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序1

前言1

第1章 单片机概述1

1.1 单片机的基本概念1

1.2 单片机的发展概况1

1.2.1 单片机的历史1

1.2.2 单片机技术的发展3

1.3 单片机的特点及应用4

1.3.1 单片机的特点4

1.3.2 单片机的应用5

1.4 常用单片机简介5

1.4.1 MCS-51系列单片机5

1.4.2 ATMEL89系列单片机5

1.4.3 STC89/12系列单片机8

1.4.4 常见的其他系列单片机介绍9

1.5 单片机系统的开发方法11

1.5.1 单片机系统的设计要求11

1.5.2 单片机系统的开发特点11

1.5.3 单片机系统的开发工具及环境11

1.5.4 单片机系统设计中芯片的选择12

思考题与习题12

第2章 MCS-51单片机结构与原理13

2.1 MCS-51单片机内部结构及CPU13

2.1.1 MCS-51单片机的功能结构及特点13

2.1.2 MCS-51单片机的内部原理结构14

2.1.3 MCS-51单片机的CPU14

2.2 MCS-51单片机的引脚与总线结构17

2.2.1 MCS-51单片机的引脚信号及功能17

2.2.2 MCS-51单片机外部总线结构19

2.3 MCS-51单片机的存储器结构20

2.3.1 程序存储器结构20

2.3.2 片内数据存储器结构22

2.3.3 片外数据存储器结构25

2.4 MCS-51单片机的输入/输出端口25

2.4.1 P1口26

2.4.2 P2口27

2.4.3 P3口28

2.4.4 P0口28

2.4.5 端口负载能力和接口要求30

2.5 MCS-51单片机的时钟及CPU时序30

2.5.1 时钟电路及时钟信号30

2.5.2 CPU时序32

2.6 MCS-51单片机的工作方式33

2.6.1 复位方式33

2.6.2 程序执行方式34

2.6.3 单步执行方式34

2.6.4 节电工作方式35

2.6.5 编程和校验方式36

思考题与习题37

第3章 MCS-51指令系统及汇编程序设计38

3.1 汇编语言概述38

3.1.1 指令和机器语言38

3.1.2 汇编语言38

3.1.3 汇编语言指令格式39

3.2 MCS-51单片机寻址方式40

3.2.1 立即数寻址40

3.2.2 寄存器寻址41

3.2.3 直接寻址41

3.2.4 寄存器间接寻址42

3.2.5 变址寻址43

3.2.6 位寻址43

3.2.7 指令寻址44

3.2.8 寻址空间及指令中符号注释44

3.3 MCS-51单片机指令系统45

3.3.1 数据传送指令46

3.3.2 算术运算指令50

3.3.3 逻辑操作指令52

3.3.4 控制程序转移指令54

3.3.5 位操作指令58

3.4 MCS-51单片机伪指令60

3.5 汇编语言程序设计举例62

3.5.1 简单程序设计62

3.5.2 分支程序设计63

3.5.3 循环程序设计64

3.5.4 子程序设计65

思考题与习题67

第4章 单片机C语言及程序设计70

4.1 C51概述70

4.1.1 C语言编程的优势70

4.1.2 C51与ANSIC的区别71

4.1.3 C51扩展的关键字71

4.2 C51数据类型及存储71

4.2.1 C51的数据类型71

4.2.2 C51数据的存储73

4.3 C51变量的定义及数据存储区域74

4.3.1 C51变量的定义74

4.3.2 C51变量的存储类型74

4.3.3 C51变量的存储区75

4.3.4 C51变量定义举例76

4.3.5 C51变量的存储模式76

4.3.6 C51变量的绝对定位77

4.4 C51位变量的定义77

4.4.1 bit型位变量的定义77

4.4.2 sbit型位变量的定义78

4.4.3 bdata型变量的位变量定义79

4.5 C51特殊功能寄存器的定义79

4.5.1 8位特殊功能寄存器的定义79

4.5.2 16位特殊功能寄存器的定义79

4.6 C51指针的定义80

4.6.1 通用指针80

4.6.2 存储器专用指针80

4.6.3 指针变换81

4.6.4 C51指针应用82

4.7 C51的输入/输出84

4.7.1 格式输出函数printf85

