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目 录 2

上 篇8位单片微机 2

第一章微型计算机的基础知识 2

第一节计算机中的数制、码制和运算方法 2

一、进位计数制 2

二、不同进位计数制的转换 3

三、带符号数 5

四、BCD码及十进制调整 6

六、定点数和浮点数 7

五、ASC Ⅱ码 7

七、数的运算方法 10

第二节微型计算机的组成及工作过程 13

一、基本组成 13

二、三总线连接方式 14

三、微处理器 14

四、存储器 17

五、微机工作过程 18

第三节微型计算机的存储器 19

一、半导体存储器的分类 19

二、随机存储器RAM 20

三、只读存储器ROM 22

习题与思考题 24

第二章MCS－51系列单片机的硬件结构和原理 26

第一节单片机的硬件编程结构及特性 26

一、MCS-51系列单片机分类 26

二、内部结构组成 26

三、单片机的算术逻辑单元ALU 27

四、程序状态字PSW 28

五、堆栈指针SP 29

六、16位程序计数器PC 30

七、并行接口P0～P3 31

八、8031单片机的引脚及其功能 33

九、8031外部扩展总线的产生 34

第二节单片机存储器组织结构 35

一、片内、外存储器配置及编址方法 35

二、单片机内部RAM区 37

三、片内RAM位寻址单元 37

四、特殊功能寄存器SFR 38

第三节单片机的定时器／计数器T/C 40

一、T/C的编程结构 40

二、片内定时器的运行控制 41

三、定时器T0和T1的工作方式 43

四、T/C的初始化设计 44

第四节单片机的串行接口 47

一、数据通信的基本概念 47

二、串行通信中的数据传送方向 47

三、串行通信的两种基本形式 49

四、单片机的串行通信接口及功能 51

五、MCS-51串行通信的波特率选择 54

第五节MCS-51单片机的工作方式 55

一、复位方式 55

二、编程和校验方式 56

三、节电方式，掉电处理 58

第六节单片机工作的基本时序 58

一、机器周期和指令周期 59

二、MCS-51指令的取指／执行时序 60

三、CPU访问外部ROM和RAM的时序 60

习题与思考题 61

第三章MCS-51系列单片机指令系统 62

第一节概述 62

一、计算机语言 62

三、寻址方式 63

二、MCS-51指令系统符号及其含义说明 63

第二节数据传送类指令 66

一、传送数据的通路 67

二、一般传送指令 67

三、栈操作指令 69

四、累加器交换指令 70

五、累加器与外部RAM传送指令 70

第三节算术操作类指令 71

一、不带进位加法指令 71

七、目标地址传送指令 71

六、累加器与程序存储器传送指令 71

二、带进位加法指令 73

三、加1指令 74

四、带借位减法指令 74

五、减1指令 75

六、乘除法指令 75

第四节逻辑操作类指令 77

一、单操作数指令 77

二、逻辑“与”指令 78

三、逻辑“或”指令 79

四、逻辑“异或”指令 79

一、无条件转移指令 80

第五节控制转移类指令 80

二、条件转移指令 83

三、循环转移指令 84

第六节位处理类指令 85

一、位数据传送指令 86

二、位状态控制指令 86

三、位逻辑操作指令 87

四、位条件转移指令 87

习题与思考题 89

第一节预备知识 91

一、汇编语言语句格式 91

第四章汇编语言程序设计 91

二、汇编语言伪指令 92

三、流程图 94

第二节简单程序与分支程序 96

一、简单程序 96

二、分支程序 96

第三节循环程序 100

一、循环程序的结构 100

二、循环嵌套与多重循环 100

三、循环程序举例 101

二、子程序的调用与返回 105

第四节子程序 105

一、子程序的概念 105

三、子程序的结构与设计 106

四、子程序举例 106

第五节查表程序 109

习题与思考题 111

第五章中断概念及MCS-51的中断系统 114

第一节中断概念 114

一、CPU与外设交换信息的四种控制方式 114

二、中断处理方式 115

三、对中断系统功能的要求 118

四、中断优先权排队实现方法 119

五、CPU响应中断的条件 121

六、矢量中断 121

七、中断处理及返回过程 122

第二节MCS-51单片机的中断系统及控制 123

一、MCS-51中断源及中断结构 124

二、中断允许寄存器IE 125

三、中断优先级寄存器IP 125

