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第1章 微型计算机基础知识1

1.1微型计算机数制及其转换1

1.1.1微型计算机常用数制的特点1

1.1.2微型计算机数制间的转换3

1.2微型计算机中数的表示方法6

1.2.1机器数与真值6

1.2.2原码、反码、补码7

1.2.3微型计算机的二进制编码11

1.3微型计算机系统组成原理14

1.3.1计算机的基本结构14

1.3.2微型计算机的基本组成14

1.3.3微型计算机的基本工作原理16

1.3.4微型计算机系统组成17

1.4单片微型计算机概述19

1.4.1单片机的历史及发展概况19

1.4.2单片机的发展趋势20

1.4.3单片机的应用21

1.4.4 8位单片机的主要生产厂家和机型22

1.4.5 MCS-51系列单片机22

思考题与习题24

第2章 MCS-51单片机的硬件结构26

2.1 MCS-51单片机内部结构26

2.1.1 MCS-51单片机的基本组成26

2.1.2 MCS-51单片机内部结构27

2.2 MCS-51单片机引脚功能38

2.3.1机器周期和指令周期41

2.3.2 MCS-51单片机指令的取指、执行时序41

2.3 MCS-51单片机时序41

2.4 MCS-51单片机复位及复位电路43

2.4.1复位操作43

2.4.2复位信号和复位电路43

2.4.3程序执行方式43

2.4.4低功耗操作方式44

思考题与习题45

第3章 半导体存储器及其扩展设计46

3.1半导体存储器46

3.1.1半导体存储器概述46

3.1.2常用半导体存储器48

3.2单片机外部存储器的扩展52

3.2.1扩展外部存储器的一般方法52

3.2.2扩展程序存储器54

3.2.3扩展数据存储器55

3.2.4扩展串行存储器57

3.2.5存储器芯片的选择60

3.3存储器的若干实用技术61

思考题与习题62

第4章 MCS-51的指令系统63

4.1概述63

4.1.1指令和程序设计语言63

4.1.2 MCS-51指令系统及符号说明65

4.2 MCS-51指令系统的寻址方式66

4.2.1寄存器寻址66

4.2.2直接寻址66

4.2.3寄存器间接寻址66

4.2.4立即寻址67

4.2.5基址寄存器加变址寄存器间接寻址67

4.2.6相对寻址68

4.2.8寻址空间69

4.3 MCS-51指令系统69

4.2.7位寻址69

4.3.1数据传送类指令70

4.3.2算术操作类指令73

4.3.3逻辑运算指令77

4.3.4控制转移类指令79

4.3.5位操作指令83

思考题与习题84

第5章 MCS-51汇编语言程序设计87

5.1汇编语言程序设计步骤与技巧87

5.1.1汇编语言程序设计步骤87

5.2伪指令88

5.1.2汇编语言编程技巧88

5.3汇编语言程序设计90

5.3.1顺序程序设计91

5.3.2分支程序设计92

5.3.3循环程序设计94

5.3.4子程序设计100

5.3.5查表程序设计102

5.3.6散转程序设计106

5.3.7模拟组合逻辑的程序设计107

思考题与习题109

第6章 中断系统111

6.1中断概述111

6.1.1中断概念111

6.1.3中断优先权及CPU响应中断的原则112

6.1.2中断类型112

6.2中断处理过程113

6.2.1中断请求113

6.2.2中断响应114

6.2.3中断处理114

6.2.4中断返回114

6.3 MCS-51单片机中断系统114

6.3.1MCS-51单片机的中断结构114

6.3.2中断源115

6.3.3中断的控制115

6.3.4中断处理过程118

6.4中断程序举例120

6.4.1主程序120

6.4.2中断服务程序120

思考题与习题123

第7章 定时／计数器及其应用124

7.1定时／计数器的基本功能124

7.2 8051片内定时／计数器概述124

7.3定时器的控制125

7.3.1工作模式寄存器TMOD125

7.3.2控制寄存器TCON126

7.4定时／计数器的4种工作模式及应用126

7.4.1工作模式0及应用127

7.4.2工作模式1及应用128

7.4.3工作模式2及应用129

7.4.4工作模式3及应用131

7.5应用举例132

思考题与习题133

8.1.1输入／输出及硬件接口134

8.1有关接口的基本概念134

第8章 微型机的I/O接口技术134

8.1.2接口信号的分类135

8.1.3端口的概念及操作136

8.1.4接口电路的功能概述136

8.1.5主机对I/O的寻址方式137

8.2接口数据的传送方式138

8.2.1同步传送方式138

8.2.2异步传送方式138

8.2.3中断传送方式139

