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第1章　单片机基础知识1

1.1　微机及工业控制用计算机1

1.1.1　微型计算机的组成与工作原理1

1.1.2　微型计算机的形态3

1.1.3　控制用微机及其应用3

1.2　嵌入式系统与单片机5

1.2.1　嵌入式系统的概念5

1.2.2　单片机的概念6

1.2.3　单片机的分类7

1.2.4　单片机的特点与优点7

1.2.5　单片机的应用8

1.3　单片机的发展10

1.3.1　单片机的发展历史10

1.3.2　单片机的发展趋势11

1.3.3　8位单片机——MCS-51系列及其兼容机11

1.4 计算机运算基础知识15

1.4.1　数制15

1.4.2　码制17

1.4.3　定点数与浮点数21

本章小结22

习题与思考题22

第2章　51系列单片机基本结构24

2.1　51系列单片机的逻辑结构与引脚信号24

2.1.1　51单片机的内部结构与功能部件24

2.1.2　51单片机的封装与引脚24

2.2　单片机的微处理器28

2.2.1 运算部件28

2.2.2　控制部件29

2.2.3　与CPU有关的专用寄存器组29

2.3　单片机的时钟与复位31

2.3.1 时钟电路31

2.3.2　CPU时序31

2.3.3　复位状态与复位电路33

2.3.4　CHMOS单片机的低功耗工作方式35

2.4　存储器组织和存储空间36

2.4.1　存储器分类37

2.4.2　程序存储器37

2.4.3　内部数据存储器38

2.4.4　外部数据存储器42

2.4.5　外部存储器的访问42

2.4.6　单片机存储器空间的访问规则43

2.5　并行I/O端口44

2.5.1　P0口的结构和功能44

2.5.2　P1口的结构和功能46

2.5.3　P2口的结构和功能47

2.5.4　P3口的结构和功能47

2.6　AT89S52的增强功能48

本章小结50

习题与思考题50

第3章　51单片机指令系统52

3.1　51单片机指令系统概述52

3.1.1　指令的语言形式52

3.1.2　51系列单片机指令的格式53

3.1.3　寻址方式54

3.2　数据传送类指令57

3.2.1　数据传送指令57

3.2.2　数据交换指令60

3.2.3　堆栈操作指令60

3.2.4　数据传送类指令应用分析60

3.3　算术运算类指令61

3.3.1　算术运算类指令62

3.3.2　算术运算类指令应用分析63

3.4　逻辑运算类指令64

3.4.1　逻辑运算类指令64

3.4.2　逻辑运算类指令应用分析65

3.5　位操作类指令66

3.5.1　位操作类指令66

3.5.2　位操作类指令应用分析67

3.6　控制转移类指令67

3.6.1　控制转移类指令68

3.6.2　控制转移类指令应用分析71

本章小结72

习题与思考题72

第4章　汇编语言程序设计74

4.1　汇编语言程序设计概述74

4.1.1　设计汇编语言程序的方法74

4.1.2　伪指令76

4.1.3　汇编语言程序的结构78

4.2　顺序程序设计79

4.3　分支程序设计81

4.4　循环程序设计83

4.5　子程序设计86

4.6　程序设计举例89

本章小结97

习题与思考题97

第5章 中断系统和定时器／计数器100

5.1　输入／输出数据传送方式100

5.2　51单片机中断系统101

5.2.1 中断及中断技术101

5.2.2　51系统的中断结构102

5.2.3　51系统的中断处理过程105

5.2.4　中断的编程和应用109

5.3　定时器／计数器111

5.3.1　定时器／计数器结构111

5.3.2　定时器／计数器的工作方式113

5.3.3　定时器／计数器的编程和应用116

本章小结118

习题与思考题118

第6章　并行系统扩展技术120

6.1　并行扩展概述120

6.1.1　最小应用系统121

6.1.2　并行总线122

6.2　并行扩展原理123

6.2.1　并行扩展内容与方法123

6.2.2　基本扩展芯片简介123

6.2.3　并行扩展编址技术125

