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1 绪论1

1.1 数制与编码1

1.1.1 数制1

1.1.2 编码4

1.2 微型计算机的基本知识7

1.2.1 电子计算机的问世及其经典结构7

1.2.2 微型计算机系统的概念7

1.3 微型计算机的组成及工作原理8

1.3.1 微型计算机的组成8

1.3.2 微型计算机的工作原理11

1.3.3 微型计算机系统组成13

1.4 单片机概述15

1.4.1 单片机的历史及发展概况15

1.4.2 单片机的发展趋势16

1.4.3 单片机的应用17

1.4.4 80C51系列单片机18

1.5 常用单片机功能简介18

1.5.1 Atmel公司的AT89系列单片机18

1.5.2 Motorola公司M68HC08系列单片机19

1.5.3 其他系列单片机19

习题19

实训 单片机应用系统的开发过程演示20

2 80C51单片机的硬件结构21

2.1 80C51单片机的内部资源21

2.1.1 80C51单片机的内部结构21

2.1.2 80C51单片机的基本组成29

2.2 80C51单片机的端子功能30

2.3 80C51复位及复位电路32

2.3.1 复位结构32

2.3.2 复位电路及复位操作32

2.4 80C51单片机时序33

2.4.1 时钟周期、机器周期与指令周期33

2.4.2 80C51单片机指令的取指、执行时序34

习题35

实训 仿真器的功能及使用36

3 80C51单片机指令系统37

3.1 80C51指令系统的概述37

3.1.1 指令概述37

3.1.2 汇编指令的格式37

3.2 寻址方式及指令分类38

3.2.1 寻址方式38

3.2.2 指令分类41

3.3 80C51单片机指令系统41

3.3.1 数据传送指令41

3.3.2 算术运算指令47

3.3.3 逻辑运算指令53

3.3.4 位操作指令57

习题58

实训 指令的应用60

4 80C51汇编语言程序设计64

4.1 汇编语言伪指令简介64

4.2 汇编语言程序设计步骤与程序结构66

4.2.1 程序编制的步骤66

4.2.2 编制程序的方法和技巧67

4.2.3 程序结构分类67

4.3 分支程序设计68

4.3.1 无条件转移指令68

4.3.2 条件转移指令70

4.3.3 分支程序设计实例71

4.4 循环程序设计73

4.4.1 循环程序的概念73

4.4.2 循环程序结构74

4.4.3 循环转移指令75

4.4.4 循环程序设计实例75

4.5 子程序设计与堆栈技术78

4.5.1 堆栈技术78

4.5.2 子程序调用与返回指令80

4.5.3 子程序嵌套81

4.5.4 子程序应用举例82

4.6 实用汇编子程序举例83

4.6.1 查表程序设计83

4.6.2 显示程序设计84

4.6.3 查找程序90

4.6.4 代码转换程序91

4.6.5 数据排序程序91

习题93

实训 信号灯的控制195

5 C51编译器及其应用98

5.1 C51概述98

5.2 C51的数据类型和变量定义99

5.2.1 C51的数据类型99

5.2.2 C51存储类型及存储模式100

5.2.3 C51中的变量定义101

5.3 单片机集成开发环境104

5.3.1 KeilμVision集成开发环境104

5.3.2 KeilμVision的组成及各部分的功能104

5.3.3 KeilμVision集成开发环境的使用106

习题115

实训 KeilμVision集成开发环境的使用115

6 中断系统与定时／计数器117

6.1 中断系统117

6.1.1 中断的概述117

6.1.2 中断过程118

6.1.3 80C51中断系统的总体结构120

6.1.4 中断标志和中断控制121

6.1.5 中断响应124

6.1.6 中断处理124

6.1.7 中断返回125

6.2 80C51单片机的外部中断125

6.2.1 外部中断的应用实例125

6.2.2 外部中断的扩展127

6.3 80C51单片机的定时／计数器127

6.3.1 概述128

6.3.2 定时／计数器的定义128

6.3.3 定时／计数器的控制寄存器129

6.3.4 定时／计数器的工作方式130

6.3.5 定时／计数器的应用举例135

6.4 中断与定时／计数器的C语言编程139

