[正版]深入浅出STC8增强型51单片机进阶攻略 龙顺宇 清华大学出版社 电子技术专业

本书以宏晶科技公司STC8系列增强型51单片机作为讲述核心，深入浅出地介绍该系列单片机片内资源及应用，其内容可在STC8A、STC8F、STC8C、STC8G及STC8H等系列单片机中应用。本书以各种巧例解释相关原理，以资源组成构造学习脉络，选取主流开发工具构建开发环境，利用实战项目深化寄存器理解，注重“学”与“用”的结合，帮助读者朋友们快乐入门、进阶，筑牢基础，将相关理论知识应用到实际产品研发之中。

本书根据STC8系列单片机的资源脉络及初学者的学习需求，按照梯度设定22章，从内容组成上分为“无痛入门基础篇”和“片内资源进阶篇”。

无痛入门基础篇从第1章到第8章，主要讲解单片机的发展、学习方法、STC8系列单片机家族成员、软/硬件开发环境搭建及调试、I/O资源使用和配置、LED器件控制、A51和C51语言开发差异及特点、常见字符/点阵型液晶模块的驱动、独立按键/矩阵键盘交互编程的相关知识和应用。

片内资源进阶篇从第9章到第22章，主要讲解单片机的内部存储器资源、时钟源配置、中断源配置、基础型定时/计数器、高级型定时/计数器、UART异步通信接口、SPI同步串行外设接口、I2C串行通信、模数转换器A/D资源、电压比较器资源、片内看门狗资源、电源管理及功耗控制、ISP/IAP应用、EEPROM编程和RTX51实时操作系统的相关知识及应用。

本书可作为应用型高等院校电子信息类相关专业的授课教材或教辅用书，也可作为技术院校、单片机培训机构、电子协会、社团和电子类学科竞赛的辅助教材，还可以作为工程技术人员和单片机爱好者的自学参考用书。

龙顺宇（书童哥），硕士，高校教师，主要研究方向为嵌入式/单片机系统应用、物联网技术应用。中国电子学会电子工程师、中国工业和信息化部物联网工程师，台湾凌阳爱普物联网培训教师，电子芯客吧、电源网、电子发烧友论坛、与非网论坛、摩尔吧教育平台、原子哥教育平台、凡亿教育平台金牌讲师。《深入浅出STM8单片机入门、进阶与应用实例》书籍作者，思修电子工作室单片机理论教程及实战案例主讲人。

全面解析STC8系列增强型51单片机实战案例，深入浅出地介绍该系列单片机片内资源及应用

无痛入门基础篇

第1章“麻雀虽小，五脏俱全”开门见山讲单片机

1.1“一沙一起源，一芯一世界”集成电路的国度

1.2追寻电子界的神物“七窍玲珑芯”

1.3“师傅领进门，修行靠个人”单片机的修行路

1.3.1“戒躁求实”入行准备

1.3.2“根骨奇佳”电子基础

1.3.3“能说会道”编程语言

1.3.4“武功秘籍”学习资源

1.3.5“武器装备”实践平台

1.3.6“内功心法”学习方法

1.4小宇老师的“毒鸡汤”和大学寄语

第2章“国芯科技，百花齐放”STC增强型8051单片机

2.1宏晶科技20载，STC家的微控制器

2.2“大白话”单片机啥参数，咋选型

2.3“经典创新”STC89/STC90系列单片机

2.4“实力强者”STC15系列单片机

2.5“再推新宠”STC8/STC16系列单片机

2.6“主角上场”搭建可靠的STC8最小系统

2.6.1看懂单片机引脚分类和功能

2.6.2电源单元很重要

2.6.3下载电路不可少

2.6.4复位电路要搞好

2.6.5时钟电路真奇妙

2.6.6接口外围要配套

第3章“搭筑高台，唱出好戏”软硬结合产出利器

3.1“抟土成人”量身打造STC专属硬件平台

3.1.1细说开发板的“那些事”

