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第1章 微机基础知识1

1.1 计算机中负数的表示和运算1

1.1.1 机器数1

1.1.2 机器数的原码、反码和补码1

1.1.3 补码加减运算2

1.1.4 原码乘除运算3

1.2 微机中的常用编码3

1.2.1 ASCII码3

1.2.2 非ASCII编码4

1.2.3 BCD码4

1.3 微机概述5

1.3.1 微型计算机的发展5

1.3.2 微型计算机的基本组成5

1.3.3 微处理器的基本组成6

1.3.4 微机系统的程序存储与控制6

1.4 单片微型计算机概述6

1.4.1 单片机的发展过程及产品近况7

1.4.2 单片机的特点及应用领域7

1.4.3 单片机的供应状态8

1.5 单片机应用的开发仿真工具9

1.5.1 Keil C51μ Vision集成开发环境简介9

1.5.2 Proteus Design Suite软件介绍15

本章小结23

思考题及习题23

第2章 微型计算机的存储器24

2.1 微型计算机存储器概述24

2.2 只读存储器26

2.2.1 只读存储器的结构及分类26

2.2.2 只读存储器典型产品举例29

2.3 随机存储器30

2.3.1 静态基本存储电路32

2.3.2 动态基本存储电路33

2.3.3 RAM芯片介绍33

2.4 Flash存储器34

2.4.1 Flash类型及应用34

2.4.2 NOR和NAND Flash存储器的使用区别35

2.4.3 闪存AT29LV040A芯片介绍36

2.5 存储器的组成与扩展37

2.5.1 存储器芯片的选择37

2.5.2 存储器的扩展38

本章小结41

思考题及习题42

第3章 80C51的结构和原理43

3.1 80C51系列概述43

3.1.1 MCS-51系列43

3.1.2 80C51系列43

3.1.3 80C51的应用模式43

3.2 80C51典型产品资源配置与引脚44

3.2.1 80C51典型产品资源配置44

3.2.2 引脚信号45

3.3 80C51系列单片机的结构46

3.3.1 80C51单片机逻辑结构46

3.3.2 80C51单片机内部结构46

3.4 80C51内部数据存储器（内部RAM）48

3.4.1 80C51的内部数据存储器48

3.4.2 专用寄存器的位寻址53

3.5 80C51内部程序存储器（内部ROM）53

3.5.1 片内与片外程序存储器的选择54

3.5.2 程序存储器的几个特殊单元55

3.6 80C51单片机输入／输出（I/O）口55

3.6.1 P0口55

3.6.2 P1口56

3.6.3 P2口56

3.6.4 P3口57

3.7 单片机的工作方式58

3.7.1 复位及复位电路58

3.7.2 时钟电路和时序58

3.7.3 单片机的低功耗方式60

3.8 单片机执行指令的过程61

本章小结62

思考题及习题62

第4章 80C51的指令系统64

4.1 指令的基本格式及常用符号64

4.1.1 指令的字节数65

4.1.2 指令的执行时间65

4.1.3 汇编语言的语句结构65

4.2 80C51的寻址方式66

4.2.1 立即寻址66

4.2.2 直接寻址66

4.2.3 寄存器寻址67

4.2.4 寄存器间接寻址67

4.2.5 变址寻址68

4.2.6 相对寻址68

4.2.7 位寻址69

4.3 数据传送类指令70

4.3.1 一般传送指令70

4.3.2 特殊传送指令72

4.4 算术运算类指令74

4.4.1 不带进位加法指令及BCD码加法调整指令75

4.4.2 带进位加法指令77

4.4.3 加1指令77

4.4.4 带借位减法指令77

4.4.5 减1指令78

4.4.6 乘、除法指令78

4.5 逻辑运算类指令78

4.5.1 逻辑与指令79

4.5.2 逻辑或指令79

4.5.3 逻辑异或指令80

4.5.4 累加器清零及取反指令80

4.5.5 移位指令80

4.6 控制转移类指令81

4.6.1 无条件转移指令82

4.6.2 条件转移指令83

4.6.3 调用及返回指令84

4.7 布尔变量操作指令85

4.7.1 位传送指令86

4.7.2 位置位指令86

4.7.3 位运算指令87

4.7.4 位控制转移指令87

本章小结88

思考题及习题88

第5章 80C51的汇编语言程序设计91

5.1 程序编制的方法和技巧91

5.1.1 程序编制的步骤91

5.1.2 程序编制的方法和技巧92

5.1.3 汇编语言的语句种类及指令格式92

5.2 源程序的编辑和汇编94

5.3 汇编语言程序设计和基本程序结构95

5.3.1 顺序程序设计95

5.3.2 分支程序95

5.3.3 循环程序99

5.3.4 子程序及其调用100

5.4 常用程序举例105

5.4.1 算术运算程序105

5.4.2 代码转换106

5.4.3 I/O操作108

5.5 简单I/O设备的并口直接驱动示例109

本章小结111

思考题及习题112

第6章 51单片机的C语言程序设计113

6.1 单片机C语言概述113

6.1.1 C51的程序结构113

6.1.2 C51编译器介绍113

6.1.3 C51语言和汇编语言的关系113

6.2 C51的数据类型114

6.2.1 C51的数据类型114

6.2.2 C51数据的存储类型115

6.2.3 8051单片机特殊功能寄存器的C51定义116

6.3 C51的运算符和表达式116

6.3.1 赋值运算符116

6.3.2 算术运算符117

6.3.3 关系运算符117

6.3.4 逻辑运算符118

6.3.5 位运算符118

