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目录1

第一章 概述1

1.1 单片微机的诞生和发展1

1.2 Intel单片微机系列简介2

1.2.1 MCS-48系列单片微机2

1.2.2 MCS-51系列单片微机3

1.2.3 MCS-96系列单片微机4

1.3 单片微机工业产品（IGP）概念5

思考题与习题5

第二章 MCS-51单片微机内部结构6

2.1 MCS-51单片微机引脚功能说明7

2.2.2 专用寄存器9

2.2.1 算术／逻辑运算部件——ALU9

2.2 中央处理器CPU9

2.2.3 振荡器、时钟电路及时序11

2.3 并行I/O口结构及操作12

2.3.1 并行I/O口的内部结构14

2.3.2 读-修改-写操作15

2.3.3 并行I/O口的写操作16

2.3.4 并行I/O口的负载能力16

2.3.5 总线16

2.4 定时器／计数器17

2.4.1 定时器控制与状态寄存器17

2.4.2 定时方式19

2.5 串行I/O口21

2.5.1 串行I/O口控制与状态寄存器21

2.5.2 串行I/O口的工作方式22

2.5.3 PCON中的波特率选择位28

2.5.4 串行口30

2.5.5 串行和多处理机通讯32

2.6 中断系统36

2.6.1 中断优先级37

2.6.2 中断管理38

2.6.3 外部中断40

2.6.4 中断响应时间40

2.6.5 8051的单步操作40

2.7 RST/VPD引脚41

2.7.1 复位41

2.7.2 节电运行方式42

2.8 8751H单片微机44

2.8.1 8751片内EPROM编程45

2.8.2 8751内部程序校验46

2.8.3 程序存贮器保密位47

2.8.4 8751 EPROM的擦除特性47

2.9 片内振荡器48

2.9.1 HMOS型MCS-51单片微机48

2.9.2 C-HMOS型MCS-51单片微机48

思考题与习题50

第三章 MCS-51存贮器和布尔（位）处理器51

3.1 存贮器结构51

3.1.1 程序存贮器53

3.1.2 数据存贮器53

3.1.3 特殊功能寄存器54

3.2.1 寄存器寻址方式58

3.2 MCS-51的寻址方式58

3.2.2 直接寻址方式59

3.2.3 寄存器间接寻址方式60

3.2.4 立即寻址方式60

3.2.5 变址间接寻址方式61

3.2.6 相对寻址方式61

3.2.7 位寻址方式62

3.3 外部存贮器的存取62

3.4 布尔（位）处理器64

思考题与习题64

第四章 MCS-51指令系统65

4.1 指令系统概述65

4.2.2 数据传送类指令67

4.2.1 数据传送操作67

4.2 数据传送类指令67

4.3 算术运算类指令75

4.3.1 算术运算操作75

4.3.2 算术运算类指令76

4.4 逻辑运算类指令84

4.4.1 单操作数逻辑运算指令84

4.4.2 双操作数逻辑运算指令85

4.5 控制转移类指令88

4.5.1 无条件转移类指令89

4.5.2 条件转移类指令95

4.5.3 空操作指令103

4.6 布尔（位）处理类指令104

4.6.1 布尔数据传送类指令105

4.6.2 布尔状态设置类指令106

4.6.3 位逻辑操作类指令107

4.6.4 位条件转移类指令109

思考题与习题110

第五章 程序设计113

5.1 MCS-51伪指令113

5.2 MCS-51汇编语言115

5.2.1 汇编语言程序的格式115

5.2.2 汇编语言程序的汇编116

5.3 汇编语言程序设计117

5.3.1 程序流程图117

5.3.2 简单程序121

5.3.3 分支程序122

5.3.4 循环程序124

5.3.5 查表程序126

5.3.6 子程序127

5.4 实用程序举例129

5.4.1 平均滤波程序129

5.4.2 低通滤波程序131

5.4.3 定点数乘法运算程序133

5.4.4 浮点数乘法运算程序134

5.5 程序测试方法137

5.5.1 白盒测试法137

5.5.2 黑盒测试法139

5.5.3 自顶向下测试法141

思考题与习题142

5.5.4 自底向上测试法142

第六章 MCS-51外部功能扩展143

6.1 概述143