3.1.2思修电子STC“战将”系列开发平台简介

3.2“塑造灵魂”软件环境搭建与工程配置

3.2.1主流IDE之Keil C51简介

3.2.2单文件与模块化工程建立方法及比较

3.3“形神合一”程序烧录与软硬联调

3.3.1如何用STCISP软件烧录程序

3.3.2单片机自己能当仿真器，你逗我

3.3.3官方联机/脱机编程器STCU8W咋用

3.4“百宝之箱”话说STCISP的那些妙用

3.4.1官方信息获取可以这么简单

3.4.2资源配置与调试居然有助攻

3.4.3固件升级可以自定发布程序

3.4.4居然妄想截获串口程序明码

3.5“望闻问切”参数测试与时序分析

3.5.1常规电参好工具“万用表”

3.5.2信号观察好搭档“示波器”

3.5.3数据分析好帮手“逻辑分析仪”

第4章“五指琴魔，智能乐章”I/O资源配置及运用

4.1“Play it!”弹奏单片机的智能乐章

4.2初识STC8系列单片机引脚资源

4.3引脚内部结构及模式特性

4.3.1如何理解准双向/弱上拉端口

4.3.2如何理解推挽/强上拉端口

4.3.3如何理解高阻输入

4.3.4如何理解开漏输出

4.4玩转7类寄存器拿下I/O资源配置

4.4.1引脚模式如何配

4.4.2附加功能有哪些

4.5如何处理不同系统I/O电平标准及转换

4.5.1基于SN74LVC8T245做单向8通道电平转换

4.5.2基于SN74LVC16T245做单向16通道电平转换

4.5.3基于TXB0108做双向标准I/O电平转换

4.5.4基于TXS0108做双向开漏I/O电平转换

4.6疏忽引脚电气特性险些酿成“悲剧”

4.7I/O引脚配置及模式验证

4.7.1基础项目A“点灯”观察各模式拉灌电流差异

4.7.2基础项目B“隔空感应”的高阻态魔术灯

4.7.3进阶项目A巧用开漏模式做“触摸”控制灯

第5章“光电世界，自信爆棚”初阶LED器件运用

5.1瞬间自信心爆棚的入门经典“流水灯”

5.1.1为什么入门经典总是“点灯实验”

5.1.2发光二极管结构及电气特性

5.1.3基础项目A左移/右移/花样流水灯

5.2“火柴棍游戏”说数码管原理

5.2.1数码管组成结构及分类

5.2.2基础项目B一位数码管0~F显示实验

5.2.3基础项目C分散引脚一位数码管驱动实验

5.3多位数码显示及专用芯片方案

第6章“各有所长，百花齐放”编程语言/方式及平台

6.1争论不休的汇编和C最后谁赢了

6.2经典语言不同方式下的流水灯实验对比

6.2.1“厉害了”我的Keil C51代码优化器

6.2.2基础项目A基于C51语言“位运算法”效果

6.2.3基础项目B基于C51语言“数组法”效果

6.2.4基础项目C基于C51语言“Keil标准库函数法”效果

6.2.5基础项目D基于A51语言的效果

6.3在Keil C51环境中汇编和C代码居然能“混编”

6.4思维拓展： “寄存器/库函数开发方式”是啥

6.5眼界拓展： 居然会有“图形化”的单片机开发工具

6.6平台拓展： 那些不能不玩的创客拓展平台

6.6.1积木Arduino平台的C/C++编程及风格

6.6.2国产“神器”51duino/STMduino运动控制驱动平台

6.6.3开源PYboard平台的MicroPython编程及风格

第7章“点、线、面的艺术”字符点阵液晶屏运用

7.1单片机人机交互中的显示单元

7.1.1常见的单片机显示方案选择

7.1.2神奇的单片机“显卡”

