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第1章 绪论 1

1.1 单片机概述 1

1.1.1 单片机 1

1.1.2 单片机应用系统和单片机开发系统 2

1.1.3 单片机程序设计语言和软件 3

1.2 单片机发展及应用 3

1.2.1 单片机发展阶段 3

1.2.2 单片机的应用 4

1.3 单片机分类 5

1.3.1 单片机按位分类 5

1.3.2 主要单片机性能分类 6

1.4 数的进制及编码 8

1.4.1 数制 8

1.4.2 进制转换 13

1.4.3 二进制数的编码 17

练习题 21

第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构和原理 23

2.1 单片机的处理器 23

2.1.1 运算器 24

2.1.2 控制器 25

2.2 单片机的存储器 27

2.2.1 程序存储器 27

2.2.2 数据存储器 28

2.3 51系列单片机的引脚 31

2.4 单片机CPU时序 35

2.4.1 时序单位 35

2.4.2 指令时序 36

2.5 单片机低功耗工作方式 37

练习题 38

第3章 MCS-51系列单片机的指令系统 39

3.1 MCS-51单片机指令系统简介 39

3.1.1 指令编码格式 39

3.1.2 符号定义 40

3.1.3 伪指令 40

3.2 寻址方式 42

3.3 MCS-51系列单片机的指令说明 44

3.3.1 数据传送类指令 44

3.3.2 逻辑操作类指令 48

3.3.3 算术运算类指令 50

3.3.4 位操作类指令 54

3.3.5 控制转移类指令 56

练习题 60

第4章 MCS-51汇编语言程序设计 63

4.1 汇编语言程序设计概述 63

4.1.1 汇编语言的特点 63

4.1.2 汇编语言的语句格式 64

4.1.3 汇编语言程序设计的步骤与特点 64

4.2 Keil μVision3软件 64

4.2.1 简介 64

4.2.2 软件编辑界面 66

4.2.3 项目及程序的建立 68

4.3 单片机汇编语言程序的基本结构形式 73

4.3.1 顺序结构程序 73

4.3.2 分支结构程序 76

4.3.3 循环结构程序 79

4.3.4 子程序结构程序 82

4.4 MCS-51单片机汇编语言程序设计举例 84

4.4.1 多字节算术运算程序 84

4.4.2 数制转换程序 85

4.4.3 查表分支键盘程序 87

4.4.4 数据排序 89

4.4.5 数据极值查找程序 92

4.4.6 找数问题 93

4.4.7 汇编语言的编辑、汇编与调试 94

练习题 95

第5章 MCS-51系列单片机的中断系统 96

5.1 中断的概念 96

5.1.1 中断概述 96

5.1.2 中断处理过程 97

5.1.3 中断系统具备的功能 97

5.1.4 中断源、中断信号和中断向量 98

5.1.5 中断优先级和中断嵌套 99

5.1.6 中断响应条件与中断控制 100

5.2 MCS-51单片机中断系统 101

5.2.1 中断请求源 101

5.2.2 与中断源有关的特殊寄存器 101

5.2.3 硬件查询顺序 103

5.2.4 51单片机中断响应条件及响应过程 103

5.3 中断系统应用程序 106

5.4 Proteus电路仿真软件介绍 108

5.4.1 简介 108

5.4.2 ISIS软件编译环境 109

5.4.3 电路原理图的建立 112

练习题 115

第6章 MCS-51系列单片机的定时器/计数器 116

6.1 定时器/计数器工作原理 116

6.1.1 定时器/计数器内部结构及工作原理 116

6.1.2 计数功能 117

6.1.3 定时功能 117

6.2 定时器/计数器有关寄存器 118

6.2.1 工作方式寄存器TMOD 118

6.2.2 控制寄存器TCON 118

6.2.3 中断允许控制寄存器IE 119

6.3 定时器/计数器工作方式 119

6.3.1 定时器/计数器的工作方式0 119

6.3.2 定时器/计数器的工作方式1 120

6.3.3 定时器/计数器的工作方式2 120

6.3.4 定时器/计数器的工作方式3 120

6.3.5 定时器/计数器的初始化 121

6.4 定时器/计数器应用程序 121

6.4.1 利用定时器/计数器产生方波 121

6.4.2 定时应用 123

6.4.3 计数应用 125

练习题 126

第7章 MCS-51系列单片机串行通信 127

7.1 数据通信概述 127

7.1.1 数据通信 127

7.1.2 并行通信与串行通信 129

7.1.3 串行通信过程及通信协议 130

7.2 串行口寄存器 132

7.2.1 串行口寄存器结构 132

7.2.2 串行口相关寄存器 133

7.3 串行口工作方式 134

7.3.1 串行口工作方式0 134

7.3.2 串行口工作方式1 134

7.3.3 串行口工作方式2 135

7.3.4 串行口工作方式3 135

7.4 串行口应用 135

7.4.1 串行口扩展 135

7.4.2 双机通信 137

练习题 141

第8章 单片机系统的扩展 142

8.1 单片机总线结构 142

8.1.1 总线概述 142

8.1.2 选址方法 143

8.2 存储器扩展 143

8.2.1 程序存储器扩展 143

8.2.2 数据存储器扩展 146

8.2.3 FLASH存储器扩展 149

8.3 人机交互扩展 150

8.3.1 键盘技术 150

8.3.2 显示技术 159

8.4 前向通道中的A-D转换扩展 164

8.4.1 前向通道简介 164

8.4.2 A-D转换指标及转换原理 165

8.4.3 8路8位并行A-D转换芯片ADC0809 167

8.4.4 11路12位串行A-D转换芯片TLC2543 173

8.5 后向通道中的D-A扩展 177

8.5.1 后向通道简介 177

8.5.2 D-A转换指标及转换原理 178

8.5.3 8位并行D-A转换芯片DAC0832 180

8.5.4 10位串行D-A转换芯片TLC5615 185

8.6 I/O口的扩展 187

8.6.1 TTL芯片扩展I/O 187

8.6.2 并行I/O口芯片8255A 188

练习题 195

第9章 单片机应用系统设计 196

9.1 单片机应用系统设计介绍 196

9.1.1 单片机应用系统设计步骤 196

9.1.2 单片机应用系统硬件设计 196

9.1.3 单片机应用系统软件设计 197

9.2 单片机应用系统的开发与调试 198

9.2.1 单片机应用系统的开发 198

9.2.2 单片机应用系统的调试 200

9.3 单片机应用系统的抗干扰技术 201

9.3.1 干扰源概述 201

9.3.2 硬件抗干扰技术 204

9.3.3 软件抗干扰技术 207

9.4 单片机在线编程技术 210

9.4.1 单片机在线编程概述 210

9.4.2 ISP技术 210

9.5 应用实例——单片机温度控制系统 211

9.5.1 温度传感器概述 211

9.5.2 DS18B20温度传感器介绍 211

9.5.3 温度控制系统总体设计 215

9.6 应用实例——交通灯控制系统设计 232

9.6.1 交通灯系统的总体设计 232

9.6.2 交通灯控制系统的功能要求 233

9.6.3 系统硬件的设计 233

9.6.4 系统软件的设计 233

9.7 应用实例——直流电动机控制系统 246

9.7.1 直流电动机原理及应用 246

9.7.2 直流电动机调速系统的设计 248

附录 MCS系列单片机指令表 258

参考文献 266