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第1单元概述1

本单元学习要点1

1.1什么是单片机1

1.2单片机内部主要结构1

1.3P80V51单片机简介3

1.4初识P80V51仿真实验板8

1.5本课程的学习方法和要求9

思考题与习题9

第2单元单片机集成开发环境10

本单元学习要点10

2.1单片机开发工具10

2.2设置SoftICE模式12

2.3KeilC51μVision2集成开发环境13

2.3.1KeilC51μVision2简介13

2.3.2KeilC51RVision2的安装14

2.3.3KeilC51μVision2的设置15

2.4KeilC51RVision2的使用20

2.4.1单片机的仿真过程20

2.4.2MON51仿真器的特点21

2.4.3第一个实验21

2.5直接在实验板上烧写程序（ISP）29

思考题与习题30

第3单元片内存储器与数据传送指令31

本单元学习要点31

3.1片内存储器组织结构31

3.1.1存储器类型31

3.1.2存储器组织32

3.2数据传送指令36

3.3数据传送指令说明39

3.4若干数据传送实验44

思考题与习题47

第4单元输入/输出（I/O）接口与总线49

本单元学习要点49

4.1I/O接口49

4.1.1P0口49

4.1.2P1口51

4.1.3P2口53

4.1.4P3口54

4.1.5端口的负载能力与接口要求55

4.2访问外部存储器55

4.2.1外部程序存储器取指操作55

4.2.2外部程序存储器读取数据操作57

4.2.3外部数据存储器读操作57

4.2.4外部数据存储器写操作58

4.3访问外部存储器的实验59

思考题与习题61

第5单元时钟、时序与定时器/计数器62

本单元学习要点62

5.1振荡器、时钟电路和CPU时序62

5.2定时器/计数器64

5.2.1定时器/计数器0和164

5.2.2定时器/计数器266

5.2.3定时器/计数器的控制和状态寄存器70

5.3时钟与定时器/计数器实验72

思考题与习题75

第6单元外部数据存储器空间及系统扩展76

本单元学习要点76

6.1外部数据存储器空间与总线76

6.1.1外部数据存储器空间与地址分配76

6.1.21/0接口与总线77

6.1.3通过数据存储器空间的外设扩展79

6.2外部数据存储器接口81

6.2.1常用外部数据存储器81

6.2.2外部数据存储器接口实例81

6.3并行接口芯片8255A83

6.3.1 8255A的结构和功能83

6.3.2 8255A的工作方式及数据I/O接口操作85

6.3.3 8255A的控制字87

6.3.4 8255A与P89V51的接口87

6.4数模转换器DAC83299

6.4.1DAC的原理99

6.4.2DAC0832简介104

6.4.3DAC0832与P89V51的接口电路105

6.5模数转换器ADC809106

6.5.1并行比较型模数转换器107

6.5.2逐次逼近比较型模数转换器108

6.5.3积分型模数转换器109

6.5.4模数转换器与P89V51接口实例111

思考题与习题113

第7单元复位、中断与程序控制116

本单元学习要点116

7.1复位116

7.1.1复位的意义116

7.1.2复位电路116

7.1.3单片机复位后的状态117

7.2程序控制118

7.3程序流向控制的指令119

7.4中断126

7.4.1中断源126

7.4.2中断控制寄存器127

7.4.3中断优先级结构130

7.4.4中断的处理135

7.4.5外部中断136

7.4.6中断响应时间137

思考题与习题137

第8单元串行接口138

本单元学习要点138

8.1引言138

8.2标准UART操作138

8.3多机通信139

8.4串行端口控制寄存器SCON140

8.5波特率140

8.6UART的工作模式141

8.6.1UART的工作模式0141

8.6.2UART的工作模式1142

8.6.3UART的工作模式2和模式3148

8.6.4增强型UART操作150

8.7SPI串口152

8.7.1SPI串口及其特点152

8.7.2SPI工作原理及其编程152

思考题与习题160

第9单元PCA与看门狗定时器161

本单元学习要点161

9.1PCA的构成161

9.2PCA的工作原理162

9.3PCA的工作模式164

9.3.1PCA捕捉模式164

9.3.216位软件定时器模式165

9.3.3高速输出模式165

9.3.4PWM模式166

9.4看门狗定时器WDT166

9.5PCA例程168

思考题与习题170

第10单元指令系统与系统编程172

本单元学习要点172

10.1指令系统的分类及一般说明172

10.2算术操作类指令173

10.3逻辑操作类指令180

10.4布尔变量操作类指令184

10.5伪指令192

10.6汇编语言程序的基本结构194

10.7系统编程的步骤、方法和技巧196

10.8系统程序实验199

思考题与习题205

第11单元仿真实验板简介206

本单元学习要点206

11.1仿真实验板的概况206

11.2仿真实验板的资源207

11.3电路原理说明210

11.3.1单片机最小系统的电路原理210

11.3.2模数转换器ADC0809的接口电路211

11.3.3数模转换器DAC0832的接口电路212

11.3.4并行接口芯片8255A的接口电路212

11.3.5数据/程序存储器HM62256214

11.3.6RS232串行接口214

11.3.7动态LED显示器与键盘216

11.3.8蜂鸣器驱动电路218

11.3.9电源218

思考题与习题219

第12单元单片机应用系统设计221

本单元学习要点221

12.1引言221

12.1.1资源冗余与成本控制222

12.1.2硬件处理与软件处理223

12.1.3嵌入式实时操作系统与开发用软件223

12.1.4不要忽略电磁兼容性问题228

12.1.5系统的电源设计是一个重要问题229

12.2方案认证与硬件系统设计230

12.3系统软件设计234

12.3.1软件框图234

12.3.2软件设计的重要提示234

12.4系统仿真调试设计235

思考题与习题236

第13单元应用系统举例237

本单元学习要点237

13.1单片机应用系统的一般说明237

13.2多路数据采集系统238

13.2.1系统的基本组成和工作原理239

13.2.2系统硬件电路的设计239

13.2.3串行通信电路240

13.2.4软件设计240

13.3超声测距系统242

13.3.1包络检测原理及系统组成242

13.3.2系统硬件电路设计243

13.3.3超声波接收检测电路244

13.3.4系统程序流程245

13.4平面位移测量系统246

13.4.1系统的总体设计247

13.4.2脉冲计数电路的设计247

13.4.3实验测量结果及系统标定249

13.5多工艺全数字硬质阳极化电源250

13.5.1阳极化电源简介250

13.5.2硬质阳极化电源控制线路251

13.5.3加工工艺253

13.6多功能蓄电池充电系统253

13.6.1蓄电池充电特性254

13.6.2主要元器件254

13.6.3系统工作原理及接口电路设计256

13.6.4软件设计258

13.7恒温控制器259

13.7.1系统硬件设计259

13.7.2系统软件设计260

思考题与习题262

附录A标准8051单片机指令说明263

附录B仿真实验板原理图284

附录C8051单片机指令速查表285

附录D仿真实验板编程参考信息专用寄存器（为可位寻址寄存器）290

参考文献295