7.2字符型1602液晶模块

7.2.1模块功能引脚定义

7.2.2读/写时序及程序实现

7.2.3液晶功能配置命令

7.2.4基础项目A字符+进度+移屏+组合显示实验

7.2.5进阶项目A四线驱动1602节省I/O实验

7.3图形/点阵型12864液晶模块

7.3.1模块功能引脚定义

7.3.2读/写时序及程序实现

7.3.3液晶功能配置命令

7.3.4汉字坐标与绘图坐标

7.3.5基础项目B12864液晶字符、汉字显示实验

7.3.6基础项目C12864液晶进度条动画效果

7.3.7进阶项目B两线驱动12864节省I/O实验

7.3.8进阶项目C两线串行模式正弦波打点绘图

第8章“0101，我是键码！”按键及编码开关运用

8.1人机交互常规输入器件简介及使用

8.1.1轻触按键分类及结构

8.1.2轻触按键电压波形

8.1.3按键信号“去抖动”方法

8.2独立按键编程及应用

8.2.1基础项目A独立按键检测与控制实验

8.2.2进阶项目A长/短按键动作识别实验

8.2.3进阶项目B单/双击按键动作识别实验

8.2.4进阶项目C组合按键动作识别实验

8.3行列式矩阵键盘结构及应用

8.3.1基础项目B“线反转式”键值解析实验

8.3.2进阶项目D分散引脚4×4矩阵解析实验

8.4“拧不到头的怪旋钮”旋转编码器

8.4.1“怪旋钮”简介及运用

8.4.2进阶项目E编码器EC11增减计数实验

8.5“参数配置好帮手”BCD编码开关

8.5.1“小开关”可得2n个编码状态

8.5.2基础项目C挡位调整及显示实验

片内资源进阶篇

第9章“高楼大厦，各有功用”存储器结构及功能

9.1存储器难道不是“鸡肋”知识点吗

9.2让人“头疼不已”的8032微控制器时代

9.3你若是校长，教学楼和宿舍楼怎么修

9.4“宿舍区”就类似于程序存储器ROM

9.5“教学区”就类似于数据存储器RAM

9.6在Keil C51中看似“无用”的配置项

9.7藏匿于存储器单元中的“特殊”参数

9.7.1基础项目A读取STC8系列单片机的“身份证”号

9.7.2基础项目B片内Bandgap电压是多少

第10章“内藏三心，坚实比金”时钟源配置及运用

10.1“唐僧的心”说STC8时钟源形式及特点

10.2小宇老师的STC8“时钟树”

