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第1章 概述 1

1.1计算机的发展 1

1.1.1计算机发展简史 1

1.1.2微型计算机的发展及两大分支 2

1.2单片机综述 3

1.2.1单片机的历史与发展 3

1.2.2单片机的组成及特点 5

1.2.3单片机与嵌入式系统 6

1.3 80C51系列单片机简介 8

1.3.1 80C51系列单片机的发展 8

1.3.2 AT89系列单片机的特点及分类 9

1.4其他常用单片机系列简介 10

1.4.1低端产品概述 10

1.4.2高端产品概述 11

第2章 计算机基础知识 13

2.1数制与编码 13

2.1.1数制 13

2.1.2计算机中数的表示及运算 15

2.1.3二进制编码 17

2.2计算机的基础电路 19

2.2.1常用简单逻辑电路 19

2.2.2触发器 20

2.2.3寄存器 21

2.3存储器概述 23

2.3.1存储器的分类 24

2.3.2半导体存储器的分类 24

2.3.3存储器中常用名词术语 25

2.3.4存储单元和存储单元地址 26

2.3.5存储器的寻址原理 27

思考与练习 28

第3章 单片机的结构及原理 29

3.1单片机的结构 29

3.1.1标准型单片机的组成 29

3.1.2单片机的内部结构 31

3.1.3引脚定义及功能 32

3.2 80C51的存储器 34

3.2.1存储器结构和地址空间 34

3.2.2程序存储器 36

3.2.3数据存储器 36

3.3特殊功能寄存器 40

3.3.1 80C51系列的SFR 40

3.3.2 AT89S51/S52的SFR地址分布及寻址 41

3.3.3 SFR的功能及应用 42

3.4单片机的工作原理 47

3.4.1指令与程序概述 47

3.4.2 CPU的工作原理 47

3.4.3单片机执行程序过程 49

3.5输入/输出端口 51

3.5.1 P0口 51

3.5.2 P1口 53

3.5.3 P2口 54

3.5.4 P3口 56

3.5.5 4个I/O端口的主要异同点 57

3.6 CPU时序及时钟电路 58

3.6.1 CPU时序及有关概念 58

3.6.2振荡器和时钟电路 60

3.6.3 80C51的指令时序 61

3.7复位和复位电路 62

3.7.1内部复位信号的产生 62

3.7.2复位状态 62

3.7.3复位方式与外部复位电路 63

3.8 80C51系列单片机的低功耗方式 64

3.8.1电源控制寄存器PCON 65

3.8.2待机方式 65

3.8.3掉电方式 66

思考与练习 66

第4章 指令系统 68

4.1指令系统简介 68

4.2寻址方式 69

4.2.1符号注释 69

4.2.2寻址方式说明 70

4.3指令系统分类介绍 75

4.3.1数据传送类指令 75

4.3.2算术运算类指令 81

4.3.3逻辑操作类指令 87

4.3.4控制转移类指令 90

4.3.5位操作类指令 94

思考与练习 97

第5章 汇编语言程序设计 101

5.1概述 101

5.1.1程序设计语言 101

5.1.2汇编语言源程序的格式 102

5.1.3汇编语言伪指令 103

5.1.4汇编语言程序设计步骤 105

5.2顺序与循环程序设计 106

5.2.1顺序程序设计 106

5.2.2循环程序设计 107

5.3分支程序设计 110

5.3.1分支程序设计综述 111

5.3.2无条件/条件转移程序设计 111

5.3.3散转程序设计 112

5.4查表程序设计 114

5.4.1查表程序综述 114

5.4.2规则变量的查表程序设计 115

5.4.3非规则变量的查表程序设计 117

5.5子程序设计 118

5.5.1子程序结构与设计注意事项 118

5.5.2子程序调用与返回 119

5.5.3子程序嵌套 120

5.5.4子程序设计 121

思考与练习 123

第6章C51语言程序设计 125

6.1单片机的C51语言概述 125

6.1.1 C51语言的主要优点 125

6.1.2 C51语言的运算符及表达式 126

6.1.3 C51语言的程序结构 127

6.1.4 C51语言的流程控制语句 128

6.2 C51语言对通用C语言的扩展 131

6.2.1数据的存储类型 131

6.2.2数据类型 134

6.2.3指针 136

6.2.4函数 137

6.2.5 C51语言对单片机硬件的访问 139

6.3 C51语言编程举例 141

6.4 Keil C51集成开发环境的使用 144

6.4.1 KeilIDE简介 144

6.4.2项目的建立与设置 147

6.4.3运行调试 150

思考与练习 153

第7章 定时/计数器 154

7.1定时/计数器T0、T1概述 154

7.1.1定时/计数器T0、T1的结构 154

7.1.2定时/计数器的原理 155

7.2定时/计数器的控制方法 156

7.2.1定时/计数器寄存器 156

7.2.2定时/计数器的初始化与启动 158

7.2.3定时/计数器初值的确定方法 158

7.3定时器T0、T1的工作方式 159

7.3.1方式0 159

7.3.2方式1 159

7.3.3方式2 160

7.3.4方式3 161

7.4定时器T0、T1应用举例 162

7.4.1方式1应用举例 162

7.4.2方式2应用举例 164

7.4.3方式3应用举例 167

7.4.4门控位应用举例 169

7.5定时/计数器T2 171