6.4.1 中断应用的C语言编程139

6.4.2 中断与定时／计数器的C语言编程141

6.4.3 中断的调试142

习题143

实训 信号灯的控制2144

7 80C51的串行接口146

7.1 计算机串行通信基础146

7.1.1 串行通信的基本概念147

7.1.2 串行通信接口标准150

7.2 80C51串行接口153

7.2.1 串行口寄存器结构153

7.2.2 80C51单片机串行通信工作方式155

7.3 80C51串行接口通信技术159

7.3.1 80C51双机通信技术159

7.3.2 80C51多机通信技术165

7.4 PC机与80C51单片机通信技术168

7.5 串行通信的C语言编程170

习题171

实训 单片机之间的双机通信172

8 并行扩展技术175

8.1 并行扩展概述175

8.1.1 总线175

8.1.2 扩展总线的实现176

8.2 程序存储器扩展177

8.2.1 单片机程序存储器的概述177

8.2.2 EPROM程序存储器扩展实例179

8.2.3 EEPROM扩展实例180

8.3 数据存储器扩展181

8.3.1 单片机RAM的概述181

8.3.2 SRAM扩展实例182

8.3.3 新型存储器简介186

8.4 简单并行I/O接口的扩展187

8.4.1 80C51系列单片机内部并行I/O口及其作用187

8.4.2 简单的I/O口扩展188

8.5 并行接口芯片8255189

8.5.1 8255的主要特性189

8.5.2 8255的内部结构189

8.5.3 8255芯片端子及其功能190

8.5.4 8255的控制字191

8.5.5 8255与单片机接口实例193

8.6 RAM/IO接口芯片8155196

8.6.1 8155内部结构及其端子功能196

8.6.2 8155内部寄存器及其编程198

8.6.3 8155内部定时／计数器201

8.6.4 8155应用举例202

8.7 显示键盘接口技术203

8.7.1 显示接口技术203

8.7.2 键盘接口技术205

8.8 8155的C语言编程208

习题209

实训 单片机用74LS273进行并行I/O接口扩展211

9 串行扩展技术213

9.1 串行扩展概述213

9.1.1 串行扩展的种类213

9.1.2 串行扩展的特点213

9.2 UART串行扩展接口应用实例214

9.3 I2C串行扩展总线216

9.4 SPI串行扩展接口218

9.4.1 SPI总线的结构原理218

9.4.2 SPI总线的软件模拟219

9.4.3 SPI串行扩展应用实例220

习题221

10 单片机应用系统输入输出接口技术222

10.1 D/A与A/D基本概念222

10.2 D/A转换器223

10.2.1 D/A转换的工作原理223

10.2.2 D/A转换器的性能指标224

10.2.3 DAC0832芯片与单片机的接口226

10.3 A/D转换器230

10.3.1 A/D转换器的工作原理230

10.3.2 A/D转换器的性能指标230

10.3.3 ADC0809芯片与单片机的接口231

10.3.4 AD574A芯片与单片机的接口235

10.3.5 MC14433芯片与单片机的接口237

10.4 开关量接口239

10.4.1 开关量输入接口239

10.4.2 开关量输出接口241

10.5 A/D转换的C语言编程243

习题244

实训 用ADC0809对模拟量的采样245

11 单片机应用系统设计方法246

11.1 单片机应用系统的组成246

11.2 单片机应用系统基本设计方法246

11.2.1 单片机应用系统基本设计方法246

11.2.2 单片机应用系统硬件与软件设计247

11.3 单片机应用系统的实用技术249

11.3.1 低功耗设计249

11.3.2 加密技术251

11.4 单片机应用系统可靠性设计252

11.4.1 电源、地线、传输干扰及其对策252

11.4.2 硬件抗干扰措施253

11.4.3 软件抗干扰措施255

11.5 单片机控制的产品计数装置258

11.5.1 问题的描述258

11.5.2 问题分析258

11.6 电动机控制系统259

11.6.1 步进电动机的功能260

11.6.2 步进电动机的工作原理260

11.6.3 控制系统硬件、软件设计261

习题265

附录8 0C51单片机指令速查表266

参考文献269