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第1章　身边的单片机1

1.1　单片机在哪里1

1.2　单片机是什么样子的5

1.3　单片机如何控制其他器件9

1.4　如何使用单片机12

1.4.1　利用编程器烧写单片机12

1.4.2　利用下载线烧写单片机13

1.5　有哪些单片机15

1.6　实例点拨——电子万年历16

第2章　第一个单片机系统20

2.1　什么是单片机系统20

2.1.1　单片机本身20

2.1.2　构成单片机系统——单片机＋外围器件21

2.2　如何控制一个发光二极管23

2.2.1 硬件设计23

2.2.2　软件设计26

2.3　单片机系统开发过程29

2.3.1 明确系统功能29

2.3.2　硬件设计30

2.3.3　搭建硬件平台31

2.3.4　软件设计32

2.3.5　下载程序到单片机并调试33

2.4　实例点拨——闪烁5次的发光二极管33

2.4.1 明确系统功能33

2.4.2　硬件设计34

2.4.3　搭建硬件平台35

2.4.4　软件设计35

2.4.5　下载程序到单片机并调试37

第3章　一开始遇到的问题40

3.1　μVision软件的使用40

3.1.1　我们准备好了吗40

3.1.2　新建和保存工程41

3.1.3　往“蛋壳”中添加文件44

3.1.4 “翻译”汇编程序47

3.1.5　生成下载到单片机中的文件48

3.1.6　下载代码到单片机中49

3.2　开发的线索小结与软件仿真方法52

3.3　单片机最简（小）系统分析56

3.3.1 电源端（Vcc,GND）57

3.3.2　时钟信号（XTAL1、XTAL2）57

3.3.3 复位（RST）57

3.3.4　外部程序存储器访问控制端（？／VPP）58

3.4　实例点拨——流水灯60

3.4.1 明确系统功能60

3.4.2　硬件设计60

3.4.3　搭建硬件平台61

3.4.4　软件设计62

3.4.5　下载程序到单片机并调试69

第4章　单片机的“触角”——I/O口70

4.1 解读AT89S51的I/O口71

4.1.1　I/O口的整体印象71

4.1.2　深入观察I/O口的结构73

4.2　I/O口作输入端口使用——流水控制灯75

4.2.1 明确系统功能75

4.2.2　硬件设计76

4.2.3　搭建硬件平台80

4.2.4　软件设计80

4.3 七段数码管的控制——秒表83

4.3.1 七段数码管介绍83

4.3.2　明确系统功能85

4.3.3　硬件设计85

4.3.4　软件设计前奏86

4.3.5　软件设计89

4.4　小键盘的控制93

4.5　实例点拨——计时提醒器96

4.5.1 明确系统功能96

4.5.2　硬件设计96

4.5.3　软件设计101

第5章　解剖单片机——观察存储器117

5.1 从I/O口到单片机的“解剖结构”117

5.1.1 I/O口的“解剖图”117

5.1.2　单片机的“解剖结构”119

5.1.3　深入“解剖”——算术逻辑单元ALU122

5.2　存储器家族123

5.3 随机访问存储器——RAM124

5.3.1　DRAM126

5.3.2 SRAM132

5.3.3 NVRAM139

5.4　只读存储器——ROM141

5.4.1 Mask ROM142

5.4.2　PROM144

5.4.3 EPROM146

5.4.4　EEPROM（E2PROM）148

5.4.5　FLASH存储器149

5.5 实例点拨——数据是如何保存在存储器中的153

5.5.1　文字数据与存储器154

5.5.2 图像数据与存储器155

第6章　探寻单片机内部——存储器组织159

6.1 单片机的程序存储器160

6.1.1　单片机的程序下载到哪里160

6.1.2　AT89S51单片机的程序存储器162

6.1.3 是片内还是片外程序存储器164

6.2　单片机的数据存储器166

6.2.1 数据存储器用来作什么166

6.2.2　片内和片外数据存储器166

6.2.3　00H～1FH——工作寄存器区167

6.2.4　20H～2FH——位寻址区169

6.2.5　30H～7FH——开放区169

6.3 单片机的特殊功能寄存器SFR171

6.3.1 特殊功能寄存器SFR分布图171

6.3.2　特殊功能寄存器的操作方法——字节操作与位操作172

6.3.3　特殊功能寄存器简介174

6.4 实例点拨——用取表方式控制流水灯176

6.4.1　流水灯的显示数据转换176

6.4.2　取表法178

6.4.3　方法总结180

