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绪论 1

第1章 MCS-51单片机的结构与原理 12

1.1 MCS-51单片机硬件结构及引脚 12

1.1.1 MCS-51单片机内部结构 12

1.1.2 MCS-51单片机外部引脚 20

1.2 MCS-51单片机的工作方式 22

1.2.1 复位方式 22

1.2.2 程序执行方式 24

1.2.3 节电方式 24

1.2.4 编程和校验方式 25

1.3 单片机的时序 26

1.3.1 MCS-51的时序单位 26

1.3.2 MCS-51指令的取指／执行时序 26

1.3.3 访问片外ROM/RAM指令的时序 28

1.4 C8051F系列片上系统（SOC）简介 29

1.4.1 概述 29

1.4.2 基本结构与特点 31

习题1 33

第2章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计 35

2.1 概述 35

2.1.1 汇编语言指令格式与伪指令 35

2.1.2 指令的分类 39

2.1.3 指令中的常用符号 39

2.2 MCS-51单片机的寻址方式 40

2.2.1 立即寻址 40

2.2.2 直接寻址 41

2.2.3 寄存器寻址 42

2.2.4 寄存器间接寻址 43

2.2.5 变址寻址 44

2.2.6 相对寻址 44

2.2.7 位寻址 45

2.3 MCS-51单片机的指令系统 46

2.3.1 数据传送指令 47

2.3.2 算术运算指令 53

2.3.3 逻辑运算及移位指令 58

2.3.4 控制转移指令 63

2.3.5 位操作指令 70

2.4 汇编语言及程序设计 73

2.4.1 汇编语言程序设计的步骤 74

2.4.2 顺序程序设计 75

2.4.3 分支程序设计 75

2.4.4 循环程序设计 77

2.4.5 查表程序设计 82

2.4.6 子程序设计 85

2.5 程序设计举例 88

2.5.1 多字节算术运算程序 88

2.5.2 数制转换程序 90

2.5.3 散转程序 93

2.6 汇编语言的开发环境 95

2.6.1 单片机开发系统 95

2.6.2 汇编语言的编辑与汇编 97

2.6.3 汇编语言的调试 98

习题2 101

第3章 MCS-51单片机的内部资源及应用 104

3.1 MCS-51单片机的并行I/O接口 104

3.1.1 MCS-51内部并行I/O接口 104

3.1.2 MCS-51内部并行I/O接口的应用 106

3.2 MCS-51单片机的中断系统 109

3.2.1 中断的基本概念 109

3.2.2 MCS-51的中断系统 111

3.2.3 MCS-51中断系统的编程 118

3.2.4 MCS-51扩展外部中断请求输入口 119

3.3 MCS-51单片机的定时器／计数器 121

3.3.1 定时器／计数器 121

3.3.2 定时器／计数器的工作方式 124

3.3.3 定时器／计数器的应用 125

3.4 MCS-51单片机的串行通信 129

3.4.1 概述 129

3.4.2 MCS-51的串行口 131

3.4.3 串行口的工作方式 133

3.4.4 串行口的通信波特率 134

3.4.5 串行口的应用 136

习题3 146

第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术 149

4.1 MCS-51单片机系统扩展概述 149

4.1.1 MCS-51系列单片机的外部扩展原理 149

4.1.2 MCS-51单片机系统地址空间的分配 150

4.2 存储器的扩展 152

4.2.1 程序存储器扩展 153

4.2.2 数据存储器扩展 157

4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展 159

4.2.4 程序存储空间和数据存储空间的混合 159

4.3 并行I/O接口的扩展 160

4.3.1 概述 160

4.3.2 普通并行I/O接口扩展 161

4.3.3 可编程并行I/O接口芯片扩展 163

4.3.4 可编程逻辑器件（PLD）的扩展 171

4.3.5 可编程系统器件（PSD）的扩展 174

4.4 时钟芯片的扩展 176

4.4.1 时钟芯片概述 176

4.4.2 DS12C887的结构及工作原理 177

4.4.3 DS12C887与MCS-51的接口 182

4.4.4 DS12C887的应用举例 182

4.5 系统监控芯片的扩展 184

4.5.1 概述 185

4.5.2 MAX692A的工作原理 186

4.5.3 MAX692A与MCS-51的接口 187

4.5.4 MAX692A的编程应用 188

