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目录 1

第1章 概述 1

1.1 单片机的发展及意义 1

1.2 单片机结构及品类 2

1.2.1 单片机内部结构 2

1.2.2 单片机的品类 3

1.3 单片机的应用特点 7

1.3.1 单片机控制系统的一般模式 8

1.3.2 单片机应用控制系统的研制过程 8

第2章 微型计算机基本常识 16

2.1 数的表示与计算 16

2.1.1 进位计数制 16

2.1.2 二进制的运算 18

2.1.3 二进制中带符号数的表示及运算 21

2.1.4 数的小数点表示 25

2.1.5 常用编码 26

2.2 基本数字逻辑电路 29

2.2.1 门电路的逻辑代数 30

2.2.2 组合逻辑电路简介 31

2.2.3 时序逻辑电路 32

2.2.4 逻辑电路常用器件 33

2.3 微型计算机的组成及工作过程 34

2.3.1 微型计算机系统的概念 34

2.3.2 微处理器和微型计算机的组成 34

2.3.3 微型计算机的工作过程 36

2.3.4 单片机技术发展现状 38

第3章 单片机程序设计 41

3.1 指令功能 41

3.1.1 指令的表示形式 41

3.1.2 指令格式 41

3.1.3 指令系统的寻址方式 42

3.1.4 指令功能 43

3.2 编程步骤 50

3.3 汇编语言程序举例 52

3.3.1 汇编语言特点 52

3.3.2 汇编语言的基本结构 54

3.3.3 定时程序 68

3.3.4 查表程序 73

3.3.5 数据极值查找程序 77

3.3.6 数据排序程序 80

3.3.7 数据检索程序 86

第4章 MCS-51单片机的结构与原理 87

4.1 MCS-51单片机的结构 87

4.1.1 MCS-51单片机的基本组成 87

4.1.2 MCS-51单片机内部结构 88

4.2 MCS-51单片机引脚及其功能 93

4.3.1 程序存储器扩展 96

4.3 8051存储器配置 96

4.3.2 数据存储器扩展 97

4.4 CPU时序和其他电路 97

4.4.1 片内振荡及时钟信号的产生 97

4.4.2 机器周期和指令周期 98

4.4.3 CPU取指、执行周期时序 98

4.4.4 访问外部ROM和外部RAM的操作时序 100

4.5 I/O端口结构 101

4.5.1 串行I/O端口 101

4.5.2 并行I/O端口 102

4.6 串行接口 102

4.6.1 串行通信的基本知识 103

4.6.2 串行接口 107

4.7 中断系统 110

4.7.1 I/O方式 110

4.7.3 MCS-51中断系统结构及中断控制 112

4.7.2 中断的概念 112

4.7.4 中断响应过程以及响应时间 117

第5章 单片机模／数及数／模转换 119

5.1 模／数转换接口及应用 119

5.1.1 A/D转换器概述 119

5.1.2 MCS-51和A/D的接口 127

5.1.3 应用举例（A/D转换） 136

5.2 数／模转换接口及应用 143

5.2.1 D/A转换器接口的技术性能指标 144

5.2.2 单缓冲方式的接口与应用 145

5.2.3 双缓冲方式的接口与应用 146

5.2.4 应用举例（D/A转换） 147

5.2.5 A/D和D/A转换中的若干技术问题 151

6.1 扩展程序存储器 158

6.1.1 常用的程序存储器芯片及程序存储器扩展技术 158

第6章 单片机子系统扩展及接口技术 158

6.1.2 8051扩展2KB RAM 177

6.1.3 8031扩展8K字节EEPROM 180

6.2 并行I/O端口的直接应用 184

6.2.1 I/O端口的直接输入／输出 184

6.2.2 BCD码拨盘输入端口 184

6.3 可编程并行I/O端口器件的扩展技术 187

6.3.1 扩展8255A可编程外围并行端口芯片 188

6.3.2 扩展8155可编程外围并行端口芯片 192

6.3.3 扩展多片I/O端口及存储器的实例 197

6.4 键盘与显示器接口技术 199

6.4.1 键盘与接口技术 199

6.4.2 LED显示器与接口技术 206

第7章 单片机的几项关键技术 212

7.1 单片机系统加密技术 212

7.1.1 硬件加密技术 212

7.1.2 软件加密技术 214

7.1.3 软硬件相结合的加密技术 215

7.2 单片机数据采集浮点放大技术 219

7.3 单片机可靠性技术 222

7.3.1 系统干扰的主要来源和可靠性设计的一般方法 222

7.3.2 防止程序出轨的软硬件措施 224

7.3.3 电源及其净化技术 227

7.3.4 屏蔽技术 231

7.3.5 隔离技术 233

7.3.6 抑制反电势干扰 234

7.3.7 编程中的抗干扰 234

7.3.8 A/D和D/A转换器的抗干扰措施 235

第8章 单片机在监测及控制子系统中的应用 237

8.1 单片机测控小系统前向电路 237

8.1.1 传感器简介 238

8.1.2 传感器的基本性能 239

8.2 数字滤波程序 243

8.3 数据采集 250

8.4 布尔处理的应用举例 256

第9章 单片机的应用举例 265

9.1 最小系统实验 268

9.1.1 最小系统实验一 268

9.1.2 最小系统实验二 269

9.1.3 最小系统实验三 273

9.2 打印机接口实验 277

9.3 串口异步通信实验 280

9.3.1 串口异步通信实验 280

9.3.2 异步串口通信扩展的实验 284

9.4 高速数据采集系统 288

9.4.1 系统的结构方案设计 289

9.4.2 多路并行.A/D系统的工作原理及功能 293

9.4.3 系统软件设计 299

参考文献 312