10.3如何利用STCISP工具轻松调配主时钟频率

10.4选择片外时钟源作为系统主时钟

10.5选择片内时钟源作为系统主时钟

10.5.1STCISP是如何调节IRC频率的呢

10.5.2基础项目C配置片内高速时钟及分频实验

10.5.3基础项目D配置片内低速时钟及分频实验

10.6实用的时钟信号输出“CCO”功能

第11章“轻重缓急，有条不紊”中断源配置及运用

11.1用“生活场景”弄明白“中断”那些事

11.2单片机中断机制的名词解释及意义

11.3细说STC8系列单片机的中断资源

11.3.1“四大类”理清中断源划分

11.3.2“抓脉络”看懂中断资源结构

11.3.3“消消乐”方法降低中断学习难度

11.3.4“四大步”解决中断流程及寄存器配置

11.4查询法和中断法下的编程对比

11.4.1基础项目A查询法实现键控灯实验

11.4.2基础项目B中断法实现键控灯实验

第12章“老和尚捻珠数羊”基础型定时计数器运用

12.1软件延时法与软件计数法

12.2单片机定时/计数器本质及区分

12.3基础型T/C资源简介及配置

12.3.1T0资源模式配置及计算

12.3.2T1资源模式配置及计算

12.3.3T2资源模式配置及计算

12.3.4T3/T4资源模式配置及计算

12.4基础型T/C资源编程及运用

12.4.1利用STCISP轻松运用T/C资源

12.4.2基础项目A自定义1Hz信号输出实验

12.4.3基础项目BT4时钟输出功能实验

12.4.4基础项目C基于NE555制作方波信号发生器

12.4.5基础项目D外部脉冲计数实验

第13章“捕获比较，功能王者”高级型定时/计数器运用

13.1为啥会有高级型T/C资源

13.2“小菜一碟”定时功能

13.2.1PWMA资源时基单元结构

13.2.2定时功能配置流程及相关寄存器简介

13.2.3基础项目A分挡输出1Hz1kHz10kHz方波实验

13.3“轻松拿下”计数功能

13.3.1外部时钟源模式1计数功能

13.3.2模式1配置流程及相关寄存器简介

13.3.3基础项目B捕获/比较通道脉冲计数实验

13.3.4外部时钟源模式2计数功能

13.3.5模式2配置流程及相关寄存器简介

13.3.6基础项目C外部触发引脚脉冲计数实验

13.4输入捕获之“轻松测量”信号周期及占空比

13.4.1谈谈方波信号的频率及占空比测量

13.4.2PWMA资源的输入捕获功能

13.4.3周期测量功能配置流程

13.4.4基础项目D简易1kHz~1MHz方波信号频率计

13.4.5PWM信号占空比测量

13.4.6什么是复位触发模式

13.4.7占空比测量功能配置流程

13.4.8基础项目E简易PWM信号占空比测量实验

13.5“灵活自由”的输出比较功能

13.5.1输出比较功能结构及用途

13.5.2什么叫作“边沿对齐”方式

13.5.3怎么理解“中间对齐”方式

13.5.4边沿/中间对齐PWM输出配置流程

13.5.5基础项目F边沿对齐方式4路PWM信号输出

13.5.6基础项目G中间对齐方式4路PWM信号输出

第14章“你来我往，烽火传信”串行通信及UART运用

14.1“烽火戏诸侯”说单片机数据通信

14.2单片机数据通信基础知识铺垫

14.2.1单片机并行通信

14.2.2单片机串行通信

14.2.3串行通信位同步方式

14.2.4串行通信数据传送方式

14.2.5收发时钟及通信速率

14.2.6串行信道数据编码格式

14.2.7串口通信电平标准及适配

14.2.8常用串行通信接口

14.3UART资源简介及配置

14.3.1串口寄存器分类及串口1配置

14.3.2工作模式0: “伪通信”串/并转换模式

14.3.3工作模式1: “181”结构可变速率模式

14.3.4工作模式2: “1811”结构固定速率模式

14.3.5工作模式3: “1811”结构可变速率模式

14.3.6串口2模式讲解与配置

14.3.7串口3模式讲解与配置

14.3.8串口4模式讲解与配置

14.3.9用STCISP轻松搞定串口初始化配置

14.4UART资源编程及运用

14.4.1基础项目A串口打印单片机“身份证号”实验

14.4.2基础项目B重定向使用printf()函数实验

14.4.3基础项目C多串口切换printf()输出实验

14.4.4进阶项目A上/下位机单字节命令交互实验

14.4.5进阶项目B自制“AT指令集”串口交互实验

第15章“击鼓声响，双向传花”串行外设接口SPI运用

15.1“击鼓传花”说SPI“玩法”

15.2SPI资源介绍及运用

15.2.1主从“角色”如何配置

15.2.2SPI通信的三种方式

15.2.3数据帧结构怎么选

15.2.4时钟极性和相位是什么含义

15.2.5基础项目A三线SPI接口双机通信实验

15.3初识华邦/兆易创新25Qxx系列存储颗粒

15.3.1W25Qxx系列存储颗粒概述

15.3.2W25Qxx系列存储颗粒“控制和状态寄存器”

15.3.3W25Qxx系列存储颗粒功能指令详解

15.3.4进阶项目A串口打印W25Q16存储器芯片器件ID

15.3.5进阶项目BW25Q16存储芯片数据读写实验

第16章“大老爷升堂，威武！”串行总线接口I2C运用

16.1“大老爷升堂问案”说I2C“玩法”

16.2初识标准I2C总线协议

16.2.1“相关人等”I2C总线上的“角色”

16.2.2“升堂退堂”数据有效性及起止条件

16.3I2C资源介绍及运用

16.3.1主机模式寄存器配置

16.3.2从机模式寄存器配置

16.4初识Atmel公司AT24Cxx系列EEPROM芯片

16.4.1AT24Cxx系列芯片简介

16.4.2AT24Cxx系列芯片写操作时序

16.4.3AT24Cxx系列芯片读操作时序

16.4.4基础项目A读写AT24C02应答测试实验

16.4.5进阶项目A单字节读写AT24C02实验

16.4.6进阶项目B多字节读写AT24C02实验

16.4.7进阶项目C页写入AT24C02实验

第17章“信号量化翻译官”模数转换器运用

17.1表达消息的“电信号”

17.1.1模拟信号

17.1.2数字信号

17.1.3A/D转换与D/A转换

17.2A/D资源介绍及运用

17.2.1A/D资源配置流程

17.2.2基础项目A查询法打印ADC结果实验

17.2.3基础项目B中断法打印ADC结果实验

17.3A/D转换系统可靠性设计

17.3.1供电及基准电压优化

17.3.2采样前端电路滤波、分压、负压处理

17.3.3采样数据软件滤波

17.4A/D转换的诸多“玩法”

