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第1章 微型计算机基础1

1.1 计算机中的数制及数的转换1

1.1.1 计算机中的数制1

1.1.2 计算机中数制间数的转换4

1.2 计算机中数的表示方法7

1.2.1 定点机中数的表示方法7

1.2.2 浮点机中数的表示方法8

1.2.3 二进制数的运算9

1.3 计算机中数的表示形式13

1.3.1 机器数的原码、反码和补码13

1.3.2 补码的加减运算16

1.3.3 补码运算的正确性及变形码17

1.4 计算机中数和字符的编码21

1.4.1 BCD码和ASCII码21

1.4.2 汉字的编码24

1.4.3 校验码编码25

1.5 单片微型计算机概述29

1.5.1 单片机的内部结构29

1.5.2 单片机的基本原理32

1.5.3 单片机的分类及发展35

1.5.4 典型单片机性能概览36

1.5.5 单片机在工业控制中的应用46

习题与思考题47

第2章 MCS-51单片机结构与时序49

2.1 MCS-51单片机内部结构49

2.1.1 CPU结构49

2.1.2 存储器结构55

2.1.3 I/O端口59

2.1.4 定时器/计数器61

2.1.5 中断系统61

2.2 MCS-51单片机引脚功能61

2.2.1 MCS-51单片机引脚及其功能63

2.2.2 8031对片外存储器的连接65

2.3 MCS-51单片机的工作方式66

2.3.1 复位方式67

2.3.2 程序执行方式67

2.3.3 节电方式68

2.3.4 EPROM的编程和校验方式70

2.4 MCS-51单片机时序73

2.4.1 机器周期和指令周期73

2.4.2 MCS-51指令的取指/执行时序74

2.4.3 访问片外ROM/RAM的指令时序75

习题与思考题78

第3章 MCS-51单片机指令系统79

3.1 概述79

3.1.1 指令格式79

3.1.2 指令的3种表示形式80

3.1.3 指令的字节数80

3.1.4 指令的分类82

3.1.5 指令系统综述83

3.2 寻址方式84

3.2.1 寄存器寻址84

3.2.2 直接寻址84

3.2.3 立即寻址86

3.2.4 寄存器间址86

3.2.5 变址寻址87

3.2.6 相对寻址88

3.2.7 位寻址89

3.3 数据传送指令90

3.3.1 内部数据传送指令（15条）90

3.3.2 外部数据传送指令（7条）93

3.3.3 堆栈操作指令（2条）96

3.3.4 数据交换指令（4条）97

3.4 算术与逻辑运算和移位指令98

3.4.1 算术运算指令（24条）98

3.4.2 逻辑运算指令（20条）105

3.4.3 移位指令（5条）108

3.5 控制转移和位操作指令110

3.5.1 控制转移指令（17条）110

3.5.2 位操作指令（17条）119

习题与思考题122

第4章 汇编语言程序设计126

4.1 汇编语言的构成126

4.1.1 程序设计语言126

4.1.2 汇编语言的格式127

4.1.3 汇编语言的构成129

4.2 汇编语言源程序的设计与汇编133

4.2.1 汇编语言源程序的设计步骤134

4.2.2 汇编语言源程序的汇编135

4.2.3 μVision 3集成开发环境简介138

4.3 简单程序与分支程序设计139

4.3.1 简单程序设计139

4.3.2 分支程序设计141

4.4 循环与查表程序设计146

4.4.1 循环程序设计146

4.4.2 查表程序设计152

4.5 子程序与运算程序设计156

4.5.1 子程序设计156

4.5.2 运算程序设计160

习题与思考题167

第5章 半导体存储器170

5.1 半导体存储器基础170

5.1.1 半导体存储器的分类和作用170

5.1.2 半导体存储器的技术指标173

5.1.3 半导体存储器的现状和前景174

5.1.4 半导体存储器的基本结构175

5.2 只读存储器178

5.2.1 掩膜ROM的原理178

5.2.2 PROM的原理179

5.2.3 EPROM的原理180

5.2.4 ROM举例181

5.3 随机存取存储器187

5.3.1 静态RAM的基本存储电路187

5.3.2 动态RAM的基本存储电路188

5.3.3 RAM举例189

5.4 MCS-51和外部存储器的连接193

5.4.1 连接中应考虑的问题193

5.4.2 MCS-51对外部ROM的连接196

5.4.3 MCS-51对外部RAM的连接198

5.4.4 MCS-51对外部存储器的连接202

习题与思考题203

第6章 MCS-51中断系统206

6.1 概述206

6.1.1 中断的定义和作用206

6.1.2 中断源207

6.1.3 中断的分类208

6.1.4 中断的嵌套208

6.1.5 中断系统的功能209

6.2 MCS-51的中断系统210

