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项目1 初识微控制器1

教学导航1

1.1 微控制器的概念、特点与发展2

1.2 单片机的硬软件系统及种类3

1.2.1 单片机的硬件系统3

1.2.2 单片机的软件系统4

1.2.3 单片机的分类与选择5

1.3 单片机开发工具6

1.3.1 编程器6

1.3.2 仿真器7

1.3.3 单片机学习板7

1.4 计算机数的运算基础8

1.4.1 进位计数制及相互转换8

1.4.2 计算机中数和字符的表示11

项目实施1：认识单片机14

思考与练习115

项目2 MCS-51单片机最小系统的设计与制作16

教学导航16

2.1 MCS-51单片机的内部组成17

2.2 MCS-51系列单片机典型芯片的外部引脚功能18

2.3 CPU的时钟电路和时序定时单位21

2.3.1 时钟电路21

2.3.2 时序定时单位22

项目实施2：搭建一个单片机最小应用系统23

思考与练习224

项目3 8051单片机内部存储器的读写与调试25

教学导航25

3.1 8051单片机的存储器结构26

3.1.1 存储器的概念和分类26

3.1.2 8051单片机存储器的组织结构27

3.1.3 8051内部数据存储器——内部RAM29

3.1.4 8051内部程序存储器——内部ROM32

3.2 单片机控制系统软件开发知识（1）33

3.2.1 指令系统的概念与分类33

3.2.2 指令格式及指令符号34

3.2.3 寻址方式36

3.2.4 数据传送类指令39

3.2.5 算法与结构化程序设计44

3.3 WAVE仿真开发软件的应用45

项目实施3：使用仿真开发软件对内部RAM和ROM进行读写检测46

思考与练习347

项目4 跑马灯的设计与调试48

教学导航48

4.1 发光二极管基础49

4.2 单片机并行输入／输出口49

4.2.1 P0口49

4.2.2 P1口51

4.2.3 P2口51

4.2.4 P3口51

4.3 单片机控制系统软件开发知识（2）52

4.3.1 程序状态字专用寄存器——PSW52

4.3.2 寻址方式53

4.3.3 位操作指令——SETB、CLR、CPL54

4.3.4 逻辑运算及循环移位指令55

4.3.5 条件转移指令——减1循环指令DJNZ59

4.3.6 程序基本结构——循环结构59

4.3.7 延时子程序设计60

项目实施4：分步实现LED跑马灯61

思考与练习462

项目5 调频脉冲发生器的设计与调试64

教学导航64

5.1 单片机中断系统65

5.1.1 中断基本概念65

5.1.2 8051单片机中断系统67

5.1.3 8051单片机的中断控制专用寄存器——IE、IP、SP70

5.1.4 8051单片机的中断响应过程72

5.2 单片机控制系统软件开发知识（3）76

5.2.1 无条件转移指令——LJMP、AJMP、SJMP76

5.2.2 调用和返回指令——LCALL、ACALL、RET、RETI77

5.2.3 堆栈操作指令——PUSH、POP79

5.2.4 算术运算指令81

5.2.5 外部中断子程序的编写89

项目实施5：简单调频脉冲发生器的硬件与软件设计94

思考与练习596

项目6 音乐发生器的设计与调试98

教学导航98

6.1 定时器／计数器99

6.1.1 单片机的计数与定时功能99

6.1.2 定时器／计数器基本结构99

6.1.3 定时器／计数器寄存器——TMOD、TCON100

6.1.4 定时器／计数器寄存器工作方式101

6.2 基于单片机的音频脉冲和音乐节拍的实现105

6.2.1 音频脉冲的产生105

6.2.2 音乐节拍的产生106

6.3 单片机控制系统软件开发知识（4）106

6.3.1 位条件转移指令——JB、JNB、JBC106

6.3.2 定时器／计数器应用举例107

项目实施6：简单音乐发生器的硬件与软件设计109

思考与练习6110

项目7 交通灯控制系统的设计与调试112

教学导航112

7.1 8051单片机系统扩展113

7.1.1 系统扩展的原因及一般方法113

7.1.2 8051单片机系统扩展的实现114

7.2 单片机并行I/O口扩展115

7.2.1 51单片机内部并行I/O口及其作用115

7.2.2 简单I/O口扩展116

7.2.3 8155可编程I/O扩展118

7.3 单片机控制系统软件开发知识（5）124

7.3.1 片外RAM数据传送指令——MOVX124

7.3.2 8155应用举例125

项目实施7：十字路口交通灯控制系统的硬件与软件设计126

思考与练习7131

项目8 温度检测系统的设计与调试132

教学导航132

8.1 温度测量方法和温度传感器133

8.1.1 温度测量方法133

8.1.2 温度传感器133

8.2 单片机外部存储器扩展135

8.2.1 单片机访问外部程序存储器基本时序135

8.2.2 单片机访问外部数据存储器时序135

8.2.3 程序存储器的扩展136

8.2.4 数据存储器的扩展138

8.3 单片机与模数（A/D）转换器的接口与应用139

8.3.1 A/D转换器的常用类型139

8.3.2 典型A/D转换芯片ADC0809140

8.4 LED显示器接口电路及显示程序143

8.4.1 LED显示器工作原理143

8.4.2 LED显示器与单片机的接口电路144

8.4.3 显示程序的设计145

8.5 单片机控制系统软件开发知识（6）146

8.5.1 条件转移指令——CJNE、JC、JNC146

8.5.2 程序基本结构——分支结构147

项目实施8：温度实时检测显示系统的硬件与软件设计149

思考与练习8150

项目9 直流电机调速驱动系统的设计与调试151

教学导航151

9.1 直流电机的控制与驱动电路152

9.2 单片机与数模（D/A）转换器的接口与应用152

项目实施9：直流电机调速驱动系统的硬件与软件设计157

思考与练习9159

项目10 智能空调控制系统的设计与调试160

教学导航160

10.1 8051单片机的异步串行通信技术161

10.1.1 串行通信的概念161

10.1.2 8051串行通信控制专用寄存器——SBUF、SCON162

10.1.3 8051单片机串行通信工作方式及应用164

10.1.4 多机通信原理171

10.2 单片机键盘接口技术172

10.2.1 键盘工作原理172

10.2.2 独立式按键173

10.2.3 行列式键盘176

项目实施10：智能空调控制系统的硬件与软件设计179

思考与练习10183

附录A 单片机编程开发仿真软件WAVE6000的使用184

附录B C51语言与集成开发系统软件的使用192

附录C MCS-51指令表202

参考文献206