6.2 程序存贮器的扩展144

6.2.1 程序存贮器扩展的方法144

6.2.2 程序存贮器扩展的常用芯片144

6.2.3 程序存贮器扩展的电路149

6.3 数据存贮器的扩展152

6.3.1 数据存贮器扩展的方法152

6.3.2 常用的RAM芯片153

6.3.3 数据存贮器扩展电路155

6.4 并行I/O接口的扩展157

6.4.1 用8155/8156扩展RAM/IO157

6.4.2 用8255扩展并行I/O接口163

6.4.3 用74LSTTL电路扩展并行I/O口169

6.5 串行I/O接口的扩展172

6.5.1 8251芯片的结构172

6.5.2 8251的控制字和状态字173

6.5.3 8251的工作模式175

6.5.4 8251和8031的接口电路176

6.6 定时器／计数器的扩展177

6.6.1 8253芯片的结构177

6.6.2 8253的控制字178

6.6.3 8253的工作模式179

6.6.4 8253和8031的接口电路182

6.7 外部中断源的扩展182

6.8.1 S-100总线接口183

6.8 MCS-51外部功能扩展中常用的标准接口183

6.8.2 STD总线接口186

6.8.3 IEEE-488标准接口188

6.8.4 RS-232C，RS-449标准接口191

6.8.5 RS-422A，RS-423A标准接口195

思考题与习题196

第七章 I/O设备与接口技术197

7.1 模拟通道与接口197

7.1.1 D/A转换器及其接口197

7.1.2 A/D转换器及其接口200

7.2 人机联系设备与接口210

7.2.1 键盘与接口电路210

7.2.2 数码显示器与接口电路216

7.2.3 可编程序键盘／显示器接口8279芯片224

7.2.4 七段液晶显示器232

7.2.5 点阵式液晶显示模块237

7.2.6 语音处理器247

7.2.7 微型打印机257

7.2.8 CRT终端接口268

思考题与习题269

第八章 单片微机应用系统的设计与调试270

8.1 应用系统的设计方法270

8.1.1 总体方案论证270

8.1.2 系统硬件设计270

8.1.3 系统软件设计273

8.2.2 DSG-51型仿真器的功能276

8.2.1 DSG-51型仿真器的组成276

8.2 MCS-51开发装置276

8.3 应用系统的调试277

8.3.1 硬件调试277

8.3.2 软件调试278

8.3.3 脱机运行调试279

思考题与习题279

第九章 单片微机应用系统的可靠性与抗干扰280

9.1 应用系统的可靠性280

9.1.1 可靠度和失效特性280

9.1.2 系统可靠性估算281

9.1.3 提高可靠性措施282

9.2.1 干扰源及其耦合通道292

9.2 应用系统的抗干扰292

9.2.2 抗干扰原则293

9.2.3 抗干扰措施293

9.3 应用系统的检修与维护299

9.3.1 故障检修299

9.3.2 使用维护299

思考题与习题301

第十章 单片微机应用系统的实例剖析302

10.1 数据采集与显示系统302

10.1.1 模拟输入子系统的设计302

10.1.2 A/D转换304

10.1.3 数据处理305

10.1.4 显示输出306

10.1.5 数据采集与显示程序的链接308

10.2 人工气候箱310

10.2.1 总体方案论证310

10.2.2 硬件设计313

10.2.3 软件设计315

10.3 袖珍式心电记录器321

10.3.1 本课题的主要问题及其对策321

10.3.2 硬件技术322

10.3.3 软件技术324

思考题与习题327

第十一章 实验指导328

实验一 数据传送实验328

实验二 多字节十进制加法329

实验三 双字节乘法330

实验四 定时器实验——十进制计数器332

实验五 电子钟实验334

实验六 数据排序336

实验七 ASB-31-1型应用板调试实验338

实验八 D/A（0832）实验340

实验九 A/D（5G14433）实验341

实验十 显示器实验344

实验十一 键盘实验345

附录349

附录A 指令系统常用符号及操作码说明349

附录B MCS-51单片微机及其外围电路硬件特性354

附录C 常用芯片引脚排列图358

参考文献360