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第1章 MCS-51系列单片机的起源和发展1

1.1 MCS-51系列单片机的起源2

1.1.1 单片机的诞生2

1.1.2 单片机的历史2

1.1.3 MCS-51单片机的历史3

1.1.4 MCS-51系列单片机的特点4

1.2 MCS-51系列单片机的发展现况5

1.2.1 概述5

1.2.2 最新51系列单片机介绍6

1.3 小结12

第2章 开发一个51系列单片机项目需要的资源14

2.1 基础知识的学习15

2.1.1 单片机基础知识15

2.1.2 汇编语言15

2.1.3 C语言16

2.1.4 模拟电路和数字电路16

2.2 硬件资源17

2.2.1 单片机试验电路板17

2.2.2 仿真器17

2.2.3 仿真器的选择和安装19

2.2.4 编程器（烧录器）20

2.3 软件开发环境21

2.3.1 软件编辑环境21

2.3.2 KEIL软件的安装21

2.3.3 KEIL软件的使用方法22

2.4 单片机型号的选择22

2.5 51单片机下载线的制作23

2.5.1 硬件调试24

2.5.2 使用方法24

2.6 MON51仿真器的制作25

2.6.1 原理图25

2.6.2 Mon51硬件调试26

2.6.3 软件调试27

2.7 小结27

第3章 单片机项目的开发流程和需要遵守的规范28

3.1 单片机项目开发流程介绍29

3.2 原理图设计规范30

3.3 PCB图设计规范31

3.4 汇编语言设计规范32

3.5 C51语言设计规范34

3.6 小结38

第4章 51单片机的基本结构39

4.1 单片机的基本结构40

4.1.1 中央处理器（CPU）41

4.1.2 存储器43

4.1.3 定时器／计数器45

4.1.4 中断控制系统45

4.1.5 串行口、并行口46

4.1.6 总线（BUS）46

4.1.7 时钟电路47

4.2 二进制、十进制、十六进制47

4.3 哈佛结构与冯诺伊曼结构48

4.3.1 哈佛结构48

4.3.2 冯诺伊曼结构49

4.4 单片机的指令系统50

4.4.1 指令系统50

4.4.2 寻址方式51

4.4.3 程序的执行过程52

4.5 复杂指令集与精简指令集52

4.5.1 基本概念52

4.5.2 复杂指令集与精简指令集的特点52

4.6 小结53

第5章 51系列单片机指令系统54

5.1 指令和指令格式55

5.2 寻址模式56

5.2.1 直接寻址56

5.2.2 寄存器寻址57

5.2.3 寄存器间接寻址57

5.2.4 立即寻址57

5.2.5 变址寻址58

5.2.6 位寻址58

5.2.7 相对寻址58

5.3 数据传送指令58

5.4 算术运算指令60

5.5 逻辑运算及移位指令63

5.6 控制转移指令64

5.7 布尔变量操作指令66

5.8 小结67

第6章 汇编语言编程68

6.1 什么是宏汇编器（Macro Assembler）69

6.2 汇编语言的开发环境69

6.3 汇编语言的汇编过程70

6.3.1 源文件（.ASM）70

6.3.2 目标代码文件（.HEX）70

6.3.3 列表输出文件（.LST）70

6.3.4 汇编处理过程71

6.3.5 常见的编译错误72

6.4 51单片机汇编语言指令与伪指令72

6.4.1 常用单位与术语72

6.4.2 常量与数值运算72

6.4.3 汇编语言指令74

6.4.4 汇编语言伪指令74

6.5 用汇编语言设计程序的步骤79

6.5.1 汇编语言程序设计的步骤79

6.5.2 编制程序流程图79

6.6 程序设计结构80

6.6.1 主程序和子程序80

6.6.2 顺序程序设计81

6.6.3 分支结构程序设计82

6.6.4 循环结构程序设计83

6.6.5 查表程序设计86

6.6.6 子程序设计88

6.7 程序设计举例90

6.7.1 多字节算术运算程序90

6.7.2 数制转换程序91

6.7.3 多分支程序93

6.8 小结95

第7章 单片机C51语言编程96

7.1 单片机C51语言概述97

