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第1章 概论1

1.1 微控制器概述1

1.2 MCU和MPU1

1.3 微控制器和嵌入式系统2

1.4 微控制器的应用开发3

1.4.1 硬件和软件的协同设计3

1.4.2 微控制器系统的设计方法3

1.5 微控制器的历史与发展5

习题与思考题6

第2章 微控制器的结构、时序和工作方式7

2.1 微控制器的结构7

2.1.1 微控制器常用封装7

2.1.2 微控制器的体系结构8

2.1.3 微控制器的组成9

2.2 微控制器时序13

2.2.1 时钟周期、机器周期和指令周期14

2.2.2 取指令和执行指令时序15

2.3 微控制器工作方式16

2.3.1 复位方式16

2.3.2 程序执行方式17

2.3.3 节电工作方式17

2.3.4 程序的写入、校验和擦除18

2.4 典型微控制器的特点19

2.4.1 P89LPC936的特点19

2.4.2 MC68HC908GP32的特点21

2.4.3 PIC16F877的特点25

习题与思考题29

第3章 微控制器的指令系统30

3.1 指令的表示与字节30

3.1.1 指令表示形式30

3.1.2 指令的字节30

3.2 指令的寻址方式31

3.2.1 隐含寻址31

3.2.2 立即寻址31

3.2.3 直接寻址32

3.2.4 寄存器间接寻址32

3.2.5 变址寻址34

3.2.6 相对寻址37

3.3.1 数据传送指令38

3.3 指令的功能38

3.2.7 位寻址38

3.3.2 算术运算指令40

3.3.3 逻辑运算指令40

3.3.4 移位指令40

3.3.5 位操作指令40

3.3.6 控制转移指令40

3.3.7 其他指令40

3.4 典型微控制器的指令系统40

3.4.1 MCS-51指令系统40

3.4.2 M68HC08指令系统57

3.4.3 PIC指令系统74

习题与思考题79

4.1 汇编语言的格式与构成80

4.1.1 汇编语言的格式80

第4章 汇编语言程序设计80

4.1.2 伪指令81

4.1.3 源程序的汇编85

4.2 汇编语言程序设计方法85

4.2.1 分支结构86

4.2.2 循环结构86

4.2.3 子程序调用88

习题与思考题90

第5章 微控制器的存储器、时钟和定时／计数器模块91

5.1 存储器模块91

5.1.1 半导体存储器的种类和特点91

5.1.2 微控制器内部的存储器93

5.1.3 ICP、ISP、IAP和监控ROM95

5.1.4 P89LPC936的存储器模块96

5.1.5 MC68HC908GP32的存储器模块105

5.1.6 PIC16F877的存储器模块111

5.2 时钟模块121

5.2.1 时钟模块的构成121

5.2.2 P89LPC936的时钟模块122

5.2.3 MC68HC908GP32的时钟模块125

5.2.4 PIC16F877的时钟模块132

5.3 定时器／计数器及其扩展135

5.3.1 定时／计数器模块的构成135

5.3.2 P89LPC936的定时／计数器模块136

5.3.3 MC68HC908GP32的定时／计数器模块144

5.3.4 PIC16F877的定时／计数器模块147

5.4.1 CCP原理150

5.4 输入捕捉、输出比较与脉宽调制150

5.4.2 P89LPC936的CCP功能151

5.4.3 MC68HC908GP32的CCP功能162

5.4.4 PIC16F877的CCP功能166

习题与思考题176

第6章 I/O端口与数据传送178

6.1 I/O数据传送方式178

6.1.1 几种用以类比的交通方式178

6.1.2 几种I/O数据传送方式179

6.2 I/O端口编址与类型181

6.2.1 I/O端口编址181

6.2.2 I/O端口类型182

6.3 并行I/O端口182

6.3.1 微控制器P89LPC936的I/O端口184

6.3.2 MC68HC908GP32的I/O端口188

6.3.3 微控制器PIC16F877的I/O端口190

6.4 异步串行通信接口SCI190

6.4.1 串行通信基础191

6.4.2 RS-232C标准197

6.4.3 LPC900的SCI模块199

6.4.4 M68HC08的SCI模块207

6.4.5 PIC16F877的SCI模块217

6.5 同步串行端口SPI228

6.5.1 SPI的工作原理与模块构成228

6.5.2 LPC900的SPI接口233

6.5.3 M68HC08的SPI接口239

6.5.4 PIC16F87X的SPI接口243

6.6.1 I2C结构与数据传输247

6.6 I2C接口247

6.6.2 LPC900的I2C接口258

6.6.3 PIC16F87X的I2C接口268

6.7 USB接口270

6.7.1 接口特点270

6.7.2 结构和数据流271