6.3.6 其他运算符118

6.4 C51流程控制语句121

6.4.1 条件语句121

6.4.2 循环语句122

6.4.3 开关语句123

6.4.4 break、 continue和goto语句123

6.5 C51的构造数据类型124

6.5.1 数组124

6.5.2 指针125

6.5.3 结构127

6.5.4 枚举128

6.6 C51的函数128

6.6.1 C51函数定义129

6.6.2 C51函数调用130

6.6.3 混合编程简介130

6.6.4 混合编程形式132

6.6.5 C51库函数133

6.7 C51中断编程实例133

6.8 C51实例仿真介绍134

6.8.1 C51仿真实例134

6.8.2 混合编程实例135

本章小结136

思考题及习题137

第7章 80C51的中断系统及定时／计数器138

7.1 中断概述138

7.2 中断处理过程139

7.3 80C51的中断系统及其控制141

7.4 80C51中断源的扩展147

7.5 80C51的定时／计数器及其应用148

本章小结164

思考题及习题164

第8章 80C51单片机的串行口及串行总线扩展166

8.1 串行通信基本知识166

8.1.1 基本通信方式及特点166

8.1.2 串行通信的数据传送方式166

8.1.3 串行通信的分类167

8.1.4 串行通信的波特率、比特率168

8.2 80C51单片机的串行口168

8.2.1 MCS-51单片机串行口的结构168

8.2.2 MCS-51单片机串行口控制169

8.3 80C51单片机的串行口应用175

8.4 单片机的串行总线扩展184

8.4.1 I2C总线接口及其扩展184

8.4.2 SPI总线接口及其扩展193

8.4.3 CAN总线196

8.4.4 USB总线197

8.4.5 单总线（1-Wire）198

本章小结199

习题及思考题199

第9章 80C51单片机的系统扩展201

9.1 I/O接口电路概述201

9.2 I/O传送方式201

9.2.1 无条件传送方式201

9.2.2 查询传送方式202

9.2.3 中断传送方式202

9.2.4 直接存储器（DMA）存取方式202

9.3 存储器扩展及时序202

9.3.1 系统扩展总线及扩展芯片的寻址方式203

9.3.2 程序存储器扩展203

9.3.3 数据存储器扩展206

9.3.4 简单I/O口扩展208

9.4 可编程I/O扩展接口芯片81C55及其应用210

9.5 可编程并行接口芯片82C55及其应用214

9.6 单片机显示、键盘系统219

9.6.1 LED数码管显示接口219

9.6.2 LCD液晶显示接口226

9.6.3 键盘接口232

本章小结237

思考题及习题237

第10章 80C51单片机的模拟量接口239

10.1 并行D/A转换器与单片机的接口239

10.1.1 D/A转换原理239

10.1.2 DAC主要性能指标240

10.1.3 8位D/A转换器DAC0832及与单片机接口241

10.1.4 12位D/A转换器DAC 1208及与单片机接口244

10.2 并行A/D转换器与单片机的接口246

10.2.1 A/D转换的技术指标246

10.2.2 A/D转换原理247

10.2.3 8位A/D转换器ADC0809及与单片机接口247

10.2.4 12位A/D转换器AD 1674及与单片机接口251

10.3 串行A/D转换器与单片机的接口253

10.3.1 串行A/D转换器HX711介绍254

10.3.2 工作原理255

10.3.3 80C51和HX711的接口设计256

本章小结257

思考题及习题257

第11章 80C51应用系统设计方法259

11.1 单片机应用设计过程259

11.1.1 确定系统的功能与性能259

11.1.2 确定系统基本结构259

11.1.3 单片机应用系统硬件、软件的设计原则260

11.1.4 硬件设计261

11.1.5 软件设计262

11.1.6 资源分配262

11.1.7 单片机应用系统的开发262

11.2 提高系统可靠性的一般方法263

11.2.1 电源干扰及其抑制264

11.2.2 地线干扰及其抑制264

11.2.3 其他提高系统可靠性的方法265

11.3 设计与制作实例270

11.3.1 单片机兴趣实验板设计与制作270

11.3.2 用DS18B20温度传感器进行温度测量272

11.3.3 电子密码锁设计273

本章小结277

思考题及习题277

第12章 微处理器及微机系统278

12.1 微处理器概述278

12.1.1 微处理器发展简介278

12.1.2 微处理器的结构278

12.1.3 8086的内部寄存器结构279

12.1.4 8086存储空间管理280

12.1.5 8086的引脚功能282

12.1.6 8086的两种工作模式283

12.1.7 8086的总线周期284

12.1.8 8086的指令系统285

12.1.9 汇编语言程序设计287

12.2 微处理器系统构成与扩展290

12.2.1 微型计算机系统的构成290

12.2.2 8086系统扩展291

12.3 总线技术296

12.3.1 总线概述296

12.3.2 总线规范及主要性能指标296

12.3.3 常用的系统总线296

12.4 计算机发展现状297

12.4.1 台式计算机及其接口297

12.4.2 便携式计算机302

12.4.3 超级计算机303

本章小结304

思考题及习题305

附录A 89C51单片机指令按序排列表306

附录B MCS-51汇编指令-机器码对照表309

参考文献311