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第1章 绪论1

1.1 单片机的特点及应用领域1

1.1.1 单片机的定义1

1.1.2 单片机的特点1

1.1.3 单片机的应用领域2

1.2 常用单片机系列介绍2

1.2.1 Intel公司MCS-51系列单片机3

1.2.2 与51系列兼容的其他单片机4

思考题与习题6

第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理7

2.1 MCS-51系列单片机的基本结构及引脚功能7

2.1.1 8051单片机的基本结构7

2.1.2 8051单片机引脚功能8

2.1.3 单片机的三总线结构10

2.2 MCS-51单片机存储器配置10

2.2.1 程序存储器11

2.2.2 数据存储器11

2.2.3 特殊功能寄存器12

2.3 并行I/O端口结构15

2.3.1 P0口的结构15

2.3.2 P1口的结构17

2.3.3 P2口的结构17

2.3.4 P3口的结构18

2.4 单片机的时钟电路与时序18

2.4.1 时钟电路18

2.4.2 CPU的时序及有关概念19

2.4.3 CPU取指令时序20

2.4.4 访问外部ROM的操作时序21

2.4.5 访问外部RAM的操作时序22

2.5 单片机的复位状态与复位电路22

2.5.1 单片机的复位状态22

2.5.2 单片机的复位电路23

2.6 低功耗工作方式25

2.6.1 低功耗工作方式的控制及特点25

2.6.2 低功耗工作方式的进入与退出26

思考题与习题27

第3章 MCS-51系列单片机的指令系统28

3.1 指令系统概述28

3.1.1 指令概述28

3.1.2 指令格式28

3.1.3 指令中常用符号说明29

3.2 寻址方式29

3.2.1 立即寻址29

3.2.2 直接寻址30

3.2.3 寄存器寻址30

3.2.4 寄存器间接寻址30

3.2.5 变址寻址31

3.2.6 相对寻址31

3.2.7 位寻址32

3.3 数据传送类指令32

3.3.1 内部RAM数据传送指令33

3.3.2 访问外部RAM的数据传送指令35

3.3.3 读ROM指令35

3.3.4 数据交换指令36

3.3.5 堆栈操作指令37

3.4 算术运算类指令38

3.4.1 加法指令38

3.4.2 带进位加法指令39

3.4.3 带借位减法指令39

3.4.4 加1指令40

3.4.5 减1指令40

3.4.6 乘、除法指令41

3.4.7 十进制调整指令41

3.5 逻辑运算及移位类指令43

3.5.1 逻辑与运算指令43

3.5.2 逻辑或运算指令44

3.5.3 逻辑异或运算指令44

3.5.4 累加器清零、取反指令45

3.5.5 循环移位指令45

3.6 控制转移类指令46

3.6.1 无条件转移指令46

3.6.2 条件转移指令48

3.6.3 子程序调用及返回指令51

3.6.4 空操作指令53

3.7 位操作类指令53

3.7.1 位变量传送指令53

3.7.2 位置位、清零指令54

3.7.3 位逻辑运算指令54

3.7.4 位控制转移指令55

思考题与习题56

第4章 汇编语言程序设计60

4.1 程序设计语言及设计步骤60

4.1.1 程序设计语言概述60

4.1.2 汇编语言程序设计步骤60

4.2 伪指令及源程序的编辑和汇编61

4.2.1 伪指令61

4.2.2 源程序的编辑和汇编63

4.3 汇编语言程序设计64

4.3.1 顺序程序设计64

4.3.2 分支程序设计66

4.3.3 循环程序设计69

4.3.4 子程序设计75

4.3.5 运算类程序81

思考题与习题91

第5章 定时/计数器94

5.1 定时/计数器的结构和工作原理94

5.1.1 定时/计数器的结构94

5.1.2 定时/计数器的功能及工作原理95

5.2 定时/计数器的控制95

5.2.1 工作模式寄存器TMOD95

5.2.2 控制寄存器TCON96

5.3 定时/计数器的工作模式97

5.3.1 模式097

5.3.2 模式197

5.3.3 模式298

5.3.4 模式398

5.4 定时/计数器的应用100

5.4.1 定时/计数器使用方法100

5.4.2 定时/计数器的应用举例101

思考题与习题104

第6章 串行接口106

6.1 串行通信的基础知识106

6.1.1 串行通信的两种基本方式106

