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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

目 录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

1.4计算机中数和字符的编码 19

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

1.4.1 BCD码和ASCII码20

1.4.2汉字的编码22

1.4.3校验码编码23

1.5单片微型计算机概述27

1.5.1单片机的内部结构27

1.5.2单片机的基本原理31

1.5.3单片机的分类及发展33

1.5.4典型单片机性能概览35

1.5.5单片机在工业控制中的应用45

习题与思考题46

2.1 MCS-51单片机内部结构49

2.1.1 CPU结构49

第2章MCS-51单片机结构与时序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节电工作方式68

2.3.4编程和校验方式70

2.4.1机器周期和指令周期73

2.4 MCS-51单片机时序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77

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指令的三种表示形式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

3.2.4寄存器间址86

3.2.3立即寻址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

3.5.1控制转移指令（17条）110

3.5控制转移和位操作指令110

3.5.2位操作指令（17条）119

习题与思考题123

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汇编语言格式127

4.1.3汇编语言构成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

4.3简单程序与分支程序设计138

4.3.1简单程序设计138

4.3.2分支程序设计140

4.4.1循环程序设计145

4.4循环与查表程序设计145

4.4.2查表程序设计151

4.5子程序与运算程序设计155

4.5.1子程序设计155

4.5.2运算程序设计159

习题与思考题166

第5章半导体存储器169

5.1半导体存储器基础169

5.1.1半导体存储器的分类和作用169

5.1.2半导体存储器的技术指标172

5.1.3半导体存储器的现状和前景173

5.1.4半导体存储器的基本结构174

5.2只读存储器ROM177

5.2.1掩模ROM原理177

5.2.2 PROM原理178

5.2.3 EPROM原理179

5.2.4 ROM举例180

5.3随机存取存储器RAM186

5.3.1静态RAM基本存储电路186

5.3.2动态RAM基本存储电路187

5.3.3 RAM举例188

5.4 MCS-51和外部存储器的连接192

5.4.1连接中应考虑的问题192

5.4.2 MCS-51对外部ROM的连接195

5.4.3 MCS-51对外部RAM的连接196

5.4.4 MCS-51对外部存储器的连接198

习题与思考题199

6.1 概述201

6.1.1 中断的定义和作用201

第6章MCS-51中断系统201

6.1.2中断源202

6.1.3中断分类203

6.1.4中断嵌套203

6.1.5中断系统功能204

6.2 MCS-51的中断系统205

6.2.1 MCS-51的中断源和中断标志206

6.2.2 MCS-51对中断请求的控制208

6.2.3 MCS-51对中断的响应211

6.2.4 MCS-51对中断的响应时间212

6.2.5 MCS-51对中断请求的撤除212

6.2.6 MCS-51中断系统的初始化213

6.3.1 8259内部结构214

6.3中断控制器8259A214

6.3.2 8259引脚功能216

6.3.3 8259命令字217

6.3.4 8259工作模式223

6.3.5 8259级联229

6.4 MCS-51对外部中断源的扩展230

6.4.1借用定时器溢出中断扩展外部中断源230

6.4.2采用查询法扩展外部中断源231

6.4.3采用8259扩展外部中断源233

习题与思考题235

第7章并行I/O接口237

7.1概述237

7.1.1 I/O接口的作用238

7.1.2外部设备的编址238

7.1.3 I/O数据的四种传送方式240

7.1.4 I/O接口的类型243

7.2 MCS-51内部并行I/O端口及其应用244

7.2.1 MCS-51内部并行I/O端口244

7.2.2 MCS-51内部并行I/O端口的应用244

7.3并行I/O接口芯片249

7.3.1 Intel 8255A250

7.3.2 Intel 8155257

7.4 MCS-51并行I/O端口的扩展264

7.4.1借用外部RAM地址扩展I/O端口264

7.4.2采用8255A扩展I/O端口266

7.4.3采用8155扩展I/O端口268

7.5 MCS-51对LED/LCD／键盘的接口270

7.5.1 MCS-51对LED的接口270

7.5.2 MCS-51对LCD的接口273

7.5.3 MCS-51对非编码键盘的接口281

7.5.4键盘／显示系统288

7.6 MCS-51内部定时器／计数器290

7.6.1 MCS-51对内部定时器／计数器的控制290

7.6.2工作方式292

7.6.3 MCS-51对内部定时器／计数器的初始化294

7.6.4应用举例295

习题与思考题298

第8章 MCS-51对A/D和D/A的接口300

8.1 D/A转换器300

8.1.1 D/A转换器的原理301

8.1.2 D/A转换器的性能指标302

8.1.3DAC0832303

8.2 MCS-51对D/A的接口304

8.2.1DAC的应用305

8.2.2 MCS-51对8位DAC的接口307

8.2.3 MCS-51对12位DAC的接口310

8.3 A/D转换器313

8.3.1逐次逼近式A/D转换原理313

8.3.2并行A/D转换原理314

8.3.3 A/D转换器的性能指标315

8.3.4 ADC0809315

8.4 MCS-51对A/D的接口318

8.4.1 MCS-51对ADC0809的接口318

8.4.2 MCS-51对AD574A的接口320

习题与思考题324

9.1串行通信基础327

9.1.1串行通信的分类327

第9章MCS-51的串行通信327

9.1.2串行通信的制式329

9.1.3串行通信中的调制解调器330

9.1.4串行通信中串行I/O数据的实现333

9.2 MCS-51的串行接口336

9.2.1串行口的结构336

9.2.2串行口的工作方式339

9.2.3串行口的通信波特率341

9.3 MCS-51串行口的应用342

9.3.1 串行口在方式0下的应用342

9.3.2串行口在其他方式下的应用344

9.4单片机的多机通信350

9.4.1软件中断型主从式多机通信351

9.4.2硬件中断型主从式多机通信357

9.4.3分布式通信系统358

9.4.4光纤通信简介363

习题与思考题367

第10章单片机应用系统的设计369

10.1单片机的总线结构369

10.1.1单片机总线概述369

10.1.2板级总线372

10.1.3通信总线377

10.2单片机前向通道的设计384

10.2.1传感器和模拟信号放大器384

10.2.2多路开关和采样保持器388

10.3单片机后向通道的设计392

10.3.1板内总线驱动器392

10.3.2线路驱动器和接收器396

10.3.3外围驱动器399

10.3.4显示驱动器和电平转换器402

10.3.5电气隔离技术403

10.4单片机应用系统的抗干扰设计408

10.4.1单片机应用系统的硬件抗干扰设计409

10.4.2单片机应用系统的软件抗干扰设计418

10.5应用实例——单片机温度控制系统424

10.5.1硬件电路425

10.5.2温度控制的算法和程序427

习题与思考题440

附录A ASCII码字符表442

附录B图形字符代码表（汉字编码部分）示意图443

附录C MCS-51系列单片机指令表444

附录D配套CAI教学光盘简介452

参考文献454