7.1.1 单片机C51语言的起源和发展97

7.1.2 C51语言编程的优点97

7.2 C51关键字和标识符98

7.3 C51语言的数据类型99

7.3.1 基本数据类型99

7.3.2 构造型数据类型101

7.4 常量、变量和指针105

7.4.1 常量105

7.4.2 变量106

7.4.3 指针108

7.4.4 存储类型和存储模式109

7.5 C51的基本运算112

7.5.1 C51的赋值运算112

7.5.2 C51的算术运算113

7.5.3 关系运算符114

7.5.4 逻辑运算符115

7.5.5 位运算符116

7.6 函数116

C51的库函数121

7.7 程序结构122

7.7.1 顺序控制结构123

7.7.2 选择控制语句123

7.7.3 循环语句124

7.7.4 C51语言编程实例127

7.8 C51语言与汇编语言混合编程128

7.8.1 在C51语言函数中嵌入汇编语言128

7.8.2 在C51项目中加入汇编语言文件129

7.9 一个简单的C语言项目的实施131

7.10 小结135

第8章 一些简单的实例136

8.1 建立一个单片机小系统137

8.1.1 原理图设计137

8.1.2 制作电路139

8.1.3 调试140

8.2 利用单片机的I/O口控制LED140

8.2.1 原理图设计140

8.2.2 制作电路141

8.2.3 设计程序141

8.2.4 仿真和调试143

8.3 利用定时器控制LED闪烁143

8.3.1 原理图设计143

8.3.2 制作电路143

8.3.3 设计程序143

8.3.4 仿真和调试145

8.4 控制蜂鸣器发声145

8.4.1 工作原理145

8.4.2 原理图设计146

8.4.3 制作电路146

8.4.4 程序设计146

8.4.5 仿真调试148

8.5 用一个按键控制LED闪烁148

8.5.1 工作原理148

8.5.2 原理图设计148

8.5.3 制作电路149

8.5.4 程序设计149

8.5.5 仿真调试152

8.6 制作LED数码管显示152

8.6.1 LED数码管结构152

8.6.2 工作原理153

8.6.3 原理图设计153

8.6.4 制作电路154

8.6.5 程序设计155

8.6.6 仿真调试157

8.7 设计一个键盘158

8.7.1 键盘工作原理158

8.7.2 原理图设计159

8.7.3 制作电路161

8.7.4 程序设计161

8.7.5 仿真调试164

8.8 看门狗电路的设计165

8.8.1 工作原理165

8.8.2 原理图设计166

8.8.3 制作电路168

8.8.4 程序设计168

8.8.5 仿真调试171

8.9 小结172

第9章 51单片机电源系统的设计173

9.1 开关稳压电源和线性稳压电源的基本知识174

9.2 线性稳压电源工作原理174

9.2.1 串联反馈型稳压电源的工作过程174

9.2.2 稳压电路的保护环节175

9.3 开关稳压电源工作原理176

9.3.1 开关电源的起源和发展趋势176

9.3.2 开关电源的分类177

9.3.3 开关电源的工作原理178

9.3.4 开关电源的选用185

9.4 常用电源转换芯片介绍186

9.4.1 三端集成稳压器186

9.4.2 低压差线性稳压器（LDO）的原理与应用188

9.4.3 常用DC/DC开关稳压电源芯片的选择191

9.5 设计一个简单的线性电源单片机供电系统193

常用的三端集成稳压电源193

9.6 DC/DC开关电源单片机供电系统的设计194

9.6.1 工作原理194

9.6.2 基本应用设计195

9.7 用MC34063设计开关电源198

9.7.1 MC34063性能简介198

9.7.2 MC34063降压变换器电路199

9.7.3 MC34063升压变换器电路199

9.7.4 MC34063大电流降压变换器电路200

9.7.5 MC34063大电流升压变换器电路200

9.7.6 MC34063反向变换电路201

9.8 小结201

第10章 51单片机通信接口实例202

10.1 单片机常用总线简述203