8.2.4DMA传送方式139

8.3 I/O接口的简单扩展140

8.3.1I/O接口的类型140

8.3.2单片机的I/O口特性140

8.3.3简单I/O口扩展举例142

思考题与习题146

第9章 MCS-51与可编程接口的扩展147

9.1并行I/O接口芯片8255A147

9.1.1 8255A的主要特性147

9.1.2 8255A的内部结构147

9.1.3 8255A引脚及其功能（外部特性）148

9.1.4 8255A的控制字150

9.1.5 8255A与单片机接口实例154

9.2 RAM/IO接口芯片8155155

9.2.1 8155引脚及其功能155

9.2.2 8155内部寄存器及其编址156

9.2.3 8155内部定时／计数器158

9.2.4 8155与单片机的接口实例159

9.3.1 8279的内部结构及引脚161

9.3键盘／显示器接口芯片8279161

9.3.2 8279的操作命令字163

9.3.3 8279的状态字167

9.3.4 8279与键盘／显示器的接口实例168

9.4串行口扩展芯片8251A170

9.4.1 8251A的基本特点170

9.4.2 8251A的内部结构和引脚功能170

9.4.3 8251A的控制字173

9.4.4 MCS-51和8251A的接口实例176

思考题与习题178

第10章 MCS-51系统扩展179

10.1MCS-51与键盘接口179

10.1.1键盘及其接口179

10.1.2单片机应用系统中的典型显示／键盘接口185

10.2.1LED显示器及其接口188

10.2 MCS-51与显示器的接口188

10.2.2液晶显示器（LCD）及其应用196

10.3 MCS-51与TPμp-40A/16A微型打印机的接口205

思考题与习题207

第11章 单片机串行通信与接口208

11.1串行通信基础208

11.1.1串行通信的分类208

11.1.2串行通信的制式210

11.2串行通信的接口标准211

11.2.1 RS-232C接口211

11.2.2RS-422A接口213

11.2.3 RS-485接口214

11.2.4各种串行接口性能比较215

11.3.1串行口控制寄存器SCON和PCON216

11.3 MCS-51的串行接口216

11.3.2串行口的工作方式217

11.3.3串行口的通信波特率219

11.4双机串行通信技术220

11.4.1双机通信接口设计220

11.4.2双机通信软件设计221

11.5多机串行通信技术227

11.6串行通信中的波特率设置技术236

11.6.1 MCS-51单片机串行通信波特率的确定236

11.6.2波特率相对误差范围的确定方法236

11.6.3SMOD位对波特率的影响238

思考题与习题238

12.1.1 DAC的性能指标和选择方法240

12.1 DAC及其与MCS-51单片机的接口240

第12章 数模、模数转换器的接口设计240

12.1.2 MCS-51与DAC的接口241

12.2 ADC及其与MCS-51的接口249

12.2.1ADC的性能指标和选择方法249

12.2.2 MCS-51与ADC的接口251

思考题与习题259

第13章 单片机应用系统的设计260

13.1单片机应用系统设计概述260

13.1.1系统设计步骤260

13.1.2总体设计要点261

13.1.3硬件设计262

13.1.4软件设计262

13.1.5数据采集系统263

13.2应用实例——溴素生产物料调控自动监视系统265

13.1.6系统的调试、运行和维护265

13.2.1系统的技术指标及功能266

13.2.2方案论证266

13.2.3硬件电路设计267

13.2.4软件设计271

13.3系统可靠性设计和故障诊断技术277

13.3.1系统可行性设计277

13.3.2系统抗干扰技术278

13.3.3系统故障诊断280

思考题与习题281

第14章 单片机应用系统的开发工具283

14.1开发系统简介283

14.1.1开发系统的功能284

14.1.2开发系统的分类284

14.1.4开发系统的基本组成286

14.1.3有关开发系统性能的几个基本概念286

14.2用户样机开发调试过程287

14.2.1用户样机硬件调试287

14.2.2用户样机软件的设计、调试289

14.3 C51开发工具291

14.3.1 8051的编程语言291

14.3.2 C51编译器292

14.3.3 Keil/Franklin C51编译实例292

14.3.4C51程序结构298

思考题与习题299

附录A ASCII码字符表300

附录B MCS-51系列单片机指令集301

附录C 指令助记符与机器码速查表306

参考文献307