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第1章 计算机基础知识 1

1.1数制与编码 1

1.1.1数制 1

1.1.2数制的转换方法 2

1.1.3二进制、十六进制数的加减运算 4

1.1.4二进制数的原码、反码和补码 5

1.1.5二进制编码的十进制数 6

1.1.6 ASCII码 6

1.2逻辑电路简介 7

1.2.1逻辑电路 7

1.2.2逻辑运算规则 8

1.2.3计算机中的逻辑功能部件 9

1.3微机系统概述 11

1.3.1微处理器 12

1.3.2微型计算机 12

1.3.3微型计算机系统 14

1.4微机与单片机的区别与联系 14

1.5单片机的发展与应用 15

1.5.1单片机的发展 15

1.5.2单片机的应用场合 16

1.6主流的单片机产品 16

本章小结 18

习题一 19

第2章 基于8086/8088的微型计算机组成 21

2.1 8086/8088微处理器 21

2.1.1 8086/8088微处理器的功能结构 22

2.1.2 8086引脚的功能与系统配置 25

2.2内存储器 30

2.2.1存储器分类 31

2.2.2主存储器的技术指标 31

2.2.3随机存取存储器RAM 31

2.2.4只读存储器ROM 34

2.2.5地址译码电路 36

2.2.6存储器与CPU的接口技术 37

2.3 I/O接口简介 39

2.3.1接口的分类 39

2.3.2 I/O接口的典型结构 39

2.3.3 I/O端口的编址 40

2.3.4 CPU与I/O接口的数据传送方式 40

本章小结 41

习题二 42

第3章 MCS-51单片机的硬件结构 45

3.1 MCS-51单片机的结构 45

3.1.1内部功能结构 45

3.1.2引脚功能 46

3.1.3 MCS-51系列单片机类型 48

3.2 MCS-51的微处理器 49

3.3 MCS-51的存储器 50

3.3.1程序存储器 51

3.3.2数据存储器 52

3.4单片机的并行口结构 55

3.4.1 P0口的内部结构及其功能 55

3.4.2 P1口的内部结构及其功能 56

3.4.3 P2口的内部结构及其功能 57

3.4.4 P3口的内部结构及其功能 58

3.5 I/O端口的直接输入/输出 59

3.6 MCS-51单片机的片外总线结构 59

3.6.1扩展程序存储器 60

3.6.2扩展数据存储器 61

3.7简单I/O端口的扩展 63

3.7.1 MCS-51系统中输入/输出口的地址分配 63

3.7.2利用锁存器扩展输出口 63

3.7.3利用缓冲器扩展输入口 64

3.8 MCS-51单片机最小系统 66

3.8.1复位电路 67

3.8.2时钟电路 68

3.8.3单片机操作时序 68

3.9 CMOS型单片机的低功耗方式 72

本章小结 73

习题三 73

第4章 MCS-51单片机的指令系统 76

4.1概述 76

4.1.1机器语言、汇编语言与高级语言 76

4.1.2汇编语言与机器语言指令的格式 77

4.1.3 MCS-51汇编语言常用符号的意义 79

4.2寻址方式 80

4.3指令系统 84

4.3.1数据传送指令 85

4.3.2算术运算指令 90

4.3.3逻辑运算指令 97

4.3.4控制转移指令 99

4.3.5位操作指令 104

本章小结 105

习题四 106

第5章 MCS-51汇编语言程序设计 109

5.1概述 109

5.2伪指令 110

5.2.1常用伪指令功能介绍 110

5.2.2 MCS-51汇编语言源程序的一般结构 113

5.3汇编语言程序设计方法 113

5.4顺序结构程序设计 114

5.5分支结构程序设计 115

5.5.1单分支结构程序 115

5.5.2多分支结构程序 116

5.6循环结构程序设计 118

5.6.1单循环结构 119

5.6.2多重循环结构 120

5.7子程序设计 121

5.8 MCS-51实用程序设计举例 122

5.8.1延时程序 122

5.8.2查表程序 123

5.8.3数制变换程序 124

5.8.4位处理程序 126

本章小结 126

汇编语言程序设计实验 126

习题五 127

第6章 中断系统 129

6.1概述 129

6.1.1中断的概念 129

6.1.2中断技术的优点 130

6.2 MCS-51单片机的中断系统 130

6.2.1中断系统的组成 131

6.2.2中断源 131

6.2.3与中断控制有关的寄存器 133

6.3中断处理过程 136

6.3.1中断响应 137

6.3.2中断处理 138

6.3.3中断返回 138

6.3.4中断请求标志的撤销 138

6.4中断服务程序的设计与应用举例 139

6.4.1初始化程序 139

6.4.2中断服务程序 139

6.4.3中断程序举例 140

6.5外部中断扩展技术 145

6.5.1利用定时器扩展中断源 145

6.5.2中断与查询相结合 145

6.5.3利用优先级编码器扩展外部中断源 147

本章小结 148

中断系统实验 148

习题六 149

第7章 定时器/计数器 150

7.1定时器/计数器结构 150

7.1.1定时器/计数器的模式寄存器TMOD 151

7.1.2定时器/计数器的控制寄存器TCON 151

7.2定时器/计数器的工作方式 152

7.2.1工作方式0 152

7.2.2工作方式1 153

7.2.3工作方式2 153

7.2.4工作方式3 154

7.3定时器/计数器的初始化 155

7.3.1定时器/计数器初始化的步骤 155

7.3.2计数初值的计算 155

7.3.3定时器/计数器初始化举例 156

7.4定时器/计数器的应用举例 157

本章小结 161

定时器/计数器实验 161

习题七 162

第8章 串行通信接口及扩展技术 163

8.1基本概念 163

8.1.1数据通信的传输方式 163

8.1.2串行数据通信的两种形式 164