6.1.2 串行通信的数据传送方式107

6.1.3 串行通信的校验107

6.1.4 通信协议108

6.2 MCS-51系列单片机的串行接口108

6.2.1 MCS-51系列单片机串行接口的结构108

6.2.2 MCS-51系列单片机串行接口的控制109

6.2.3 串行接口的波特率110

6.3 串行接口工作模式112

6.3.1 模式0112

6.3.2 模式1113

6.3.3 模式2113

6.3.4 模式3114

6.4 串行接口应用举例114

6.4.1 用串行接口扩展I/O端口114

6.4.2 单片机双机通信117

6.4.3 单片机多机通信简介123

思考题与习题124

第7章 中断系统126

7.1 中断概述126

7.1.1 中断的概念126

7.1.2 中断技术的优点126

7.2 MCS-51单片机中断系统127

7.2.1 中断源127

7.2.2 中断请求标志128

7.2.3 中断允许控制128

7.2.4 中断优先级控制129

7.3 中断处理过程130

7.3.1 中断响应130

7.3.2 中断处理131

7.3.3 中断返回132

7.3.4 中断响应时间132

7.3.5 中断请求的撤除133

7.4 中断系统应用举例134

思考题与习题149

第8章 MCS-51单片机的系统扩展150

8.1 存储器扩展概述150

8.1.1 单片机片外三总线结构150

8.1.2 地址锁存器150

8.2 程序存储器的扩展152

8.2.1 程序存储器的分类152

8.2.2 典型程序存储器芯片介绍153

8.2.3 典型程序存储器扩展电路158

8.3 数据存储器的扩展164

8.3.1 典型数据存储器芯片介绍164

8.3.2 典型数据存储器扩展电路165

8.4 MCS-51单片机片选方法简介166

8.4.1 线选法167

8.4.2 译码法167

8.5 Flash存储器的扩展169

8.5.1 Flash存储器的分类170

8.5.2 典型Flash存储器芯片简介170

8.5.3 典型Flash存储器的扩展172

8.6 并行I/O接口的扩展175

8.6.1 简单并行I/O接口的扩展175

8.6.2 可编程并行接口电路的扩展176

思考题与习题185

第9章 单片机的接口技术187

9.1 键盘、显示器与单片机接口技术187

9.1.1 键盘与单片机接口技术187

9.1.2 显示器与单片机接口技术191

9.1.3 键盘、显示器组合接口电路195

9.2 A-D转换器与单片机接口技术198

9.2.1 A-D转换器的主要性能指标198

9.2.2 ADC0809与单片机接口技术198

9.3 D-A转换器与单片机的接口技术202

9.3.1 D-A转换器的主要性能指标202

9.3.2 DAC0832与单片机接口技术203

9.4 开关量接口技术208

9.4.1 开关量输入接口208

9.4.2 开关量输出接口209

思考题与习题213

第10章 MCS-51单片机应用系统设计举例214

10.1 单片机应用系统的设计214

10.1.1 总体设计214

10.1.2 硬件设计215

10.1.3 软件设计216

10.1.4 抗干扰设计217

10.2 交通信号灯模拟控制221

10.2.1 交通信号灯模拟控制的硬件设计221

10.2.2 交通信号灯模拟控制的软件设计221

10.3 火灾报警控制系统222

10.3.1 火灾报警控制系统工作原理222

10.3.2 火灾报警控制电路及软件设计223

10.4 步进电机控制225

10.4.1 步进电机控制原理225

10.4.2 步进电机接口电路及软件设计227

10.5 倒计时器的设计230

10.5.1 实时日历时钟芯片DS12C887简介231

10.5.2 计时器的硬件电路设计234

10.5.3 计时器的软件设计235

思考题与习题236

第11章 I2C串行总线及单总线技术237

11.1 I2C串行总线扩展技术237

11.1.1 I2C串行总线概述237

11.1.2 I2C总线的数据传送238

11.1.3 I2C总线数据传送的模拟243

11.1.4 I2C总线应用程序设计实例249

11.2 单总线技术及其应用251

11.2.1 单总线简介251

11.2.2 DS18B20构成的单总线测温系统252

思考题与习题260

附录261

附录A ASCII表261

附录B MCS-51系列单片机指令系统表262

附录C 常用芯片引脚图266

参考文献270