4.7.2 格式输入函数scanf85

4.8 C51函数的定义87

4.8.1 C51函数的定义87

4.8.2 C51中断函数的定义88

4.9 C51与汇编语言混合编程89

4.9.1 在C51函数中嵌入汇编程序89

4.9.2 C51程序与汇编程序混合编程89

4.10 C51集成开发软件Keil C94

4.10.1 Keil C集成工具简介94

4.10.2 Keil C操作界面95

4.10.3 Keil C的使用99

4.10.4 项目的运行调试100

思考题与习题103

第5章 单片机中断系统106

5.1 中断概述106

5.1.1 微机的输入/输出方式106

5.1.2 中断的概念107

5.2 中断系统结构及控制108

5.2.1 MCS-51的中断结构108

5.2.2 MCS-51的中断源108

5.3 中断响应及处理过程113

5.3.1 中断响应113

5.3.2 中断处理和中断返回116

5.4 中断应用举例116

思考题与习题121

第6章 MCS-51单片机定时器/计数器123

6.1 MCS-51单片机定时器/计数器的结构及原理123

6.1.1 MCS-51单片机定时器/计数器结构123

6.1.2 MCS-51单片机定时器/计数器的工作原理124

6.1.3 定时器/计数器的方式和控制寄存器125

6.2 定时器TO与T1126

6.2.1 模式0126

6.2.2 模式1127

6.2.3 模式2127

6.2.4 模式3128

6.3 定时器T2132

6.3.1 定时器T2特殊功能寄存器133

6.3.2 定时器T2的工作方式134

6.4 定时器应用举例138

6.4.1 定时器的初始化138

6.4.2 定时器应用举例139

6.4.3 定时器/计数器应用中的注意事项144

思考题与习题145

第7章 MCS-51单片机串行口147

7.1 串行通信基础知识147

7.1.1 数据通信147

7.1.2 异步通信和同步通信148

7.1.3 波特率149

7.1.4 通信方向149

7.1.5 串行通信接口种类150

7.2 串行口结构及控制150

7.2.1 89C52串行口结构150

7.2.2 与串行口有关的特殊功能寄存器151

7.2.3 波特率设计152

7.3 串行口工作方式155

7.3.1 串行口方式0155

7.3.2 串行口方式1156

7.3.3 串行口方式2和方式3158

7.4 串行口应用举例159

7.4.1 同步方式应用159

7.4.2 异步方式应用161

7.5 单片机与PC机通信的接口电路165

7.5.1 MAX232芯片简介165

7.5.2 PC机与89C52串行通信的接口电路167

思考题与习题167

第8章 单片机系统扩展169

8.1 扩展并行三总线169

8.1.1 片外三总线结构169

8.1.2 MCS-51系统扩展的实现170

8.1.3 总线驱动171

8.2 扩展简单并行输入/输出口171

8.3 扩展并行数据存储器173

8.3.1 扩展存储器概述173

8.3.2 数据存储器的扩展174

8.4 串行扩展总线接口技术175

8.4.1 常用的串行总线接口简介176

8.4.2 12C总线177

8.4.3 SPI串行外设接口总线184

思考题与习题189

第9章 单片机系统配置及接口190

9.1 键盘接口190

9.1.1 键盘基本问题190

9.1.2 键盘结构及处理程序192

9.1.3 中断扫描方式197

9.2 LED显示接口197

9.2.1 LED显示器结构原理198

9.2.2 LED显示器接口及显示方式198

9.2.3 LED显示器与89C52接口及显示子程序199

9.3 A/D转换接口201

9.3.1 多通道串行输出A/D芯片TLC2543及接口201

9.3.2 逐次逼近型并行输出A/D转换器及接口209

9.3.3 单片机内部集成的A/D转换器212

9.4 D/A转换接口214

9.4.1 8位并行D/A转换器DAC0832接口技术214

9.4.2 串行输入D/A转换器TLC5615接口技术217

9.5 开关器件接口220

思考题与习题223

附录A ASCII码表224

附录B MCS-51指令表225

附录C C51库函数229

参考文献237