4.6 总线接口扩展 189

4.6.1 EIARS-232C总线标准与接口电路 189

4.6.2 RS-422/RS-485总线标准与接口电路 193

4.6.3 I2C总线标准与接口电路 197

4.6.4 其他常用总线标准 201

习题4 203

第5章 MCS-51单片机的输入／输出通道接口 205

5.1 输入／输出通道概述 205

5.1.1 传感器 205

5.1.2 单片机应用系统的输入／输出通道 206

5.2 D/A转换器及接口技术 209

5.2.1 D/A转换器的性能指标 209

5.2.2 D/A转换器的分类 210

5.2.3 D/A转换器的接口 210

5.3 A/D转换器及接口技术 219

5.3.1 A/D转换器的性能指标 219

5.3.2 A/D转换器的分类 220

5.3.3 A/D转换器的接口 220

5.3.4 数据采集系统 229

习题5 231

第6章 MCS-51单片机的交互通道配置与接口 233

6.1 MCS-51单片机与键盘的接口技术 233

6.1.1 概述 233

6.1.2 使用键盘时必须解决的问题 234

6.1.3 键盘接口 234

6.2 MCS-51单片机与显示器的接口技术 244

6.2.1 LED显示器及其接口 244

6.2.2 LCD显示器及其接口 250

6.3 MCS-51单片机键盘和显示器接口设计实例 253

6.3.1 利用8155芯片实现键盘和显示器接口 253

6.3.2 利用MCS-51的串行口实现键盘和显示器接口 255

6.3.3 利用专用芯片实现键盘和显示器接口 257

6.4 MCS-51单片机与微型打印机的接口技术 258

6.4.1 微型打印机的特点 258

6.4.2 接口技术 259

6.4.3 字符代码及打印命令 260

6.4.4 打印程序实例 262

习题6 264

第7章 MCS-51单片机应用系统设计 265

7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程 266

7.1.1 总体设计 266

7.1.2 硬件设计 267

7.1.3 软件设计 269

7.1.4 可靠性设计 270

7.1.5 单片机应用系统的调试、测试 276

7.2 C51编程简介 277

7.2.1 MCS-51单片机C51语言简介 277

7.2.2 C51的基本语法 278

7.2.3 C51编译器 279

7.2.4 Keil C51开发系统简介 280

7.2.5 C51应用举例 282

7.3 单片机应用系统举例 283

7.3.1 单片机在控制系统中的应用 283

7.3.2 单片机在家用电器中的应用 286

7.3.3 单片机在里程、速度计量中的应用 291

习题7 296

第8章 16位单片机简介 297

8.1 概述 297

8.2 MCS-96单片机的内部结构与引脚 298

8.2.1 CPU结构与引脚 298

8.2.2 存储器与I/O端口 303

8.2.3 中断系统 305

8.2.4 高速I/O部件和定时器／计数器 308

8.2.5 脉冲宽度调制PWM 311

8.2.6 模拟输入 312

8.2.7 其他部件 312

8.3 MCS-96单片机指令系统简介 314

8.3.1 操作数类型 314

8.3.2 寻址方式 315

8.3.3 MCS-96指令系统简介 316

习题8 319

第9章 实验 320

9.1 ASCII码转换实验 320

9.2 排序程序实验 321

9.3 定时器／计数器实验 322

9.4 基本输入／输出实验 324

9.5 中断实验 327

9.6 8255A并行口扩展实验 329

9.7 8155并行口扩展实验 330

9.8 A/D转换实验 333

9.9 D/A转换实验 337

9.10 MCS-51单片机与IBM-PC异步通信实验 338

9.11 步进电机控制实验 340

9.12 LCD显示实验 343

9.13 课程设计与创新实验题目 346

9.13.1 医院住院病人呼叫器的设计 346

9.13.2 万年历的设计 346

9.13.3 智力竞赛抢答器的设计 346

9.13.4 交通信号灯实时控制系统的设计 347

9.13.5 自动电梯控制电路的设计 347

9.13.6 出租车计程计价器的设计 347

9.13.7 智能化公共汽车报站器的设计 347

9.13.8 自动往返电动车的设计 348

9.13.9 简易IC卡收费器的设计 348

9.13.10 消毒柜控制电路的设计 348

附录A ASCII码字符表 349

附录B 常用集成电路引脚图 350

附录C 常用单片机典型产品引脚图 356

附录D MCS-51单片机指令表 357

附录E 著名的单片机网站简介 361

参考文献 362