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第1章　单片微型计算机概述1

1.1　微型计算机与单片计算机1

1.1.1　一般的微型计算机1

目录1

1.1.2　单片微型计算机2

1.2　单片机的历史和发展趋势2

1.2.1　单片机的发展历史2

1.2.2　单片机的发展趋势3

1.3　单片机的应用与选择4

1.3.1　单片机的特点4

1.3.2　单片机的应用领域4

1.3.3　单片机的选用5

1.4　MCS-51系列单片机5

思考与练习6

2.1.1　电源及时钟引脚7

第2章　MCS-51单片机的硬件结构7

2.1 MCS-51单片机的外部引脚7

2.1.2　控制引脚8

2.1.3　输入／输出引脚8

2.2　MCS-51单片机的内部结构9

2.2.1　MCS-51单片机微处理器（CPU）9

2.2.2　MCS-51单片机存储器12

2.2.3　MCS-51的I/O端口18

思考与练习19

第3章　MCS-51系列单片机的寻址方式及指令系统20

3.1 MCS-51指令系统的寻址方式21

3.1.1　寄存器寻址21

3.1.2　直接寻址21

3.1.4　立即寻址22

3.1.5　基址寄存器加变址寄存器间接寻址22

3.1.3　寄存器间接寻址22

3.2　MCS-51单片机指令系统23

3.2.1　数据传送类指令23

3.2.2　算术操作类指令26

3.2.3　逻辑运算类指令30

3.2.4　控制转移类指令32

3.2.5　位操作类指令36

思考与练习41

第4章　MCS-51的定时器／计数器43

4.1　定时器／计数器的结构43

4.1.1 定时器／计数器方式控制寄存器TMOD43

4.1.2　定时器／计数器控制寄存器TCON44

4.2　定时器／计数器的工作方式45

4.2.1　定时器与计数器的区别45

4.2.2　工作方式045

4.2.4　工作方式246

4.2.3　工作方式146

4.2.5　工作方式347

4.3　定时器／计数器对输入信号的要求48

4.4　定时器／计数器的编程和应用49

4.4.1　工作方式0的应用50

4.4.2　工作方式1的应用50

4.4.3　工作方式2的应用51

4.4.4　工作方式3的应用52

4.4.5　定时器／计数器溢出同步问题52

4.4.6　运行中读定时器／计数器的计数值53

4.4.7　门控位的功能和使用方法53

4.4.8　综合应用举例54

思考与练习58

5.1.3　串行通信的同步方式59

5.1.2　串行通信方式59

5.1.1　并行通信与串行通信59

第5章　MCS-51的串行接口59

5.1 串行通信的基本概念59

5.1.4　波特率61

5.2　MCS-51串行口的结构61

5.2.1　MCS-51串行口的构成61

5.2.2　串行口控制寄存器SCON62

5.2.3　特殊功能寄存器PCON和波特率的选择63

5.3　串行口的工作方式64

5.3.1　工作方式064

5.3.2　工作方式165

5.3.3　工作方式2和工作方式366

5.4　串行口的应用举例68

5.4.1　方式0与移位寄存器式的发送、接收68

5.4.2　方式1与点对点的异步通信70

5.4.3　方式2、方式3与多机通信74

5.5.1　接口信号76

5.5　标准串行通信接口RS-232C76

5.5.2　RS-232C接口的典型应用77

5.5.3　RS-232C接口电平调整77

思考与练习79

第6章　MCS-51的中断控制系统80

6.1　中断请求源81

6.1.1　定时器／计数器控制寄存器TCON81

6.1.2　串行口控制寄存器SCON82

6.2　中断系统的控制83

6.2.1 中断允许寄存器IE83

6.2.2　中断优先级寄存器IP84

6.3　中断的响应过程85

6.4　外部中断的响应时间86

6.6.1　用定时器／计数器扩展外部中断源87

6.6　多外部中断源系统设计87

6.5.1　电平触发方式87

6.5　外部中断的触发方式选择87

6.5.2　边沿触发方式87

6.6.2　中断和查询结合的方法88

6.6.3　用优先权编码器扩展外部中断源89

思考与练习91

第7章　MCS-51单片机存储器的扩展92

7.1 程序存储器EPROM的扩展92

7.1.1　程序存储器的操作时序92

7.1.2　程序存储器EPROM的扩展方法93

7.1.3　典型EPROM扩展电路100

7.2　外部静态数据存储器的扩展103

7.2.1　外部数据存储器的操作时序103

7.2.2　常用的SRAM芯片104

7.2.3　外部静态数据存储器的扩展电路106

7.3.1　E2PROM的扩展111

7.3　E2PROM存储器的扩展111

7.3.2　SRAM的掉电保护电路116

7.4　存储器的地址空间分配119

7.4.1　线选择法119

7.4.2　地址译码选通法122

7.4.3　线选法与地址译码选通法的对比123

思考与练习125

第8章　MCS-51单片机I/O接口的扩展126

8.1 I/O口扩展概述126

8.1.1 MCS-51单片机的I/O口扩展性能126

8.1.2　I/O口扩展用芯片126

8.1.3　I/O口扩展方法127

8.2　扩展可编程并行I/O芯片8255A127

8.2.1　8255A的结构和工作方式127

8.2.2　8031单片机同8255A的接口135

8.2.3　8255A接口芯片的应用136

8.3 扩展可编程RAM/IO芯片8155H138

8.3.1　8155H的结构和工作方式138

8.3.2　8155H与8031单片机的接口及应用144

8.4　用锁存器缓冲器扩展并行I/O口145

8.4.1　用锁存器扩展8位并行输出口145

