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目录1

序1

前言1

第1章MCS-51单片机系统结构1

本章学习目标1

1.1单片机概述1

1.1.1单片机的概念1

1.1.2单片机的发展2

1.1.3单片机的系列产品介绍3

1.2 MCS-51单片机结构简介4

1.2.1 MCS-5 1单片机的内部结构5

1.2.2 80C51/80C52单片机引脚定义及功能6

1.3.1 内部数据存储器及专用寄存器8

1.3 MCS-5 1单片机的存储器结构8

1.3.2外部数据存储器12

1.3.3程序存储器14

1.4单片机并行I/O口15

1.4.1 P0口15

1.4.2P1口17

1.4.3 P2口17

1.4.4 P3口18

1.5单片机的复位电路与工作方式19

1.5.1单片机的复位电路19

1.5.2单片机的工作方式20

1.6单片机的时钟与CPU时序22

1.6.1单片机的时钟22

1.6.2单片机的CPU时序23

习题一25

本章小结25

第2章单片机的指令系统与程序设计27

本章学习目标27

2.1 概述27

2.1.1 指令格式27

2.1.2指令分类28

2.1.3指令符号的意义30

2.1.4伪指令30

2.2寻址方式32

2.2.1 立即寻址33

2.2.2直接寻址33

2.2.3寄存器寻址33

2.2.4寄存器间接寻址33

2.2.5相对寻址34

2.2.6变址寻址35

2.2.7位寻址36

2.3指令系统36

2.3.1数据传送类指令36

2.3.2算术运算类指令40

2.3.3逻辑运算指令44

2.3.4移位指令46

2.3.5控制转移类指令47

2.3.6位操作指令50

2.4程序设计52

2.4.1延时程序53

2.4.2循环程序54

2.4.3分支程序56

2.4.4地址表法散转程序56

2.4.5转移表法散转程序57

2.4.6查表程序设计58

2.4.7代码转换类程序设计60

2.4.8定点数运算程序设计63

2.4.9浮点数运算程序69

本章小结79

习题二80

第3章单片机的中断系统与定时器/计数器83

本章学习目标83

3.1 中断系统83

3.1.1 中断的定义84

3.1.2中断源85

3.1.3 中断的优先级85

3.1.4中断控制86

3.1.5 中断响应88

3.1.6中断响应的撤除89

3.2外部中断的使用90

3.2.1 使用查询法扩展外部中断源90

3.2.2利用定时器扩展外部中断源91

3.2.3利用优先权编码器扩展外部中断源92

3.3定时器／计数器95

3.3.1定时器／计数器的结构95

3.3.2定时器／计数器的控制寄存器及工作方式95

3.4单片机外部中断与定时器／计数器的应用训练98

3.4.1外部中断INT0的应用训练98

3.4.2多级外部中断的应用训练99

3.4.3定时器方式0的应用训练101

3.4.4定时器方式1的应用训练103

3.4.5外部脉冲宽度的测量训练104

3.4.6单片机内部软件看门狗的应用训练105

本章小结106

习题三107

第4章单片机的串行通信109

本章学习目标109

4.1 串行通信概念109

4.1.1 串行通信的基本方式109

4.1.2 串行通信的波特率111

4.2 串行通信的结构及工作方式111

4.2.1 串行通信口的结构111

4.2.2 串行通信的工作方式113

4.2.3双机通信116

4.2.4多机通信118

4.3 串行口的扩展应用120

4.3.1 串行口扩展显示器训练121

4.3.2 串行口扩展的键盘训练122

4.4.1双机通信训练124

4.4串行通信的应用124

4.4.2用电流环实现远距离通信训练127

4.4.3计算机与单片机的通信训练128

4.4.4多机通信训练133

本章小结138

习题四139

第5章外部I/O口的扩展训练140

本章学习目标140

5.1 MCS-5 1外部I/O扩展原理概述140

5.1.1 MCS-5 1外部I/O扩展概述140

5.1.2 MCS-51外部I/O扩展常用芯片140

5.2 TTL芯片扩展I/O并行接口的应用训练141

5.2.1 用74LS377扩展8位并行输出接口的使用训练141

5.2.3用三态门扩展8位并行输入接口的使用训练142

5.2.2用74LS373扩展8位并行输入接口的使用训练142

5.3.1 8255A可编程外围并行接口结构及性能介绍143

5.3 8255A可编程外围并行接口的应用训练143

5.3.2训练内容146

5.3.3电路图146

