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目录 3

上篇　8位单片微机 3

第一章　微型计算机的基础知识 3

第一节　单片微型计算机 3

一、单片机的特点 3

二、单片机的分类 4

三、单片机的主要品种 4

四、单片机的发展趋势 6

一、进位计数制 8

第二节 计算机中的数制、码制和二进制的运算方法 8

二、不同进位计数制的转换 9

三、算术运算与逻辑运算 11

四、BCD码及十进制调整 12

五、ASCII码 12

第三节 带符号数表示方法及运算方法 13

一、机器数与真值 13

二、带符号数的三种表示 13

三、带符号数的运算方法 16

四、定点数与浮点数 17

一、半导体存储器的分类 18

第四节 微型计算机的存储器 18

二、随机存储器RAM 19

三、只读存储器ROM 21

习题与思考题 22

第二章　MCS-51系列单片机的硬件结构和原理 25

第一节 单片机的硬件编程结构及特性 25

一、MCS-51系列单片机分类 25

二、内部结构组成 25

三、单片机的算术逻辑单元ALU 26

四、程序状态字PSW 27

五、堆栈指针SP 28

六、16位程序计数器PC 29

七、并行接口P0～P3 29

八、8031单片机的引脚及其功能 31

九、8031外部扩展总线的产生 33

第二节 单片机存储器组织结构 33

一、片内、外存储器配置及编址方法 34

二、单片机内部RAM区 35

三、片内RAM位寻址单元 36

四、特殊功能寄存器SFR 37

一、T/C的编程结构 38

第三节 单片机的定时器／计数器T/C 38

二、片内定时器的运行控制 39

三、定时器T0和T1的工作方式 41

四、T/C的初始化设计 43

第四节 单片机的串行接口 45

一、数据通信的基本概念 45

二、串行通信中的数据传送方向 46

三、串行通信的两种基本形式 46

四、单片机的串行通信接口及功能 48

五、MCS-51串行通信的波特率选择 51

第五节 MCS-51单片机的工作方式 52

一、复位方式 52

二、编程和校验方式 53

三、节电方式、掉电处理 54

第六节 单片机工作的基本时序 55

一、机器周期和指令周期 55

二、MCS-51指令的取指／执行时序 56

三、CPU访问外部ROM和RAM的时序 56

习题与思考题 57

第一节　概述 58

一、计算机语言 58

第三章　MCS-51系列单片机指令系统 58

二、MCS-51指令系统符号及其含义说明 59

三、寻址方式 59

第二节　数据传送类指令 60

一、传送数据的通路 60

二、一般传送指令 61

三、栈操作指令 63

四、累加器交换指令 64

五、累加器与外部RAM传送指令 64

第三节　算术操作类指令 65

一、不带进位加法指令 65

七、目标地址传送指令 65

六、累加器与程序存储器传送指令 65

二、带进位加法指令 67

三、加1指令 67

四、带借位减法指令 68

五、减1指令 69

六、乘除法指令 69

第四节　逻辑操作类指令 71

一、单操作数指令 71

二、逻辑“与”指令 72

四、逻辑“异或”指令 73

三、逻辑“或”指令 73

第五节　控制转移类指令 74

一、无条件转移指令 74

二、条件转移指令 76

三、循环转移指令 78

第六节　位处理类指令 78

一、位数据传送指令 79

二、位状态控制指令 80

三、位逻辑操作指令 80

四、位条件转移指令 81

习题与思考题 82

第四章　汇编语言程序设计 85

第一节　预备知识 85

一、汇编语言语句格式 85

二、汇编语言伪指令 86

三、流程图 88

第二节 简单程序与分支程序 89

一、简单程序 89

二、分支程序 90

一、循环程序的结构 93

二、循环嵌套与多重循环 93

第三节　循环程序 93

三、循环程序举例 94

第四节　子程序 97

一、子程序的概念 97

二、子程序的调用与返回 98

三、子程序的结构与设计 98

四、子程序举例 99

第五节 查表程序 101

习题与思考题 103

一、CPU与外设交换信息的四种控制方式 105

第一节 中断概念 105

第五章　中断概念及MCS-51的中断系统 105

二、中断处理方式 107

三、对中断系统功能的要求 108

四、中断优先权排队实现方法 110

五、CPU响应中断的条件 111

六、矢量中断 112

七、中断处理及返回过程 112

第二节 MCS-51单片机的中断系统及控制 113

一、MCS-51中断源及中断结构 113