第7章　单片机“起舞”——指令的执行182

7.1　汇编语言详谈182

7.1.1　汇编器183

7.1.2　汇编程序书写格式184

7.1.3 伪指令185

7.2　时钟与指令的执行187

7.2.1　时钟究竟是什么187

7.2.2　程序计数器PC的角色189

7.2.3　指令的执行190

7.3　寻址方式191

7.3.1　直接寻址191

7.3.2　间接寻址192

7.3.3　寄存器寻址192

7.3.4　寄存器特征寻址193

7.3.5　立即寻址193

7.3.6　变址寻址193

7.4　实例点拨——程序存储器和数据存储器的寻址194

7.4.1 把程序存储器中的数据载入工作寄存器中194

7.4.2　把程序存储器中的数据载入数据存储器中195

第8章　给单片机下命令——指令畅谈197

8.1 指令概述197

8.1.1　指令的长度198

8.1.2　影响程序状态字PSW的指令198

8.2　算术指令200

8.2.1　加法指令——ADD　A,<src-byte>200

8.2.2　带进位的加法指令——ADDC　A,<src-byte>201

8.2.3　带借位的减法指令——SUBB　A,<src-byte>202

8.2.4 自增／自减指令——INC　<byte>/DEC　<byte>202

8.2.5　乘法指令——MUL　AB203

8.2.6　除法指令——DIV　AB204

8.2.7 十进制调整指令——DA　A204

8.3　逻辑指令205

8.3.1　AND操作——ANL　<dest-byte>,<src-byte>205

8.3.2　OR操作——ORL　<dest-byte>,<src-byte>206

8.3.3　XOR操作——XRL　<dest-byte>,<src-byte>207

8.3.4　清0操作——CLR　A208

8.3.5　取反操作——CPL　A208

8.3.6　位移动操作——RL、RLC、RR、RRC208

8.3.7　累加器高低位交换操作——SWAP　A209

8.4　片内数据装载指令210

8.4.1　数据装载指令——MOV　<dest>,<src>211

8.4.2　数据指针寄存器装载指令——MOV　DPTR,#data16212

8.4.3　堆栈指令——PUSH和POP213

8.4.4　数据交换指令——XCH和XCHD216

8.5　片外数据装载指令216

8.6　查表指令218

8.7　布尔指令219

8.7.1 清0、置1与取反操作——CLR、SETB、CPL220

8.7.2　布尔逻辑指令——ANL、ORL221

8.7.3　位数据装载指令——MOV　<dest-bit>,<src-bit>221

8.7.4　布尔跳转指令——JC、JNC、JB、JNB、JBC222

8.8　调用子程序指令223

8.8.1　长调用指令——LCALL223

8.8.2 绝对调用指令——ACALL224

8.8.3　返回指令——RET和RETI225

8.9　跳转与循环指令225

8.9.1　无条件跳转指令——LJMP、AJMP、SJMP、JMP225

8.9.2 条件跳转指令——JZ和JNZ226

8.9.3 比较跳转指令——CJNE　<dest-byte>,<src-byte>,rel227

8.9.4　循环指令——DJNZ　<byte>,<rel-addr>228

8.9.5　无操作指令——NOP229

8.10　单片机对于带符号数的处理和溢出问题230

8.10.1　无符号数与带符号数230

8.10.2　二进制的二补数231

8.10.3　带符号数操作中的溢出问题232

8.10.4　什么时候会溢出232

8.10.5　如何防止进位或溢出产生的错误233

8.11 实例点拨——指令应用（程序）实例234

8.11.1 数据求和234

8.11.2　减法与二进制的二补数235

8.11.3　XRL指令应用于比较寄存器数值236

8.11.4　位数据的串行输出236

8.11.5 利用布尔指令产生矩形波信号237

8.11.6　布尔指令应用于控制238

第9章　对第四维的测量——定时／计数器240

9.1　定时与计数241

9.2　单片机的定时／计数器242

9.2.1　定时／计数器的实质242

9.2.2　时间单位脉冲243

9.2.3　Timer应用一例——延时子程序244

9.3 定时／计数器的控制者245

9.3.1　Timer寄存器246

9.3.2　定时／计数器模式控制寄存器TMOD246

9.3.3 定时／计数器控制寄存器TCON248

9.3.4　Timer的时钟源249