6.3　程序存储器的扩展127

6.3.1 常用程序存储器芯片127

6.3.2　程序存储器扩展举例129

6.4　数据存储器的扩展133

6.4.1　常用数据存储器芯片133

6.4.2　数据存储器扩展举例134

6.4.3　存储器综合扩展举例134

6.5　并行I/O接口扩展137

6.5.1　I/O接口技术概述137

6.5.2　简单并行I/O扩展139

6.5.3 可编程并行接口扩展方法——8255A140

本章小结146

习题与思考题147

第7章 串行通信及串行扩展技术148

7.1　串行通信概述148

7.1.1 串行通信的基本方式149

7.1.2　串行通信的数据传送方式151

7.2　常用的串行通信总线152

7.2.1　RS-232C接口标准152

7.2.2　RS-422A及RS-485接口标准153

7.3　51系列单片机的串行接口155

7.3.1　51单片机串行接口结构155

7.3.2　51单片机串行接口控制寄存器156

7.3.3　51单片机串行口的工作方式及波特率157

7.3.4　51单片机串行口的应用161

7.4　单片机串行扩展技术164

7.4.1 串行扩展的种类164

7.4.2　I2C串行总线164

7.4.3　SPI及Microwire串行总线171

7.4.4　1-wire串行总线173

7.4.5　CAN BUS现场总线简介175

本章小结176

习题与思考题176

第8章　单片机常用接口技术178

8.1　键盘接口178

8.1.1　键盘的结构与工作原理178

8.1.2　独立式键盘179

8.1.3　矩阵式键盘180

8.2　显示器接口182

8.2.1　LED显示接口182

8.2.2　LCD显示接口190

8.3　数／模转换接口193

8.3.1　D/A转换器概述193

8.3.2　典型并行接口D/A转换器芯片DAC0832194

8.3.3　典型串行接D/A转换器芯片TLC5620197

8.4　模／数转换接口199

8.4.1　A/D转换器概述199

8.4.2　典型A/D转换器芯片ADC0809200

8.4.3　典型串行接口A/D转换器芯片TLC1543205

本章小结206

习题与思考题207

第9章　单片机工程应用技术208

9.1　单片机工程应用系统设计208

9.1.1　单片机应用系统的结构208

9.1.2　单片机应用系统设计的要求与内容211

9.1.3　单片机应用系统设计过程及方法211

9.1.4　单片机应用系统的开发调试工具215

9.2　单片机应用中的抗干扰技术217

9.2.1　硬件抗干扰设计218

9.2.2　软件抗干扰设计220

9.3　单片机稳压电源电路设计221

9.3.1　三端稳压器介绍221

9.3.2　基于三端稳压器的电源稳压电路设计222

9.4　开关量输出功率驱动电路设计223

9.4.1　三极管驱动电路224

9.4.2　光电耦合器件驱动电路225

9.4.3　晶闸管驱动电路226

9.4.4　继电器驱动电路227

本章小结231

习题与思考题232

附录A　ASCII码表233

附录B　MCS-51单片机指令表234

附录C Keil μVision2与Proteus241

C.1　μVision2集成开发环境上机操作241

C.1.1　μVision2的安装241

C.1.2　μVision2创建工程文件242

C.1.3　μVision2环境中的工程设置243

C.1.4　μVision2调试244

C.2　Proteus电路图设计、仿真软件上机操作247

C.2.1　Proteus ISIS调试248

C.2.2　Proteus ARES设计251

C.2.3　Proteus与Keil的联调252

附录D　单片机高级语言——C51254

D.1　标准程序格式254

D.2　C51数据类型与存储类型255

D.3　单片机资源的C51定义256

D.4　C51运算符与表达式258

D.5　C51控制语句260

D.6　C51的函数261

D.7　C51程序设计举例262

附录E 常用集成电路引脚排列263

参考文献266