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第1章 计算机基础知识 1

1.1计算机的发展与应用 1

1.1.1计算机的发展 1

1.1.2计算机的特点和应用 3

1.2数制与编码 6

1.2.1数制 6

1.2.2数制之间的转换 6

1.2.3计算机的数据单位 7

1.2.4二进制的算术运算 8

1.2.5字符编码 9

1.3计算机系统 10

1.3.1计算机系统的组成 10

1.3.2计算机工作原理 11

1.3.3中央处理器 12

1.3.4存储器 13

1.3.5基本输入／输出设备 13

1.3.6总线、主板与接口 14

第2章 计算机逻辑基础 16

2.1应知应会基本要求 16

2.2基本元器件 17

2.2.1电阻器 17

2.2.2电容器 19

2.2.3计算机电子电路仿真 22

2.2.4过渡过程仿真 29

2.2.5 TinyAnalog万能实验板 31

2.2.6 RC充放电实验 33

2.2.7电感器 33

2.3晶体二极管 36

2.3.1二极管的特性 36

2.3.2二极管伏安特性仿真 37

2.3.3特殊二极管 39

2.3.4二极管的重要参数 40

2.3.5二极管特性实验 40

2.4晶体三极管 42

2.4.1三极管的特性 42

2.4.2三极管伏安特性仿真 43

2.4.3三极管的重要参数 45

2.4.4三极管的使用 45

2.4.5三极管特性实验 48

2.4.6简易时间继电器 51

2.4.7继电器驱动实验 52

2.5直流稳压电源 53

2.5.1 AC/DC适配器 54

2.5.2线性集成稳压器 55

2.5.3低压差稳压器 56

2.6模拟信号和数字信号 56

2.6.1模拟信号 56

2.6.2数字信号 57

2.6.3数字信号的电学描述 57

2.7逻辑代数 58

2.7.1基本逻辑运算 58

2.7.2常用逻辑运算 59

2.7.3摩根定律 60

2.8简单门电路 61

2.8.1用晶体管实现的门电路 61

2.8.2集成门电路 62

2.8.3门电路实验 64

2.8.4 OC门和三态门 65

2.8.5计算机总线实验 67

2.9组合逻辑电路 68

2.9.1加法器及其制作 68

2.9.2绘制PCB板 72

2.9.3 PCB制作流程 81

2.9.4地址译码器及其实验 85

2.10触发器 87

2.10.1基本RS触发器及其实验 88

2.10.2同步RS触发器 90

2.10.3 D锁存器 91

2.10.4维持阻塞触发器及其制作 92

2.10.5累加器及其制作 95

2.10.6 T触发器与计数器 99

2.10.7 8位地址输入与显示实验 102

2.11时序逻辑电路 104

2.11.1锁存器和寄存器及其实验 104

2.11.2串入并出移位寄存器 108

2.11.3 8位数据输入与显示实验 110

2.12存储器 114

2.12.1只读存储器ROM 115

2.12.2 ROM128存储器实验 116

2.12.3随机访问存储器 121

2.12.4数据的存与取 121

2.12.5数据输入与显示电路 123

2.12.6数据与地址输入控制电路 123

2.12.7地址输入电路 124

2.12.8 SRAM实验 125

第3章 单片计算机硬件结构 128

3.1微处理器与个人电脑的诞生 128

3.1.1微处理器的诞生与发展 128

3.1.2个人电脑的诞生 129

3.2计算机工作原理 131

3.2.1一个经典的故事 131

3.2.2两个特点与一个要素 132

3.2.3 CPU的结构 132

3.2.4 CPU的指令系统 133

3.3引脚功能与内部结构图 134

3.3.1引脚功能 134

3.3.2内部结构框图 136

3.4结构与特点 138

3.4.1控制器 138

3.4.2运算器 139

3.4.3时钟电路、机器周期与指令周期 140

3.4.4复位电路 142

3.5存储器组织 144

3.5.1 CODE 144