9.3.5　如何使用Windows计算器249

9.4　模式1251

9.4.1 模式1下的Timer特点251

9.4.2　模式1的设置步骤252

9.4.3　Timer的计数时间与计数初始值253

9.4.4　如何选取Timer的计数初始值254

9.4.5　如何利用Timer进行长时间定时255

9.5　模式0257

9.6　模式2258

9.6.1　模式2下的Timer特点258

9.6.2　模式2的设置步骤259

9.6.3　如何设置计数初始值260

9.7　模式3261

9.8　计数器264

9.8.1　Timer作计数器264

9.8.2　计数器的使用265

9.8.3　计数器的计数初始值设定268

9.8.4　计数器的4种工作模式268

9.8.5　外部事件的信号要求272

9.8.6 TMOD中的门控位GATE=1时272

9.9　看门狗273

9.9.1　什么是看门狗273

9.9.2　外置看门狗274

9.9.3 内置看门狗275

9.10　实例点拨——超声测距仪278

9.10.1　什么是超声测距仪278

9.10.2 明确单片机系统功能279

9.10.3　硬件设计280

9.10.4　软件设计285

第10章　与外界的沟通——串行口通信293

10.1 串行与并行通信294

10.1.1 串行与并行通信的比喻294

10.1.2　串行与并行存储器295

10.1.3　单工、半双工和全双工296

10.2　单片机串行口如何发送与接收数据297

10.2.1 串行发送数据298

10.2.2　串行接收数据300

10.3　单片机串行口的控制者302

10.3.1 UART与波特率302

10.3.2　串行口缓冲区SBUF303

10.3.3 串行口控制寄存器SCON303

10.4 串行口工作模式及波特率305

10.4.1　模式0305

10.4.2　模式1305

10.4.3　模式2307

10.4.4　模式3308

10.5　单片机之间的通信308

10.5.1 排队呼叫器——两个单片机之间的通信308

10.5.2　远距离通信的解决方案312

10.6　计算机的串行口与控制314

10.6.1 从RS-232标准到计算机串行口314

10.6.2　计算机串口通信实验——硬件连接317

10.6.3 计算机串口通信实验——软件操作318

10.6.4　用Visual Basic编写一个串口通信程序319

10.7　单片机与计算机之间的通信325

10.7.1 单片机与计算机通信中的接口芯片325

10.7.2　单片机与计算机的串行通信328

10.8　实例点拨——智能交通灯330

第11章　程序设计的魅力——中断控制335

11.1 中断实例及中断的控制者336

11.1.1　什么是中断336

11.1.2 中断服务的指挥官——中断向量表338

11.1.3 中断响应与处理过程339

11.1.4　中断的控制者——中断使能寄存器IE341

11.2　邮递员和朋友——外部中断342

11.2.1　外部中断？和？342

11.2.2　外部中断的电平触发343

11.2.3　外部中断的边沿触发343

11.3 小狗和烧水壶——Timer 0和Timer 1中断346

11.4　电话铃响——串行通信中断347

11.5　中断的魅力和优先级控制350

11.5.1 中断的魅力——轮询与中断的比较350

11.5.2　中断的优先级控制351

11.6　实例点拨——旋转的时钟354

11.6.1　原理分析355

11.6.2　明确系统功能357

11.6.3　硬件设计357

11.6.4　软件设计360

附录1 51单片机指令集366

附录2　指令的执行代码表370

附录3　使用实验板、仿真机和编程器开发单片机系统377

附录4　AT89S51单片机的DC特性383

附录5　AT89S51单片机的AC特性384

附录6　ASCII码表385

附录7　常见封装形式389

附录8　如何使用器件手册392

附录9　数制转换402

附录10 自制下载线（ATMEL官方并口型）406

附录11 下载线软件（ATMEL MCU ISP）的使用409

附录12　单片机系统开发的电源解决方案413

附录13　基础逻辑门及常用数字电路芯片417

附录14　AT89S51单片机特殊功能寄存器一览表421

附录15　硬件消除开关抖动的方法429

附录16　51单片机比较表431

附录17　常用低容量存储器器件表（RAM、ROM）433

附录18　51单片机汇编程序保留字435

附录19　快速掌握单片机的助手——STK 0707型单片机学习板438

参考文献441