二、中断允许寄存器IE 114

四、中断响应过程和中断请求的撤除 115

三、中断优先级寄存器IP 115

五、中断初始化设定 117

六、中断系统应用实例 117

第三节 MCS-51单片机外部中断源的扩展 122

一、MCS-51中断系统的局限性 122

二、用查询法扩展外部中断源 122

三、用8259A可编程中断控制器扩展外部中断源 124

四、8259A的初始化命令字 126

六、8259A与8031的硬件接口及中断初始化设定 129

五、8259A的工作方式分析 129

习题与思考题 132

第六章　MCS-51单片机扩展接口技术及最小应用系统设计 134

第一节 单片机扩展方案及程序存储器扩展 134

一、单片机扩展总线的产生 134

二、用作地址锁存器的常用芯片 134

三、程序存储器ROM的扩展方法 136

四、数据存储器RAM的扩展 140

五、同时扩展RAM和EPROM 141

六、多片存储器芯片的扩展 142

一、8255A通用可编程并行I/O接口 146

第二节 MCS-51并行I/O接口及定时器的扩展 146

二、8155可编程并行I/O接口 151

三、8253可编程定时器／计数器扩展应用 159

第三节 用USART器件扩展单片机串行接口 166

一、8251A通用同步／异步接口芯片功能 166

二、8251A的编程结构、引脚功能和工作方式 167

三、8251A的控制字、命令字的格式 169

四、8251A和8031单片机的硬件接口及应用 172

第四节 单片机与A/D和D/A转换器的接口及应用 175

一、关于A/D、D/A转换器的技术指标 175

二、A/D转换的基本原理 176

三、ADC0809模数转换器和单片机接口应用 178

四、12位A/D转换器与单片机的接口应用 182

五、8031和5G14433A/D转换器接口 184

六、DAC0832数、模转换器与8031的接口应用 189

七、12位D/A转换器和8031的接口 193

第五节　人-机联系接口技术 195

一、LED数码显示器原理与控制方法 196

二、非编码键盘的工作原理与接口控制方法 203

三、8279可编程键盘／显示器通用接口芯片 207

四、8279与单片机的接口及应用程序设计 213

一、组成应用系统的基本方法 218

第六节　8031单片机最小应用系统设计 218

二、最小应用系统的硬件结构 219

习题与思考题 220

第七章　8位增强型单片机简介 222

第一节　概述 222

第二节　Intel公司增强型单片机 222

一、8XC51GB的主要性能 223

二、片内RAM及SFR 223

三、8XC51GB端口及其复用功能 224

四、8XC51GB的A/D转换器 225

五、8XC51GB的中断系统 226

六、看门狗定时器WDT 230

第三节 飞利浦（PHILIPS）公司增强型单片机 230

一、8XC552主要性能 230

二、特殊功能寄存器SFR 231

三、8XC552并行I/O端口及复用功能 233

四、脉冲宽度调制器PWM 234

五、A/D转换器功能 235

六、定时器T2和捕捉比较逻辑 238

七、监视定时器WDT 240

八、8XC552中断系统 241

九、I2C串行扩展总线简介 244

习题与思考题 245

下篇　16位单片微机 249

第八章　MCS-96系列的8098单片机硬件结构 249

第一节 MCS-96系列单片机概述 249

一、MCS-96系列单片机产品发展概述 249

二、8×98单片机的主要特点 249

三、8098单片机的应用范围 251

第二节 MCS-96单片机的硬件结构 251

一、8098芯片硬件编程结构 251

二、8098芯片引脚及功能 253

三、寄存器算术逻辑单元RALU 254

四、寄存器阵列与特殊功能寄存器SFR 255

五、8098的时钟及系统复位状态 258

六、掉电保护 259

第三节 MCS-96单片机存储器空间配置 260

一、8098单片机的存储器地址空间 260

二、芯片配置寄存器CCR 261

三、8098外部扩展总线的产生 264

习题与思考题 264

一、操作数类型 266

第九章　MCS-96单片机的指令系统及程序设计 266

第一节　概述 266

二、8098通用寄存器的定义方法 267

三、寻址方式 267

四、程序状态字PSW 269

第二节 MCS-96单片机指令系统 270

一、数据传送类指令 270

二、算术运算指令 272

三、逻辑运算指令 276

四、栈区操作指令 277

五、转移与调用指令 278

六、条件转移指令 279