四、中断响应过程和中断请求的撤除 126

五、中断初始化设定 128

六、中断系统应用实例 129

第三节MCS－51单片机外部中断源的扩展 134

一、MCS-51中断系统的局限性 134

二、用查询法扩展外部中断源 134

三、用8259A可编程中断控制器扩展外部中断源 136

四、8259A的初始化命令字 139

五、8259A的工作方式分析 142

六、8259A与8031的硬件接口及中断初始化设定 142

习题与思考题 146

一、单片机扩展总线的产生 147

二、用作地址锁存器的常用芯片 147

第六章MCS－51单片机扩展接口技术及最小应用系统设计 147

第一节单片机扩展方案及程序存储器扩展 147

三、程序存储器ROM的扩展方法 149

四、数据存储器RAM的扩展 153

五、同时扩展RAM和EPROM 155

六、多片存储器芯片的扩展 155

第二节MCS-51并行I/O接口及定时器的扩展 160

一、 8255A通用可编程并行I/O接口 160

二、8155可编程并行I/O接口 167

三、8253可编程定时器／计数器扩展应用 176

第三节用USART器件扩展单片机串行接口 184

一、8251A通用同步／异步接口芯片功能 184

二、 8251A的编程结构、引脚功能和工作方式 184

三、8251A的控制字、命令字的格式 187

四、8251A和 8031单片机的硬件接口及应用 191

第四节 单片机与A/D和D/A转换器的接口及应用 193

一、关于A/D、D/A转换器的技术指标 194

二、A/D转换的基本原理 194

三、ADC0809模数转换器和单片机接口应用 197

四、12位A/D转换器与单片机的接口应用 202

五、8031和5G14433A/D转换器接口 205

六、DAC0832数、模转换器与8031的接口应用 210

七、12位D/A转换器和8031的接口 214

第五节人－机联系接口技术 217

一、LED数码显示器原理与控制方法 218

二、非编码键盘的工作原理与接口控制方法 225

三、8279可编程键盘／显示器通用接口芯片 230

四、8279与单片机的接口及应用程序设计 239

第六节8031单片机最小应用系统设计 243

一、组成应用系统的基本方法 243

二、最小应用系统的硬件结构 244

习题与思考题 246

第七章8位增强型单片机简介 247

第一节概述 247

第二节Intel公司增强型单片机 247

一、8XC51GB的主要性能 247

二、片内RAM及SFR 248

三、8XC51GB端口及其复用功能 249

四、8XC51GB的A/D转换器 249

五、8XC51GB的中断系统 251

第三节菲利浦（PHILIPS）公司增强型单片机 255

六、看门狗定时器WDT 255

一、8XC552主要性能 256

二、特殊功能寄存器SFR 257

三、8XC552并行I/O端口及复用功能 259

四、脉冲宽度调制器PWM 260

五、A/D转换器功能 261

六、定时器T2和捕捉比较逻辑 264

七、监视定时器WDT 266

八、8XC552中断系统 267

九、I2C串行扩展总线简介 270

习题与思考题 271

下 篇 16位单片微机 273

第八章MCS-96系列的8098单片机硬件结构 273

第一节MCS-96系列单片机概述 273

一、MCS-96系列单片机产品发展概述 273

二、8×98单片机的主要特点 273

三、8098单片机的应用范围 275

第二节8098单片机的硬件结构 275

一、8098芯片硬件编程结构 275

二、8098芯片引脚及功能 277

三、寄存器算术逻辑单元RALU 278

四、寄存器阵列与特殊功能寄存器SFR 279

五、8098的时钟及系统复位状态 282

六、掉电保护 284

第三节8098单片机存储器空间配置 285

一、8098单片机的存储器地址空间 285

二、芯片配置寄存器CCR 286

三、8098外部扩展总线的产生 289

习题与思考题 290

一、操作数类型 291

第一节概述 291

第九章8098单片机的指令系统及程序设计 291

二、8098通用寄存器的定义方法 292

三、寻址方式 292

四、程序状态字PSW 294

第二节8098单片机指令系统 295

一、数据传送类指令 295

二、算术运算指令 297

三、逻辑运算指令 301

四、栈区操作指令 302

五、转移与调用指令 303

六、条件转移指令 304

