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第1章 单片机概论1

1.1单片机概述1

1.2单片机的历史与发展3

1.2.1单片机的发展概况3

1.2.2单片机的发展趋势4

1.3常用单片机简介5

1.3.1 MCS-51系列单片机5

1.3.2 AT89系列单片机7

1.4单片机的应用领域8

1.5单片机中使用的数制及常用的语言9

习题12

第2章 MCS-51单片机的硬件结构13

2.1 MCS-51单片机的硬件组成13

2.1.1 MCS-51单片机硬件结构图13

2.1.2 MCS-51单片机的引脚信号14

2.2 MCS-51单片机的微处理器16

2.2.1运算器16

2.2.2控制器17

2.2.3 CPU时序17

2.3 MCS-51单片机存储器18

2.3.1片内RAM结构及其地址空间分布18

2.3.2片外RAM的扩展22

2.3.3程序存储器22

2.4时钟电路和复位电路23

2.4.1时钟电路23

2.4.2复位电路24

习题25

第3章 MCS-51单片机指令系统与程序设计26

3.1概述26

3.1.1机器码指令26

3.1.2汇编语言指令27

3.2寻址方式28

3.2.1立即寻址28

3.2.2寄存器寻址28

3.2.3 RAM寻址28

3.2.4程序存储器中数据的寻址29

3.2.5 I/O端口中数据的寻址30

3.2.6程序的寻址30

3.2.7位寻址31

3.3指令系统31

3.3.1数据传送类指令32

3.3.2算术运算类指令36

3.3.3逻辑操作类指令42

3.3.4位操作类指令45

3.4汇编语言程序设计基础46

3.4.1顺序程序设计46

3.4.2循环程序设计48

3.4.3分支程序设计54

3.4.4子程序及其调用61

习题65

第4章 MCS-51单片机片内功能模块的使用67

4.1并行I/O接口的输入与输出67

4.1.1在MOV指令下可直接输入/输出的P1口68

4.1.2在MOVX指令下由系统总线进行输入/输出的PO和P2口70

4.1.3具有特殊功能的P3口72

4.2数据输入/输出的控制方式73

4.2.1查询传送方式73

4.2.2中断传送方式75

4.3中断系统76

4.3.1中断系统的结构77

4.3.2中断源和中断请求标志77

4.3.3系统对中断的管理79

4.3.4中断的响应过程82

4.3.5中断程序的编程方法83

4.4片内定时器/计数器85

4.4.1定时器计数器的内部结构及工作原理85

4.4.2定时器／计数器的工作方式88

4.4.3定时器／计数器的应用设计91

4.5串行接口98

4.5.1串行口的内部结构98

4.5.2串行口的工作方式100

4.5.3串行口的波特率102

4.5.4 SMOD位对波特率的影响103

4.5.5 MCS-51单片机串口通信应用104

习题111

第5章 单片机的C语言编程112

5.1 C及C51语言概述112

5.1.1 C及C51语言的特点112

5.1.2 C51的数据类型112

5.1.3 C51对内部资源的定义115

5.1.4常量与变量116

5.1.5 C51绝对地址访问118

5.2运算符和表达式118

5.2.1关系运算符与关系表达式118

5.2.2逻辑运算符与逻辑表达式119

5.2.3算术运算符与算术表达式119

5.2.4位运算符和复合赋值运算符120

5.2.5条件运算符和指针运算符121

5.2.6强制类型转换运算符122

5.2.7表达式语句122

5.3分支程序设计123

5.3.1 if语句123

5.3.2 switch语句123

5.4循环程序设计124

5.4.1 while语句124

5.4.2 do-while语句125

5.4.3 for语句126

5.4.4 break与continue语句127

5.5函数127

5.5.1函数的定义127

5.5.2函数的调用128

5.5.3中断函数129

5.6数组及指针的使用130

5.6.1数组的使用130

5.6.2指针的使用132

5.7 C51的编程规范与技巧134

5.7.1编程规范134

5.7.2 C51的开发技巧134

习题135

第6章 MCS-51单片机系统扩展137

6.1 MCS-51单片机的扩展总线137

6.1.1 MCS-51单片机的最小应用系统137

6.1.2 MCS-51单片机的系统总线137

6.1.3外扩芯片的片选和地址分配139

6.2程序存储器扩展141

6.2.1 EPROM扩展141

6.2.2 E2PROM扩展145

6.3数据存储器扩展147