七、位测试转移指令 280

八、循环控制指令 280

九、单寄存器指令 280

十、移位指令 281

十一、专用控制指令 283

一、8098汇编语言语句格式 284

二、汇编语言程序设计 284

十二、规格化指令 284

第三节　MCS-96汇编语言程序应用举例 284

三、典型程序举例 285

习题与思考题 289

第十章　MCS-96中断系统与硬件定时器 291

第一节 MCS-96中断系统 291

一、8098中断源 291

二、中断控制 293

三、中断响应及中断优先级的改变 295

一、中断服务程序设计要点 297

二、中断服务程序设计举例 297

第二节 中断服务程序设计举例 297

四、8098单片机中断系统的局限性 297

三、8098扩展外部中断控制器8259A的应用设计 301

第三节 MCS-96硬件定时／计数器 307

一、I/O控制与状态寄存器 307

二、定时器1 308

三、定时器2 309

四、监视定时器 311

五、定时器的应用举例 311

习题与思考题 316

二、HSI的硬件结构 317

一、HSI的功能 317

第一节 高速输入单元HSI 317

第十一章　MCS-96的HSI、HSO及软件定时器 317

三、HSI的控制 319

四、HSI的中断 320

五、HSI的使用要点及使用方法 321

六、HSI的应用举例 324

第二节 高速输出单元HSO 326

一、HSO的功能 326

二、HSO的硬件结构 327

三、HSO的控制 328

四、软件定时器 330

五、HSO的中断 330

六、HSO的使用要求 330

七、HSO的应用举例 331

习题与思考题 339

第十二章　MCS-96单片机A/D、D/A转换器及串行口 340

第一节 MCS-96的模／数转换器 340

一、A/D转换器的结构 340

二、A/D转换器的控制 341

四、A/D转换器的程序控制设计 342

三、A/D转换器的使用方法及使用要点 342

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 345

第二节 脉冲宽度调制输出 349

一、PWM单元的结构和工作原理 349

二、与PWM波有关的寄存器和PWM单元的启动 350

三、用PWM实现D/A转换 350

四、PWM单元的应用举例 351

第三节 串行口及其应用 355

一、串行口的工作方式 355

二、串行口的控制 357

三、多机串行通信 359

四、串行口的使用要点及使用方法 360

五、串行口的应用举例 360

六、IBM-PC/XT与8098串行数据通信系统硬件设计 365

习题与思考题 366

第十三章　MCS-96单片机最小应用系统设计 368

第一节　概述 368

第二节　MCS-96最小系统硬件设计 368

一、扩展外部存储器 368

第三节 用8279接口芯片扩展键盘、显示器 372

一、8279功能概述 372

二、8279键盘接口设计 373

三、8279显示控制部分接口设计 379

四、8279与键盘／显示器的接口设计 382

习题与思考题 389

第十四章　16位增强型单片机80C196简介 390

第一节 高性能16位单片机8XC196概述 390

第二节　80C196KB 392

一、基本功能结构框图 392

二、引脚 393

三、CPU结构 393

四、存储器空间 393

五、中断系统 396

六、定时器 397

七、HSI/HSO 399

八、A/D转换器及脉宽调制输出PWM 399

九、串行口 400

十、输入／输出口 400

十一、特殊工作方式 401

十二、软件概述 402

十三、80C196KB的封装 402

第三节 80C196KC 402

一、存储器空间 402

二、外设事务服务器PTS 405

三、定时器 414

四、高速输入HSI 415

五、高速输出HSO 415

六、A/D转换器 415

七、脉冲宽度调制输出PWM 416

八、串行口 417

九、特殊工作方式 417

十、软件概述 417

十、80C196KC的封装 418

第四节 80C196MC 419

一、存储器空间 419

二、事件处理器阵列EPA 421

三、波形发生器 427

四、脉宽调制器 435

五、模拟／数字转换器A/D 437

六、中断和外设事务服务器PTS 439

七、80C196MC的封装 444

习题与思考题 444

附录一　MCS-51系列单片机指令表 446

附录二　MCS-96系列单片机指令表 449

附录三　单片机开发系统简介 457

参考文献 462