋值运算符53

4.3.4逻辑运算符54

4.4 C语言的流程控制语句55

4.4.1 C语言语句概述55

4.4.2顺序结构56

4.4.3选择结构57

4.4.4多分支结构62

4.4.5 while循环结构63

4.4.6 for循环结构66

4.5数组69

4.5.1数组的定义与初始化69

4.5.2特别的数组：字符串72

4.5.3数组的使用73

4.5.4实例：数码管显示73

4.5.5二维数组与多维数组79

4.6函数81

4.6.1函数的声明和定义81

4.6.2函数的参数82

4.6.3数组作为函数的参数84

4.6.4何时使用函数84

4.6.5实例：延时函数的编写和使用85

4.7宏定义88

4.7.1不带参数的宏定义88

4.7.2带参数的宏定义89

4.8多文件项目管理90

4.8.1 .H文件的书写90

4.8.2 .C文件的书写91

4.8.3把模块文件添加到当前项目的过程92

4.9实例：简单的计数器93

思考与练习95

第5章 通用输入/输出接口的用法97

5.1输入/输出端口简介97

5.1.1输入/输出端口原理98

5.1.2输入/输出端口的相关寄存器99

5.2输出端口用法100

5.2.1跑马灯的设计100

5.2.2多数码管的显示控制102

5.3输入端口用法108

5.3.1单个开关量状态的读取108

5.3.2 4×4矩阵式键盘的工作原理112

5.4实例：简单电子计算器117

思考与练习123

第6章 中断系统124

6.1中断的基本概念124

6.1.1中断的机理124

6.1.2中断的作用126

6.2 PIC16F877的中断系统126

6.3中断的响应和处理131

6.4 INT中断的用法132

6.4.1 INT中断的用途特点132

6.4.2 INT中断的相关寄存器133

6.4.3 PICC中断服务程序的编写133

6.4.4 INT中断的硬件连接134

6.5实例：INT中断例子134

思考与练习137

第7章 定时/计数器138

7.1 TMR0的特点138

7.2 TMR0的系统结构及相关寄存器138

7.3 TMR0的硬件连接140

7.4实例：TMR0外部计数141

7.5实例：TMR0内部定时143

7.6看门狗定时器的用法147

7.6.1 WDT的系统结构148

7.6.2 WDT的硬件设置149

7.6.3 WDT的程序设计149

7.6.4 WDT使用注意事项150

7.7 PIC16F877内置定时器的比较151

思考与练习152

第8章 A/D转换器153

8.1 A/D转换基础知识153

8.2片内ADC模块的基本用法153

8.2.1 A/D转换模块的系统结构及相关的寄存器154

8.2.2 A/D转换相关寄存器156

8.2.3 A/D转换模块的硬件设计159

8.2.4 A/D转换模块的查询方式操作时序160

8.2.5实例：查询方式下的A/D转换设计160

8.3实例：多通道A/D转换设计163

8.4实例：中断模式下的A/D转换设计166

8.5实例：休眠模式下的A/D转换168

8.6 A/D转换细节问题171

8.6.1转换精度171

8.6.2采样时间要求171

8.6.3转换时间要求173

思考与练习173

第9章 通用同步/异步收发器USART175

9.1 USART模块的功能特点175

9.2 USART发送器用法175

9.2.1 USART发送器相关寄存器177

9.2.2实例：采用查询方式的数据发送179

9.2.3实例：中断方式下的数据发送182

9.3 USART接收器用法184

9.3.1 USART接收器相关寄存器185

9.3.2实例：采用查询方式的数据接收187

9.3.3实例：中断方式下的数据接收190

9.4 USART的外围硬件电路设计192

思考与练习194

第10章 SPI接口195

10.1 SPI模块的系统结构图和工作模式195

10.2 SPI模式相关寄存器198

10.3主控模式200

10.3.1寄存器配置201

10.3.2实例：25C040模块写操作202

10.4从动模式205

10.4.1从动模式相关寄存器205

10.4.2实例：双机SPI协议通信205

10.5实例：MAX7219串行8位LED显示驱动器210

10.5.1 MAX7219功能简介210

10.5.2系统结构与工作流程211

10.5.3 MAX7219的SPI通信时序图212

10.5.4实例：MAX7219的软件编程212

思考与练习215

第11章 I2C接口216

11.1 I2C总线基础知识216

11.1.1 I2C总线的概念217

11.1.2 I2C协议格式218

11.2 PIC 16F877单片机的I2C模块221

11.3 I2C主控模式226

11.3.1 I2C的主控发送模式226

11.3.2实例：24C02C模块写操作227

11.3.3 I2C主控接收模式231

11.3.4 I2C主控模式的复合帧233

11.3.5实例：24C02C模块读操作234

11.4 I2C从动模式238

11.5实例：PCF8574A的读写239

11.5.1 PCF8574A功能简介239

11.5.2 PCF8574A的系统结构与通信格式240

11.5.3 PCF8574A编程实例241

11.6区分SPI、I2C与UART244

思考与练习245

第12章 CCP模块246

12.1 PIC单片机的CCP模块概述246

12.2 CCP1模块相关寄存器247

12.3捕捉模式250

12.3.1捕捉模式的系统结构和工作过程250

12.3.2实例：CCP测速计251

12.4比较模式256

12.4.1比较模式的系统结构和工作流程256

12.4.2实例：CCP频率发生器256

12.5 PWM模式259

12.5.1 PWM模式的系统结构和工作流程259

12.5.2 PWM的周期与占空比260

12.5.3实例：PWM信号发生器261

思考与练习264

第13章 应用设计实例265

13.1单片机奏乐265

13.1.1蜂鸣器简介265

13.1.2单片机奏乐原理266

13.1.3单个音符的演奏方法268

13.1.4单片机演奏音乐的方法270

13.1.5实例：单片机控制蜂鸣器奏乐274

13.2图形点阵式液晶模块的使用278

13.2.1 HDG12864F-3模块特点278

13.2.2 HDG12864F-3的接口与硬件连接278

13.2.3 HDG12864F-3的指令集280

13.2.4实例：HDG 12864F-3指令集的程序实现281

13.2.5 HDG12864F-3的数据显示283

13.2.6 HDG12864F-3的初始化284

13.2.7实例：HDG 12864F-3的驱动程序设计284

13.2.8实例：在图形液晶上显示汉字292

13.2.9实例：在图形液晶上显示图像296

思考与练习298