17.4.1进阶项目A电压采集和低/高压等级指示器

17.4.2进阶项目B“一线式”4×4矩阵键盘设计与实现

第18章“公平之秤，轻重几何”电压比较器资源运用

18.1电压比较器功能及专用芯片运用

18.2双路阈值均可调的单限电压比较器

18.3临界信号防抖动的迟滞电压比较器

18.4双限域内求稳定的窗口电压比较器

18.5STC8系列单片机比较器资源运用

18.5.1片内比较器结构及工作流程

18.5.2片内比较器寄存器配置方法

18.5.3基础项目D查询法验证比较器功能实验

18.5.4基础项目E中断法验证比较器功能实验

18.5.5基础项目F巧用电压比较器监测系统掉电

18.5.6基础项目G巧用电压比较器区分电压梯级

18.6有了比较器，自己也能“造”个ADC

18.6.1一阶RC积分器+比较器=廉价ADC

18.6.2进阶项目A基于RC积分器与比较器的ADC实验

第19章“一键还原，跑飞重置”系统复位与看门狗运用

19.1单片机非得要复位吗

19.2常规的POR方式“上电复位”

19.3经典的MRST方式“人工复位”

19.4实用的LVR方式“低压复位”

19.4.1基础项目A验证LVD低压复位功能实验

19.4.2进阶项目A巧用LVD实现电量指示实验

19.5特殊的WDR方式“看门狗复位”

19.6灵活的SWR方式“软件复位”

第20章“摇身一变睡美人”电源管理及功耗控制

20.1单片机工作状态及迁移过程

20.2为什么要注重单片机系统功耗

20.3STC8H系列单片机功耗指标及调控优势

20.4如何降低单片机系统功耗

20.4.1功耗控制之硬件调整

20.4.2功耗控制之软件优化

20.5STC8系列单片机省电模式配置与唤醒

20.5.1省电模式(PD/IDLE模式)配置方法

20.5.2基础项目A验证省电模式下的系统功耗实验

20.5.3基础项目B利用WKT唤醒MCU实验

20.5.4基础项目C利用INT唤醒MCU实验

20.5.5基础项目D利用T/C唤醒MCU实验

20.5.6基础项目E利用RxD唤醒MCU实验

20.5.7基础项目F利用SDA唤醒MCU实验

20.5.8基础项目G利用LVD唤醒MCU实验

20.5.9基础项目H利用CMP唤醒MCU实验

第21章“修房子，搞装修”ISP/IAP及EEPROM编程

21.1单片机系统中的ISP/IAP技术应用

21.1.1什么是ISP/IAP技术

21.1.2简析ISP/IAP在STC8单片机中的应用

21.2“样板房/大通间”说EEPROM区域划分

21.3STC8系列单片机EEPROM编程运用

21.3.1相关寄存器功用及配置方法

21.3.2基础项目A自增数据掉电记忆实验(IAP方式)

21.3.3基础项目B自增数据掉电记忆实验(MOVC方式)

21.3.4进阶项目A数据读写与串口打印实验

第22章“千头万绪，分身有术”RTX51操作系统运用

22.1常规“前后台编程框架”中的任务处理

22.2while(1)死循环编程形式有局限吗

22.2.1基础项目A键控灯的“困扰”实验

22.2.2基础项目B改进版键控灯实验

22.3RTOS实时操作系统的引入

22.3.1怎么理解系统的实时性

22.3.2有必要在51单片机上加操作系统吗

22.4Keil C51里的“好宝贝”： RTX51实时操作系统

22.4.1话说RTX51 Full与RTX51 Tiny

22.4.2RTX51系统的任务处理与编程

22.4.3如何部署RTX51 Tiny系统到项目工程

22.4.4轻松解读Conf_tny.A51汇编核心

22.4.5灵活运用RTX51TNY.H现成函数

22.5体现RTX51带来的编程优势

22.5.1进阶项目A利用RTX51解除键控灯的“困扰”实验

22.5.2基础项目C利用os_wait2()替换delay()延时实验

22.5.3基础项目D验证任务间的信号传递实验

22.6巧用Keil C51仿真/调试模式加深RTX51理解

22.7小宇老师寄语： 熟悉一款主流RTOS是必要的

22.7.1亚马逊FreeRTOS系统简介

22.7.2睿赛德RTThread系统简介

参考文献