8.1.3波特率 164

8.1.4串行通信的物理标准RS-232C 164

8.2 MCS-51串行通信口结构 165

8.2.1串行口数据寄存器SBUF 166

8.2.2串行通信控制寄存器SCON 166

8.2.3电源管理寄存器PCON 167

8.3 MCS-51串行通信口的工作方式 167

8.3.1串行口工作方式0 168

8.3.2串行口工作方式1 168

8.3.3串行口工作方式2 170

8.3.4串行口工作方式3 171

8.4串行通信中波特率的设置 171

8.5串口应用举例 172

8.5.1串行口初始化编程的一般格式 172

8.5.2异步通信程序举例 174

8.6单总线接口及其应用举例 175

8.6.1单总线数据通信协议概述 175

8.6.2单总线数字温度传感器DS18B20 176

8.6.3基于DS18B20的数字温度计的设计 180

8.7 I2C总线接口及其应用举例 182

8.7.1 I2C总线协议概述 182

8.7.2 I2C总线协议的软件模拟 186

8.7.3 I2C总线接口的串行EEPROM的应用 190

8.8 SPI总线接口及其应用举例 192

8.8.1 SPI串行总线概述 192

8.8.2 SPI接口时钟/日历芯片DS1302简介 193

8.8.3基于DS1302的电子日历的设计 197

本章小结 199

串行通信接口及扩展技术实验 199

习题八 200

第9章 键盘接口技术 201

9.1键盘 201

9.1.1键盘的工作原理与特点 201

9.1.2键盘输入接口与软件应完成的任务 202

9.2独立式键盘接口设计与应用举例 203

9.2.1独立式键盘的工作原理 203

9.2.2独立式键盘应用举例 203

9.3矩阵式键盘接口设计与应用举例 204

9.3.1矩阵式键盘的结构与工作原理 204

9.3.2矩阵式键盘的工作方式 205

9.3.3矩阵式键盘的识别方式 206

9.3.4矩阵式键盘应用举例 208

本章小结 210

键盘接口技术实验 211

习题九 211

第10章 显示接口技术 212

10.1 LED数码管显示器 213

10.1.1 LED数码管的工作原理与结构 213

10.1.2 LED数码管的显示方式 214

10.1.3 LED显示器静态显示及应用实例 214

10.1.4 LED显示器动态显示及应用实例 215

10.1.5 LED的驱动能力 218

10.2液晶显示器LCD 218

10.2.1扭曲/向列型（TN）LCD的显示原理 219

10.2.2液晶显示器的分类及主要性能 220

10.2.3液晶显示器的特点 222

10.2.4 LCD的驱动方式 222

10.2.5 LCD显示器应用举例 224

本章小结 229

显示接口技术实验 230

习题十 230

第11章 模拟接口技术 231

11.1 A/D转换器与MCS-51单片机的接口技术 232

11.1.1 A/D转换器的基本原理与分类 232

11.1.2 A/D转换器的主要技术指标 236

11.1.3 A/D转换器的选择要点 238

11.1.4 A/D转换器与MCS-51单片机接口逻辑设计要点 240

11.1.5 ADC0809与MCS-51单片机的接口设计 241

11.2 D/A转换器与MCS-51单片机的接口技术 245

11.2.1 D/A转换器的基本原理与分类 245

11.2.2 D/A转换器的主要技术指标 247

11.2.3 D/A转换器的选择要点 249

11.2.4 DAC0832与MCS-51单片机的接口设计 250

本章小结 256

A/D与D/A接口技术实验 256

习题十一 257

第12章 单片机应用系统开发与设计实例 258

12.1单片机应用系统的设计 258

12.1.1设计前的准备工作 259

12.1.2单片机应用系统的硬件设计 259

12.1.3单片机应用系统的软件设计 260

12.1.4单片机应用系统的抗干扰设计 261

12.2单片机应用软件的开发 262

12.3单片机应用系统的开发 263

12.3.1单片机应用系统的仿真 263

12.3.2单片机应用系统的制版 264

12.3.3单片机应用系统的调试 264

12.3.4单片机应用系统的编程、汇编与运行 264

12.4基于单片机的数字音乐播放器的设计实例 265

12.4.1数字音乐播放器的设计 265

12.4.2数字音乐播放器的功能描述 267

12.4.3数字音乐播放器的系统设计 268

12.4.4系统采用的关键技术 269

12.4.5系统硬件设计 269

12.4.6系统软件设计 269

12.4.7系统仿真与调试 277

本章小结 280

单片机应用系统开发与设计实验 280

习题十二 281

第13章 常用单片机简介 282

13.1 AVR单片机 282

13.1.1 AVR单片机的特点 282

13.1.2 AVR单片机介绍 283

13.1.3 AVR单片机开发工具 283

13.2 PIC单片机 284

13.2.1 PIC单片机的特点 285

13.2.2 PIC单片机介绍 285

13.2.3 PIC单片机开发工具 287

13.3 Freescale单片机 287

13.3.1 Freescale单片机发展历程 287

13.3.2 Freescale 8位单片机 288

13.3.3 Freescale 16位单片机 289

13.3.4 Freescale 32位单片机 291

13.3.5 Freescale单片机开发工具 291

本章小结 292

习题十三 292

第14章 单片机系统仿真设计相关软件的使用 293

14.1利用Keil μ Vision调试汇编语言程序 293

14.2利用Proteus软件设计电路入门 298

14.3利用Keil μ Vision和Proteus软件实现系统仿真 304

本章小结 306

习题十四 306

附录一 MCS-51指令快查表 307

附录二 C语言源程序清单 311

参考文献 319