6.2.1 MCS-51的中断源和中断标志210

6.2.2 MCS-51对中断请求的控制213

6.2.3 MCS-51对中断的响应216

6.2.4 MCS-51对中断的响应时间216

6.2.5 MCS-51对中断请求的撤除217

6.2.6 MCS-51中断系统的初始化218

6.2.7 MCS-51外部中断的应用219

6.3 中断控制器8259A224

6.3.1 8259的内部结构224

6.3.2 8259的引脚功能225

6.3.3 8259的命令字226

6.3.4 8259的工作模式233

6.3.5 8259的级联238

6.4 MCS-51对外部中断源的扩展239

6.4.1 借用定时器溢出中断扩展外部中断源240

6.4.2 采用查询法扩展外部中断源240

6.4.3 采用8259扩展外部中断源242

习题与思考题244

第7章 并行I/O接口246

7.1 概述246

7.1.1 I/O接口的作用247

7.1.2 外部设备的编址247

7.1.3 I/O数据的4种传送方式249

7.1.4 I/O接口的类型252

7.2 MCS-51内部并行I/O端口及其应用253

7.2.1 MCS-51内部并行I/O端口253

7.2.2 MCS-51内部并行I/O端口的应用253

7.3 MCS-51并行I/O端口的扩展260

7.3.1 Intel 8155260

7.3.2 MCS-51对并行I/O端口的扩展267

7.4 MCS-51对LED/键盘的接口273

7.4.1 MCS-51对LED的接口273

7.4.2 MCS-51对非编码键盘的接口277

7.4.3 键盘/显示系统284

7.5 MCS-51内部定时器/计数器285

7.5.1 MCS-51对内部定时器/计数器的控制286

7.5.2 MCS-51内部定时器/计数器的工作方式288

7.5.3 MCS-51对内部定时器/计数器的初始化289

7.5.4 应用举例291

7.6 MCS-51对LCD的接口294

7.6.1 字段式LCD液晶显示器294

7.6.2 点阵式LCD液晶显示器302

习题与思考题324

第8章 MCS-51对A/D和D/A的接口326

8.1 D/A转换器326

8.1.1 D/A转换器的原理327

8.1.2 D/A转换器的性能指标328

8.1.3 DAC0832329

8.2 MCS-51对D/A的接口330

8.2.1 DAC的应用331

8.2.2 MCS-51对8位DAC的接口333

8.2.3 MCS-51对12位DAC的接口338

8.3 A/D转换器340

8.3.1 逐次逼近式A/D转换原理341

8.3.2 并行A/D转换原理341

8.3.3 A/D转换器的性能指标343

8.3.4 ADC0809343

8.4 MCS-51对A/D的接口346

8.4.1 MCS-51对ADC0809的接口346

8.4.2 MCS-51对AD574A的接口350

习题与思考题353

第9章 MCS-51的串行通信356

9.1 串行通信基础356

9.1.1 串行通信的分类356

9.1.2 串行通信的制式358

9.1.3 串行通信中的调制解调器359

9.1.4 串行通信中串行I/O数据的实现362

9.2 MCS-51的串行接口365

9.2.1 串行口的结构365

9.2.2 串行口的工作方式368

9.2.3 串行口的通信波特率370

9.3 MCS-51串行口的应用371

9.3.1 串行口在方式0下的应用371

9.3.2 串行口在其他方式下的应用373

9.4 单片机的多机通信379

9.4.1 软件中断型主从式多机通信380

9.4.2 硬件中断型主从式多机通信386

9.4.3 分布式通信系统387

9.4.4 光纤通信简介392

习题与思考题396

第10章 单片机应用系统的设计398

10.1 单片机的总线结构398

10.1.1 单片机总线概述398

10.1.2 板级总线401

10.1.3 通信总线406

10.2 单片机前向通道的设计414

10.2.1 传感器和模拟信号放大器415

10.2.2 多路开关和采样保持器418

10.2.3 DS18B20的原理及应用422

10.3 单片机后向通道的设计439

10.3.1 线路驱动器和接收器439

10.3.2 外围驱动器441

10.3.3 显示驱动器和电平转换器444

10.3.4 电气隔离技术446

10.4 单片机应用系统的抗干扰设计451

10.4.1 单片机应用系统的硬件抗干扰设计451

10.4.2 单片机应用系统的软件抗干扰设计460

习题与思考题467

附录A ASCII码字符表469

附录B 图形字符代码表（汉字编码部分）示例图470

附录C MCS-51系列单片机指令表471

附录D LCD控制芯片RD44780中CGROM字符表480

附录E PROTEUS多功能EDA软件简介481

附录F 配套光盘简介483

参考文献485