10.1.1 芯片级总线203

10.1.2 设备级总线204

10.2 单片机系统数据的并行传送方式与串行传送方式207

10.3 单片机系统和计算机之间实现串行通信207

10.3.1 RS232串行通信工作原理207

10.3.2 MCS-51系列单片机的串行口和控制寄存器209

10.3.3 原理图设计210

10.3.4 制作电路212

10.3.5 程序设计213

10.3.6 仿真调试216

10.4 实现与其他器件间的I2C通信216

10.4.1 I2C协议216

10.4.2 原理图设计220

10.4.3 制作电路221

10.4.4 程序设计221

10.4.5 仿真调试228

10.5 添加一个实时时钟229

10.5.1 工作原理229

10.5.2 原理图设计231

10.5.3 制作电路232

10.5.4 程序设计233

10.6 液晶显示模块接口实例238

10.6.1 液晶显示模块简介238

10.6.2 原理图设计243

10.6.3 制作电路243

10.6.4 程序设计243

10.6.5 仿真调试251

10.7 小结251

第11章 51系列单片机的系统扩展252

11.1 单片机系统扩展原理253

11.1.1 为什么扩展系统253

11.1.2 单片机系统扩展原理253

11.1.3 程序存储器芯片的选择257

11.1.4 数据存储器芯片的选择259

11.1.5 扩展系统I/O接口260

11.2 存储器系统扩展系统实例260

11.2.1 扩展系统程序存储器260

11.2.2 用SRAM扩展数据存储器举例262

11.2.3 同时扩展数据存储器和程序存储器264

11.2.4 并行接口Flash存储器扩展实例265

11.2.5 串行接口Flash存储器扩展实例274

11.3 系统扩展I/O口实例278

11.3.1 利用译码器扩展I/O口278

11.3.2 利用并口扩展芯片8255扩展I/O口280

11.3.3 8155扩展并行I/O接口282

11.3.4 利用串并位移寄存器芯片扩展I/O口286

11.3.5 利用I2C接口扩展I/O口289

11.4 小结291

第12章 信号转换接口292

12.1 单片机与A/D转换接口293

12.1.1 A/D转换原理293

12.1.2 A/D转换器的主要技术指标294

12.1.3 A/D转换器的分类295

12.1.4 A/D转换器的选择原则298

12.2 A/D转换设计实例299

12.2.1 ADC0809介绍299

12.2.2 原理图设计300

12.2.3 制作电路301

12.2.4 程序设计301

12.2.5 仿真调试306

12.3 D/A转换原理306

12.3.1 D/A转换原理306

12.3.2 D/A转换器的主要技术指标307

12.3.3 D/A转换器的分类308

12.3.4 D/A转换器的选择309

12.4 D/A转换设计实例310

12.4.1 DAC0832芯片介绍310

12.4.2 原理图设计311

12.4.3 制作电路312

12.4.4 程序设计312

12.4.5 仿真调试314

12.5 实现PWM控制314

12.5.1 PWM原理314

12.5.2 PWM的实现和应用314

12.5.3 程序设计315

12.6 小结317

第13章 单片机综合实例318

13.1 用DS18B20实现的温控加热模块319

13.1.1 DS18B20性能简介319

13.1.2 DS18B20时序及工作过程322

13.1.3 原理图设计324

13.1.4 程序设计326

13.1.5 仿真调试332

13.2 直流电动机控制333

13.2.1 C8051F300简介333

13.2.2 原理图设计334

13.2.3 程序设计335

13.2.4 仿真调试340

13.3 数据采集仪设计实例340

13.3.1 C8051F020介绍340

13.3.2 CP2102简介342

13.3.3 原理图设计343

13.3.4 程序设计345

13.4 小结365

附录A 80C51单片机指令速查表366

附录B ASIIC码表370