6.7.3 USB交换的包格式276

6.7.4 接口芯片和微控制器279

6.7.5 USB系统的典型应用284

6.8 CAN接口285

6.8.1 特点285

6.8.2 数据传送286

6.8.4 CAN总线的通信芯片与微控制器288

6.8.3 物理层设计288

习题与思考题298

第7章 复位、中断、监控与节电300

7.1 复位300

7.1.1 复位的作用、效果和复位源300

7.1.2 LPC900的复位功能301

7.1.3 M68HC08的复位功能304

7.1.4 PIC16F87X的复位功能306

7.2 中断307

7.2.1 微控制器的中断源、中断功能和中断过程307

7.2.2 P89LPC936的中断系统310

7.2.3 MC68HC908GP32的中断系统313

7.2.4 PIC16F877的中断系统319

7.3.1 键盘与键盘中断（KBI）原理328

7.3 键盘模块与键盘中断328

7.3.2 LPC900的键盘中断功能330

7.3.3 M68HC08的键盘中断功能330

7.4 监视定时器WDT333

7.4.1 监视定时器原理333

7.4.2 LPC900的WDT334

7.4.3 M68HC08的WDT337

7.4.4 PIC16F87X的WDT339

7.5 电源监控与节电模式341

7.5.1 LPC900的电源监控和节电模式342

7.5.2 M68HC08的节电模式343

7.5.3 PIC16F87X的节电模式350

习题与思考题352

8.1.1 数模转换器技术性能353

第8章 数模转换与模数转换353

8.1 D/A原理与技术性能353

8.1.2 脉宽调制型数模转换354

8.1.3 T型电阻网络型数模转换355

8.2 A/D原理与技术性能359

8.2.1 模数转换器技术性能359

8.2.2 逐次比较型模数转换362

8.2.3 输入捕获型模数转换371

8.3 ADC模块372

8.3.1 P89LPC936的ADC模块372

8.3.2 MC68HC908GP32的ADC模块379

8.3.3 PIC16F877的ADC模块382

习题与思考题387

9.1.1 微控制器的编程语言388

第9章 微控制器的C语言程序设计388

9.1 C语言与微控制器388

9.1.2 C语言编译器与程序开发过程390

9.2 51系列微控制器C语言程序设计基础390

9.2.1 KEIL编译器390

9.2.2 C51程序设计基础390

9.2.3 P89IPC936内部资源的C编程394

9.3 Motorola微控制器C语言程序设计基础395

9.3.1 ICC08编译器和08C语言395

9.3.2 Motorola 08C语言编程399

9.4 Microchip微控制器C语言程序设计基础401

9.4.1 PICC编译器和PICC C语言401

9.4.2 PICC C语言编程405

习题与思考题408

10.1.1 基本概念409

第10章 嵌入式实时操作系统409

10.1 嵌入式实时操作系统基础409

10.1.2 嵌入式实时操作系统技术特点410

10.2 几种典型的嵌入式实时操作系统418

10.2.1 嵌入式实时操作系统RTX51418

10.2.2 嵌入式实时操作系统PICOS18421

10.2.3 嵌入式实时操作系统Small RTOS51425

10.2.4 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ426

10.3 嵌入式实时操作系统的移植与应用429

10.3.1 RTX51在单片机控制的GPS接收板上的应用429

10.3.2 占先式实时内核μC/OS-Ⅱ在MC68HC908GP32上的移植431

习题与思考题433

11.1.1 开发工具434

第11章 微控制器应用系统的研制434

11.1 微控制器应用系统的开发434

11.1.2 微控制器开发系统功能435

11.1.3 应用ISP功能进行开发调试437

11.2 微控制器应用系统研制过程437

11.2.1 总体设计437

11.2.2 硬件设计439

11.2.3 软件设计439

11.2.4 可靠性设计442

11.3 应用实例1——T-40型机车速度表检验仪444

11.3.1 配置与工作过程444

11.3.2 系统构成445

11.3.3 语音合成技术的应用446

11.4 应用实例2——基于Small RTOS51的肠营养液输液系统449

11.4.1 系统设计450

11.4.2 使用Small RTOS51的优点452

11.5 应用实例3——基于Ethernet和CAN的楼宇设备控制系统453

11.5.1 系统总体设计453

11.5.2 区域控制器454

11.5.3 现场控制器455

11.5.4 应用系统特点456

习题与思考题456

参考文献458

附录A MCS-51指令表459

附录B M68HC08指令表465

附录C PIC16F87X指令表478