3.5.2 XDATA 145

3.5.3 PDATA 145

3.5.4 DATA 145

3.5.5 SFR 147

3.5.6 IDATA 147

3.5.7 BIT 148

3.6基本I/O结构 149

3.6.1基本输入电路 149

3.6.2推挽电路 149

3.6.3开漏电路 150

3.6.4弱上拉和准双向电路 152

3.7 80C31Small的I/O结构 153

3.7.1 P0口 153

3.7.2 PI口 154

3.7.3 P2口 154

3.7.4 P3口 154

3.8并行扩展 155

3.8.l并行总线 155

3.8.2外部程序存储器扩展 156

3.8.3外部数据存储器扩展 157

3.8.4地址译码 157

3.8.5并行扩展I/O 158

3.9编程运行实验 159

3.9.1计算机微小系统 159

3.9.2最简单的程序 159

3.10 Altair-80C31Small计算机 160

3.10.1最小系统 160

3.10.2地址输入电路 163

3.10.3运行控制电路 165

3.10.4数据输入电路 165

第4章 汇编语言程序设计基础 167

4.1指令格式与寻址方式 167

4.1.1指令格式 167

4.1.2寻址方式 169

4.2数据传送指令 171

4.2.1内部数据传送指令 171

4.2.2外部数据传送指令 174

4.2.3堆栈操作指令 176

4.2.4数据交换指令 177

4.3算术运算指令 178

4.3.1加法指令 178

4.3.2减法指令 180

4.3.3乘除法指令 180

4.3.4十进制调整指令 181

4.4逻辑运算指令 181

4.4.1双操作数逻辑运算指令 181

4.4.2单操作数逻辑运算指令 183

4.5控制转移指令 183

4.5.1条件转移指令 183

4.5.2无条件转移指令 188

4.5.3调用和返回指令 189

4.5.4空操作指令 190

4.6位操作指令 191

4.6.1位传送指令 191

4.6.2位状态操作指令 191

4.6.3位逻辑运算指令 192

第5章 经典范例程序设计 193

5.1视觉实验：LED流水灯 193

5.1.1单个灯闪烁 193

5.1.2 LED流水灯 198

5.1.3户外广告灯（查表法） 200

5.2听觉实验：提示音与报警声 202

5.2.1蜂鸣器是如何发声的 202

5.2.2如何控制蜂鸣器随机发声 206

5.3 TKStudio IDE与SDCC编译器 209

5.3.1 SDCC简介 209

5.3.2 SDCC的使用 210

5.3.3创建工程 211

5.3.4在线仿真与ISP下载电路 213

5.3.5在线仿真 214

5.3.6在线编程 217

5.4数码管驱动与程序设计 221

5.4.1 LED数码管 221

5.4.2数码管驱动电路 223

5.4.3段码表的生成 224

5.4.4数码管的动态扫描显示 226

5.4.5数字符号与数值的关系 227

5.5加法运算 228

5.5.1简单的加法运算 228

5.5.2数字显示程序 229

5.5.3显示加法运算过程 232

5.6键盘管理与程序设计 235

5.6.1独立按键与消抖 235

5.6.2矩阵键盘与扫描方法 237

5.6.3逐行逐列扫描法 237

5.7综合实验——计时码表的设计 241

第6章 实践与制作——从构思到实现 246

6.1单片机的串行扩展技术 246

6.1.1接口电路设计与测试 246

6.1.2 TinyHMI人机界面 250

6.1.3改进的可能性 255

6.2 LED点阵显示屏 260

6.2.1 LED点阵显示器原理与应用 260

6.2.2标准化接口 264

6.2.3 16×16 LED点阵显示屏 266

6.2.4汉字点阵字模的提取 269

6.2.5大型LED点阵显示屏 270

附录A 2010年嵌入式开发工程师招聘考题（电类专业） 271

附录B步步高：项目驱动——在做中学 275

警告与自我管理 278

参考文献 279