7.5.1 T2的寄存器 171

7.5.2 T2的工作方式 173

7.5.3应用例题 178

7.6 WDT监视定时器 179

7.6.1 WDT的功能及应用特点 180

7.6.2辅助寄存器AUXR 180

思考与练习 181

第8章 串行接口 182

8.1串行通信概述 182

8.1.1同步通信和异步通信方式 182

8.1.2串行通信的数据传送速率 184

8.1.3串行通信的方式 184

8.1.4通信协议 185

8.2 80C51串行口简介 185

8.2.1串行口结构与工作原理 185

8.2.2串行口寄存器 186

8.2.3 80C51的帧格式 188

8.2.4波特率的设置 189

8.3串行通信工作方式 191

8.3.1方式0 191

8.3.2方式1 191

8.3.3方式2和方式3 192

8.3.4多机通信 192

8.4串行口应用举例 194

8.4.1利用串行口扩展I/O口 194

8.4.2利用串行口进行异步通信 197

思考与练习 204

第9章 中断系统 205

9.1概述 205

9.1.1中断的概念 205

9.1.2引进中断技术的优点 205

9.1.3中断源 206

9.1.4中断系统的功能 207

9.2 AT89S51单片机的中断系统 208

9.2.1中断系统的结构 208

9.2.2中断源及中断入口 208

9.2.3与中断有关的寄存器 210

9.3中断处理过程 214

9.3.1中断响应 215

9.3.2中断处理 216

9.3.3中断返回 216

9.3.4中断请求的撤销 217

9.3.5中断响应时间 217

9.3.6扩充外部中断源 218

9.4中断程序的设计与应用 219

9.4.1中断程序的一般设计方法 220

9.4.2中断程序应用举例 222

思考与练习 230

第10章 单片机的系统扩展 232

10.1并行扩展概述 232

10.1.1系统扩展常用接口芯片 232

10.1.2外部并行扩展总线 235

10.1.3并行扩展的寻址方法 236

10.2存储器的并行扩展 237

10.2.1数据存储器扩展概述 237

10.2.2访问片外RAM的操作时序 237

10.2.3数据存储器扩展举例 239

10.3并行I/O接口的扩展 240

10.3.1扩展并行I/O口简述 240

10.3.2简单并行I/O口的扩展 240

10.4串行扩展概述 242

10.4.1常用串行总线与串行接口简介 242

10.4.2单片机串行扩展的模拟技术 245

10.4.3串行扩展的主要特点 246

10.5 I2C总线 246

10.5.1 I2C总线的组成及基本工作原理 246

10.5.2 I2C总线的传输时序 247

10.5.3 I2 C总线的通用模拟软件包 248

10.5.4 I2C总线应用举例 252

10.6 SPI串行接口 257

10.6.1 SPI系统的组成及基本原理 257

10.6.2 SPI接口的传输时序 257

10.6.3 SPI串行接口的通用模拟软件包 258

10.6.4 SPI串行接口应用举例 259

10.7扩展A/D转换器 263

10.7.1逐次逼近式A/D转换原理 263

10.7.2 A/D转换的主要技术指标 264

10.7.3扩展并行A/D转换器实例 265

10.7.4扩展串行A/D转换器实例 268

10.8扩展D/A转换器 270

10.8.1 D/A转换器原理 270

10.8.2 D/A转换器的主要技术指标 271

10.8.3扩展D/A转换器实例 272

思考与练习 277

第11章 接口技术 278

11.1键盘接口 278

11.1.1键盘工作原理 278

11.1.2独立式按键 280

11.1.3行列式键盘 282

11.2显示器接口 289

11.2.1 LED显示器的结构与原理 290

11.2.2 LED静态显示方式 291

11.2.3 LED动态显示方式 292

11.2.4液晶显示器概述 295

11.2.5字符型液晶显示模块LCM的组成及原理 296

11.2.6字符型液晶显示模块LCM的引脚及说明 298

11.2.7 LCM的指令 299

11.2.8 LCM的复位及初始化 303

11.2.9 LCM的接口及应用举例 303

11.3功率开关器件接口 308

11.3.1输出接口的隔离技术 308

11.3.2直流负载驱动电路 309

11.3.3可控硅（晶闸管）驱动的负载电路 310

11.3.4电磁继电器接口电路 311

11.3.5固态继电器接口电路 312

思考与练习 313

第12章 单片机应用系统的设计与开发 314

12.1应用系统设计过程 314

12.1.1总体方案设计 314

12.1.2硬件设计 315

12.1.3软件设计 318

12.2开发工具和开发方法 320

12.2.1开发工具 320

12.2.2单片机的开发方法 322

12.3 Proteus软件开发平台 323

12.3.1 Proteus软件简介 323

12.3.2 Proteus ISIS窗口功能 324

12.3.3 Proteus ISIS的基本操作 327

12.4单片机用于水位控制系统 333

12.4.1题目分析 333

12.4.2硬件设计 333

12.4.3软件设计 334

12.5粮库温度监测报警系统 336

12.5.1题目分析 337

12.5.2硬件设计 337

12.5.3软件设计 339

思考与练习 347

附录A 80C51指令表 348

附录B常用芯片引脚图 354

参考文献 356