七、位测试转移指令 305

八、循环控制指令 306

九、单寄存器指令 306

十、移位指令 307

十一、专用控制指令 308

十二、规格化指令 309

第三节8098汇编语言程序应用举例 309

一、8098汇编语言语句格式 309

三、典型程序举例 310

二、汇编语言程序设计 310

习题与思考题 314

第十章8098中断系统与硬件定时器 317

第一节8098中断系统 317

一、8098中断源 317

二、中断控制 318

三、中断响应及中断优先级的改变 321

一、中断服务程序设计要点 323

二、中断服务程序设计举例 323

第二节中断服务程序设计举例 323

四、8098单片机中断系统的局限性 323

三、8098扩展外部中断控制器8259A的应用设计 327

第三节8098硬件定时／计数器 333

一、I/O控制与状态寄存器 334

二、定时器1 335

三、定时器2 336

四、监视定时器 337

五、定时器的应用举例 338

习题与思考题 342

一、HSI的功能 344

二、HSI的硬件结构 344

第一节高速输入单元HSI 344

第十一章8098的HSI、HSO及软件定时器 344

三、HSI的控制 346

四、HSI的中断 347

五、HSI的使用要点及使用方法 348

六、HSI的应用举例 351

第二节高速输出单元HSO 354

一、HSO的功能 354

二、HSO的硬件结构 354

三、HSO的控制 355

四、软件定时器 357

五、HSO的中断 358

六、HSO的使用要求 358

七、HSO的应用举例 358

习题与思考题 365

第十二章8098单片机A/D、D/A转换器及串行口 368

第一节8098的模／数转换器 368

一、A/D转换器的结构 368

二、A/D转换器的控制 369

三、A/D转换器的使用方法及使用要点 369

四、A/D转换器的程序控制设计 370

五、提高8098单片机双极性模拟输入A/D转换器分辨率的设计方法 373

第二节脉冲宽度调制输出 379

一、PWM单元的结构和工作原理 379

二、与PWM波有关的寄存器和PWM单元的启动 380

三、用PWM实现D/A转换 380

四、PWM单元的应用举例 382

第三节串行口及其应用 385

一、串行口的工作方式 386

二、串行口的控制 387

四、串行口的使用要点及使用方法 390

三、多机串行通信 390

五、串行口的应用举例 391

六、IBM-PC/XT与8098串行数据通信系统硬件设计 396

习题与思考题 397

第十三章8098单片机最小应用系统设计 400

第一节概述 400

第二节8098最小系统硬件设计 400

一、扩展外部存储器 400

第三节用8279接口芯片扩展键盘、显示器 405

一、8279功能概述 405

二、8279键盘接口设计 405

三、8279显示控制部分接口设计 413

四、8279与键盘／显示器的接口设计 416

习题与思考题 423

第十四章16位增强型单片机80C196简介 424

第一节高性能16位单片机8XC196概述 424

第二节80C196KB 426

一、基本功能结构框图 426

二、引脚 426

三、GPU结构 427

四、存储器空间 427

五、中断系统 430

六、定时器 432

七、HSI/HSO 434

八、A/D转换器及脉宽调制输出PWM 434

九、串行口 435

十、输入／输出口 436

十一、特殊工作方式 437

十二、软件概述 437

十三、80C196KB的封装 437

第三节80C196KC 437

一、存储器空间 438

二、外设事务服务器PTS 441

五、高速输出HSO 452

三、定时器 452

四、高速输入HSI 452

六、A/D转换器 453

七、脉冲宽度调制输出PWM 454

八、串行口 454

九、特殊工作方式 455

十、软件概述 455

十一、80C196KC的封装 456

第四节80C196MC 457

一、存储器空间 457

二、事件处理器阵列EPA 459

三、波形发生器 466

四、脉宽调制器 476

五、模拟／数字转换器A/D 477

六、中断和外设事务服务器PTS 481

七、80C196MC的封装 485

习题与思考题 486

附录一MCS-51系列单片机指令表 487

附录二MCS-96系列单片机指令表 490

附录三单片机开发系统简介 497

主要参考文献 502