5.3.4参考程序147

5.48155/8156可编程I/O接口的结构及性能148

5.4.1 8155/8156可编程外围I/O接口的结构及性能介绍148

5.4.2训练内容151

5.4.3电路图151

5.4.4参考程序151

5.5 8253/8254可编程定时／计数器的应用训练152

5.5.1 8253/8254可编程定时／计数器结构及性能简介152

5.5.2训练内容153

5.5.4参考程序154

5.5.3电路图154

本章小结155

习题五155

第6章A/D、D/A转换器的应用训练157

本章学习目标157

6.1 8位逐次比较式A/D转换器的训练157

6.1.1 ADC0809的逻辑结构与引脚功能157

6.1.2单片机与ADC0809接口的训练159

6.2 12位串行接口A/D转换器的训练161

6.2.1 MAX187的主要特性与引脚功能161

6.2.2 MAX187的工作原理162

6.2.3单片机与MAX187接口的训练162

6.3 12位并行A/D转换器的使用训练164

6.3.1 AD574A的引脚功能及真值表164

6.3.2 AD574A的单极性和双极性输入165

6.3.3 单片机与AD574A接口的训练166

6.4 8位D/A转换器的训练168

6.4.1DAC0832的内部结构和引脚功能168

6.4.2DAC0832工作方式与输出极性169

6.4.3单片机与DAC0832接口的训练170

6.5 I2C总线接口芯片PCF8591的使用训练172

6.5.1 PCF8591的主要特性与引脚功能172

6.5.2结构与应用原理173

6.5.3 PCF8591的数据操作格式174

6.5.4 I2C总线操作时序及数据操作模拟175

6.5.5 I2C总线接口芯片PCF8591的使用训练180

6.6 V/F转换器的使用训练182

6.6.1 V/F转换原理182

6.6.2 LM331的引脚功能与特性183

6.6.3 LM33 1的外部接线184

6.6.4 LM331的使用训练185

本章小结186

习题六187

第7章单片机的综合应用188

本章学习目标188

7.1 三相步进电机的控制188

7.1.1 步进电机的工作原理188

7.1.2步进电机的控制188

7.1.3步进电机的单片机控制190

7.2单片机与功率驱动接口电路的连接192

7.2.1扩大驱动电流的方法192

7.2.2单片机控制强电电路的开关器件194

7.3.1 系统组成与设计方案198

7.3数字频率计的设计198

7.3.3频率计程序设计199

7.3.2频率计程序框图199

7.4大型数字显示时钟的设计204

7.4.1 系统组成与工作原理204

7.4.2数字电子钟程序框图206

7.4.3数字电子钟程序207

7.5汉字液晶显示器的设计214

7.5.1液晶显示控制器HD61830214

7.5.2 HD61830液晶模块的应用216

7.6多路温度巡检系统的设计221

7.6.1设计目标与预备知识221

7.6.2设计方案222

7.6.3软件设计223

7.8.2功能和硬件原理229

7.8大容量数据存储器的应用设计229

7.8.1设计目标229

7.9高速AD在MCS-51单片机中的应用设计230

7.9.1设计思路230

7.9.2功能和硬件原理230

本章小结232

第8章单片机的可靠性设计与抗干扰设计233

本章学习目标233

8.1 单片机应用系统的可靠性设计233

8.1.1可靠度233

8.1.2提高可靠性的措施234

8.2抗干扰的设计原则234

8.2.1干扰的来源234

8.3.1数字滤波的设计235

8.2.2抗干扰的设计原则235

8.3软件抗干扰的设计235

8.3.2软件冗余238

8.3.3软件陷阱239

8.3.4软件看门狗技术239

8.4硬件抗干扰的设计240

8.4.1滤波技术240

8.4.2隔离技术241

8.4.3接地技术242

8.4.4单片机的自动复位与电源的监测技术243

本章小结244

习题八245

9.1.1 设计流程246

9.1 单片机应用系统的开发流程246

本章学习目标246

第9章单片机应用系统的设计方法246

9.1.2总体设计247

9.1.3硬件设计248

9.1.4软件设计248

9.1.5系统的调试与维护250

9.2 51单片机应用系统的开发工具250

9.2.1 51仿真系统简介251

9.2.2调试工具简介253

9.3编程器的使用方法255

9.3.1系统的安装255

9.3.2编程操作255

本章小结257

习题九258