8.4.2　用锁存器扩展选通输入的8位并行输入口146

8.4.3　MCS-51单片机与总线驱动器的接口146

8.5　用MCS-51的串行口扩展并行口147

8.5.1　扩展并行输入口147

8.5.2　扩展并行输出口149

思考与练习150

9.1 LED显示器的接口151

9.1.1 LED显示器结构151

第9章　MCS-51单片机与键盘、显示器、微型打印机的接口151

9.1.2 LED显示器的控制方式152

9.2　键盘的接口153

9.2.1　键盘工作原理153

9.2.2　单片机对非编码键盘的扫描方式154

9.3　MCS-51单片机与键盘／显示器接口155

9.3.1　利用8155H芯片实现键盘／显示器的接口155

9.3.2　利用8031的串行口实现键盘／显示器的接口160

9.3.3　利用8279芯片实现键盘／显示器的接口162

9.4　MCS-51与液晶显示器（LCD）的接口172

9.4.1　LCD的工作原理172

9.4.2　LCD显示器的接口173

9.5　MCS-51单片机与BCD码拨盘的接口176

9.5.1　BCD码拨盘176

9.5.2　BCD码拨盘与单片机的接口177

9.5.3　拨盘输入程序178

9.6　MCS-51单片机与微型打印机的接口179

9.6.1　GP16微型打印机的结构及接口信号179

9.6.2　GP16的打印命令和工作方式180

9.6.3　MCS-51单片机和GP16的接口182

9.6.4　打印程序设计183

思考与练习186

第10章　MCS-51单片机与D/A、A/D的接口187

10.1　DAC及ADC的性能指标和选择要点187

10.1.1　性能指标187

10.1.2　选择ADC和DAC的要点191

10.2　MCS-51与DAC的接口191

10.2.1 MCS-51与DAC0832的接口191

10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口195

10.3.1 MCS-51与5G14433（双积分型）的接口198

10.3 MCS-51单片机与ADC的接口198

10.3.2 MCS-51与ICL7135（双积分型）的接口202

10.3.3 MCS-51与ADC0809（逐次逼近型）的接口208

10.3.4　MCS-51与AD574（逐次逼近型）的接口212

思考与练习214

第11章　MCS-51程序设计215

11.1　查表程序设计215

11.1.1　查表的基本概念及指令215

11.1.2　几种表格类型的查表程序216

11.2　散转程序设计220

11.2.1　散转的基本概念及指令220

11.2 2　几种类型的散转程序221

11.3　循环程序设计224

11.3.1　循环程序的基本概念及组成224

11.3.2　单循环224

11.3.3　多重循环226

11.4.1　二进制码与ASCII码的转换227

11.4　数制转换程序设计227

11.4.2　二进制码到BCD码的转换230

11.4.3　BCD码到二进制码的转换234

11.5　应用程序中的四则运算237

11.5.1　定点数的表示方法237

11.5.2　浮点数的表示方法238

11.5.3　浮点数的四则运算241

11.5.4　定点数与浮点数的转换254

第12章　单片机的C语言程序设计256

12.1　C51数据与运算256

12.1.1　C51数据类型、存储类型及变量定义256

12.1.2　C51运算符、表达式及优先级260

12.2.2　选择结构及其流程262

12.2.3　循环结构及其流程262

12.2.1　顺序结构及其流程262

12.2　C51流程控制262

12.3　C51构造数据类型264

12.3.1　数组264

12.3.2　指针264

12.4　C51函数266

12.5　模块化程序设计267

12.5.1　基本概念267

12.5.2　覆盖和共享270

12.6　C语言编程实例271

12.6.1　8051单片机内部资源的C编程271

12.6.2　8051单片机接口的C编程275

13.1.2　连接电源282

13.1.1　连接仿真头282

13.1.3　连接计算机282

13.1　ICExplorer仿真器硬件的安装282

第13章 通用单片机仿真器ICExplorer使用方法及实验实例282

13.1.4　连接仿真头与用户板283

13.1.5　仿真器连接后的检查283

13.2　ICExplorer集成调试软件安装说明283

13.2.1　安装盘内容283

13.2.2　软件安装283

13.3　ICExplorer集成调试软件介绍283

13.3.1　软件集成环境说明283

13.3.2　MCS-51系列CPU窗口283

13.3.3　窗口的操作方法285

13.3.4　菜单命令说明285

13.4　MCS-51速学实例288

13.4.1　进入汇编集成调试环境288

13.4.2　调试程序288

实验一　P1口演示程序实验289

13.5　实验实例289

实验二　点对点串行异步通信实验292

实验三　8279可编程键盘／显示器与8031接口实验297

实验四　AD574与8031接口实验300

实验五　LCD液晶显示器实验302

14.1.1　设计步骤312

14.1.2　硬件设计312

14.1　MCS-51单片机应用系统设计要点312

第14章　MCS-51单片机应用系统设计312

14.1.3　软件设计313

14.2　应用实例——六路振动设备状态监测与故障预警仪314

14.2.1　系统的主要技术指标及功能314

14.2.2　方案论证314

14.2.3　硬件设计315

14.2.4　软件设计321

14.2.5　可靠性设计321

参考文献326