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目 录1

1绪论1

1.1微型计算机概述1

1.1.1微型机发展概况1

1.1.2微型计算机应用1

1.2单片微型计算机概述4

1.2.1单片机的发展趋势4

1.2.2典型的单片机产品5

1.2.3单片机的应用9

习题与思考题11

2.1.1数值型数据12

2.1微型计算机中数据的表示12

2微型计算机基础12

2.1.2非数值型数据20

2.1.3数据的传送及错误校正21

2.2微型计算机的组成及工作原理22

2.2.1微型计算机的基本组成22

2.2.2微型计算机的基本工作原理30

2.2.3微型计算机系统的组成33

习题与思考题34

3 MCS-51单片机结构36

3.1 MCS-51总体结构36

3.1.1 MCS-51结构36

3.1.2 MCS-51引脚功能41

3.2存储器结构43

3.2.1程序存储器43

3.2.2数据存储器44

3.2.3特殊功能寄存器45

3.3 I/O端口结构及工作原理47

3.3.1并行I/O端口47

3.3.2串行I/O端口49

3.4 MCS-51工作方式50

3.4.1复位方式50

3.4.2程序执行工作方式51

3.4.3节电工作方式51

3.4.4编程和校验工作方式52

3.5时钟和时序54

3.5.1时钟54

3.5.2时序55

习题与思考题58

4 MCS-51指令系统59

4.1 概述59

4.1.1指令格式59

4.1.2指令的分类60

4.2寻址方式61

4.2.1立即寻址62

4.2.2直接寻址62

4.2.3寄存器寻址63

4.2.4寄存器间接寻址64

4.2.5变址寻址65

4.2.6相对寻址66

4.2.7位寻址66

4.3数据传送类指令67

4.3.1内部传送指令68

4.3.2外部传送指令72

4.3.3堆栈操作指令73

4.3.4数据交换指令74

4.4算述运算指令75

4.4.1加法指令76

4.4.2减法指令78

4.4.3十进制调整指令79

4.4.4乘法指令80

4.4.5除法指令81

4.5逻辑运算和移位指令81

4.5.1逻辑运算指令81

4.5.2移位指令84

4.6控制转移指令86

4.6.1无条件转移指令86

4.6.2条件转移指令88

4.6.3子程序调用和返回指令92

4.7.1位传送指令93

4.7.2位置位和位清零指令93

4.7位操作指令93

4.6.4空操作指令93

4.7.3位运算指令94

习题与思考题95

5汇编语言程序设计98

5.1汇编语言的构成98

5.1.1机器语言、汇编语言和高级语言98

5.1.2汇编语言程序的组成99

5.2汇编语言源程序的设计和汇编101

5.2.1程序设计步骤102

5.2.2源程序的汇编102

5.3简单程序设计103

5.4分支程序设计105

5.5循环程序设计108

5.6查表程序设计112

5.7数据检索程序116

5.8子程序设计117

5.9运算程序设计120

习题与思考题125

6 MCS-51中断系统126

6.1 中断及中断系统126

6.1.1为什么要使用中断126

6.1.2中断源127

6.1.3中断的分类129

6.1.4 CPU响应中断的条件及中断处理过程分析129

6.1.5中断嵌套130

6.1.6中断服务程序设计131

6.1.7中断系统的组成与功能132

6.2 MCS-51的中断系统133

6.2.1 中断源与中断请求标志133

6.2.2 MCS-51对中断请求的控制135

6.2.3 MCS-51的中断处理过程136

6.2.4中断请求的撤除138

6.2.5扩充外部中断源139

6.3定时器／计数器140

6.3.1定时器／计数器的组成140

6.3.2定时器／计数器的控制及初始化142

6.3.3定时器／计数器的4种工作方式144

6.3.4定时器／计数器量程的扩展147

6.3.5定时器／计数器应用举例151

习题与思考题155

7 MCS-51系统外部功能扩展157

7.1系统扩展概述157

7.2程序存储器的扩展158

7.2.1常用的程序存储器158

7.2.2 MCS-51程序存储器的扩展166

7.3数据存储器的扩展169

7.3.1常用的数据存储器169

7.3.2 MCS-51扩展外部数据存储器的原理171

7.3.3典型的MCS-51存储器扩展线路173

7.4 I/O口的扩展174

7.4.1简单的I/O口扩展175

7.4.2 8155可编程并行I/O扩展接口176

7.4.3 8255可编程并行I/O扩展接口184

习题与思考题191

8接口技术193

8.1单片机键盘接口技术193

8.1.1非编码键盘的分类194

8.1.2键盘处理过程194

8.1.3键盘接口及键盘扫描子程序设计198

8.1.4键盘扫描控制方式200

8.2单片机LED显示器接口技术201

8.2.1 LED显示器202

8.2.2 8155作LED显示器接口及显示程序205

8.2.3时钟显示接口电路206

8.3打印机接口208

8.3.1 TpμP-40A主要技术性能和接口要求208

8.3.2字符及打印命令209

8.3.3 TPμP-16A/40A与MCS-51单片机接口210

8.3.4 打印程序实例210

8.4 单片机与数／模转换器接口212

8.5 A/D转换器及接口220

8.5.1多路开关221

8.5.2采样／保持器224

8.5.3典型A/D转换器及接口228

习题与思考题235

9 MCS-51的串行通信236

9.1串行通信概述236

9.1.1串行通信的分类237

9.1.2串行通信的通信方向238

9.1.3异步串行通信的信号形式239

9.2 MCS-51的串行接口239

9.2.1 串行口结构与基本工作原理239

9.2.2串行口的工作方式242

9.2.3波特率设计244

9.3 MCS-51串行口的应用245

9.3.1 方式0的应用245

9.3.2方式1的应用247

9.3.3方式2的应用250

9.3.4方式3的应用252

9.3.5多机通信原理254

习题与思考题255

10单片机应用系统的开发设计257

10.1 单片机应用系统的设计步骤257

10.1.1方案论证及确定257

10.1.2硬件设计259

10.1.3软件设计261

10.1.4调试运行265

10.2 MCS-51开发装置267

10.2.1 开发机的组成267

10.2.2单片机开发系统的功能269

10.2.3典型的单片机开发系统271

10.3单片机控制系统实例275

习题与思考题282

11常用单片机介绍283

1 1.1 ATMEL公司89C1051单片机性能与结构283

11.2 MC6805单片机的性能及结构287

11.3 μPD7811单片机的性能及结构289

11.4 Z8单片机的性能及结构291

11.5 COP800单片机的性能与结构293

习题与思考题295

A1传送类指令练习实验296

A实验指导296

附录296

A2算术及逻辑运算指令练习实验298

A3其他指令功能练习实验300

A4分支程序和循环程序实验301

A5查表程序和显示程序实验302

A6中断及定时器实验303

A7数据存储器扩展实验304

A8 8155接口扩展实验304

A9键盘设计实验305

B MCS-51单片机指令表305

C ASCII（美国标准信息交换码）表312

参考文献313