6.3.1常用的数据存储器芯片147

6.3.2访问外部数据存储器的读／写操作时序148

6.3.3常用的扩展数据存储器的接口电路150

6.4 Flash存储器的扩展151

6.4.1 Flash存储器的分类152

6.4.2常用的Flash存储器芯片152

6.4.3常用的Flash存储器扩展电路153

6.5并行I／O接口的扩展155

6.5.1简单I／O接口扩展155

6.5.2可编程8255A扩展I／O接口156

6.5.3可编程8155扩展I／O接口162

习题168

第7章 MCS-51单片机接口技术应用169

7.1键盘接口电路169

7.1.1键盘的工作原理169

7.1.2独立式键盘171

7.1.3矩阵式键盘172

7.1.4键盘的编码175

7.2可编程8279接口芯片及应用179

7.2.1 8279的内部结构及基本工作原理180

7.2.2 8279的引脚功能181

7.2.3 8279的工作方式182

7.2.4 8279的命令字183

7.2.5 MCS-51单片机和8279的接口设计186

7.2.6 8279应用举例187

7.3 LED显示接口电路189

7.3.1 LED显示器和显示器接口189

7.3.2 LED显示器接口技术190

7.4 LCD显示接口电路193

7.4.1概述194

7.4.2组成结构图194

7.4.3模块接口说明195

7.4.4模块的主要硬件构成196

7.4.5指令说明197

7.4.6读写时序图199

7.4.7应用举例201

7.5 D／A转换接口电路205

7.5.1 D／A转换接口电路的基本原理206

7.5.2 D／A转换器的主要特点与技术指标207

7.5.3 DAC 0832芯片208

7.5.4 DAC 0832与MCS-51的接口设计209

7.5.5 DAC 0832应用电路210

7.6 A／D转换接口电路212

7.6.1 A／D转换接口电路的基本原理212

7.6.2 A／D转换器的主要技术指标215

7.6.3 ADC 0809芯片215

7.6.4 ADC 0809与MCS-51单片机的接口设计217

习题221

第8章 MCS-51单片机的串行通信技术223

8.1串行通信基础223

8.1.1串行通信分类223

8.1.2串行通信的制式225

8.1.3接收／发送时钟226

8.1.4信号的调制与解调228

8.1.5通信数据的检测和校正229

8.1.6串行通信接口电路DART、USRT和USART230

8.2计算机与单片机之间数据通信233

8.2.1异步通信适配器233

8.2.2计算机与单片机之间的通信技术233

8.3串行通信总线标准236

8.3.1 RS-232C总线标准与应用237

8.3.2 RS-449、 RS-422A及RS-423A接口总线标准与应用243

8.3.3 RS-485标准总线接口246

8.3.4 20mA电流环路串行接口248

8.3.5 I2C总线接口248

8.3.6 DS 18B20单线数字温度传感器258

习题265

第9章 单片机应用系统设计与调试266

9.1单片机应用系统设计266

9.1.1单片机应用系统设计步骤266

9.1.2单片机应用系统硬件设计268

9.1.3单片机应用系统软件设计268

9.2单片机应用系统的开发与调试269

9.2.1单片机应用系统的开发269

9.2.2单片机应用系统的调试271

9.3单片机应用系统的抗干扰技术273

9.3.1干扰源概述273

9.3.2硬件抗干扰技术276

9.3.3软件抗干扰技术281

9.4单片机在线编程技术287

9.4.1单片机在线编程概述287

9.4.2 ISP技术287

9.4.3 AT89S51单片机在线编程的实现288

习题292

第10章 C51应用实训293

实训1初识C51293

实训2单色灯闪烁294

思考题297

实训3走马灯298

思考题303

实训4流水灯303

思考题304

实训5外部中断305

思考题306

实训6定时器307

思考题308

实训7双芯灯实验308

思考题310

思考题312

实训8 P1口输入/输出实验312

实训9直流电机实验313

思考题314

实训10步进电机实验314

思考题316

实训11串口实验316

思考题317

实训12单片机扩展实验318

实训13人机接口实验320

思考题323

思考题324

实训14 A／D、 D／A转换实验324

思考题326

思考题327

附录A MCS-51系列单片机指令表328

附录B ASCII码表332

附录C C51库函数333

参考文献339