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第1章 概述1

1.1 计算机的发展1

1.2 单片机概述2

1.2.1 单片机的发展历史2

1.2.2 单片机的组成及特点3

1.2.3 单片机的发展趋势5

1.2.4 单片机与嵌入式系统6

1.3 单片机应用系统的结构与开发7

1.3.1 单片机应用系统的结构7

1.3.2 单片机应用系统的开发9

1.4 80C51系列单片机12

1.4.1 80C51系列单片机的发展12

1.4.2 89系列单片机的特点及分类13

第2章 单片机的结构及原理15

2.1 单片机的结构15

2.1.1 标准型单片机的组成与结构15

2.1.2 引脚定义及功能18

2.2 单片机的工作原理20

2.2.1 指令与程序概述20

2.2.2 CPU的工作原理21

2.2.3 单片机执行程序的过程22

2.3 单片机的存储器25

2.3.1 存储器结构和地址空间25

2.3.2 程序存储器26

2.3.3 数据存储器27

2.4 特殊功能寄存器SFR30

2.4.1 80C51系列的SFR30

2.4.2 AT89S51/S52的SFR地址分布及寻址31

2.4.3 SFR的功能及应用33

2.5 输入／输出端口36

2.5.1 P0口37

2.5.2 P1口38

2.5.3 P2口39

2.5.4 P3口41

2.5.5 读引脚与读端口操作42

2.5.6 4个I/O端口的主要异同点42

2.6 CPU时序及时钟电路43

2.6.1 CPU时序及有关概念43

2.6.2 振荡器和时钟电路45

2.6.3 指令时序46

2.7 复位和复位电路48

2.7.1 内部复位信号的产生48

2.7.2 复位状态48

2.7.3 外部复位电路设计49

2.8 单片机的低功耗方式50

2.8.1 电源控制寄存器PCON51

2.8.2 待机方式51

2.8.3 掉电方式52

思考与练习52

第3章 指令系统54

3.1 指令系统简介54

3.2 寻址方式55

3.2.1 符号注释55

3.2.2 寻址方式说明56

3.3 指令系统分类介绍60

3.3.1 数据传送类指令60

3.3.2 算术运算类指令67

3.3.3 逻辑操作类指令72

3.3.4 控制转移类指令75

3.3.5 位操作类指令79

思考与练习82

第4章 汇编语言程序设计86

4.1 概述86

4.1.1 程序设计语言86

4.1.2 汇编语言的规范87

4.1.3 汇编语言程序设计步骤90

4.2 顺序与循环程序设计91

4.2.1 顺序程序设计91

4.2.2 循环程序设计92

4.3 分支程序设计95

4.3.1 分支程序设计综述95

4.3.2 无条件／条件转移程序设计95

4.3.3 散转程序设计97

4.4 查表程序设计99

4.4.1 查表程序综述99

4.4.2 规则变量的查表程序设计99

4.4.3 非规则变量的查表程序设计101

4.5 子程序设计103

4.5.1 子程序结构与设计注意事项103

4.5.2 子程序调用与返回104

4.5.3 子程序嵌套104

4.5.4 子程序设计105

思考与练习108

第5章 C51语言程序设计110

5.1 单片机的C语言概述110

5.1.1 C语言的主要优点110

5.1.2 单片机C语言使用的工具111

5.1.3 使用C语言的注意事项113

5.2 Keil C51对通用C语言的扩展113

5.2.1 数据类型114

5.2.2 数据的存储区类型116

5.2.3 存储模式117

5.2.4 指针118

5.2.5 函数120

5.2.6 C51语言对单片机硬件的访问122

5.3 C语言与汇编语言的混合编程124

5.3.1 C语言与汇编语言混合编程注意事项124

5.3.2 带参数传递的函数调用125

5.3.3 无参数传递的函数调用127

5.3.4 混合编程举例127

思考与练习128

第6章 单片机的基本功能模块129

6.1 定时／计数器129

6.1.1 定时／计数器T0、T1概述129

6.1.2 定时／计数器的控制方法131

6.1.3 定时器T0、T1的工作方式134

6.1.4 定时器T0、T1应用举例137

6.1.5 定时／计数器T2141

6.1.6 WDT监视定时器149

6.2 UART串行接口151

6.2.1 串行通信概述151

6.2.2 80C51串行口简介154

6.2.3 串行通信工作方式159

6.2.4 串行口应用举例163

6.3 中断系统169

6.3.1 概述169

6.3.2 AT89S51单片机的中断系统172

6.3.3 中断处理过程178

6.3.4 中断程序的设计与应用183

思考与练习191

第7章 单片机的系统扩展193

7.1 并行扩展概述193

7.1.1 外部并行扩展总线193

7.1.2 并行扩展的寻址方法194

7.2 存储器的并行扩展195

7.2.1 数据存储器扩展概述196

7.2.2 访问片外RAM的操作时序196

7.2.3 数据存储器扩展举例197

7.3 并行I/O接口的扩展198

7.3.1 简单并行I/O接口的扩展199

7.3.2 可编程I/O接口的扩展200

7.4 串行扩展概述204

7.4.1 常用串行总线与串行接口简介205

7.4.2 串行扩展的模拟技术208

7.4.3 串行扩展的主要特点209

7.5 I2C总线209

7.5.1 I2C总线的特点209

7.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理210

7.5.3 I2C总线的传输时序210

7.5.4 I2C总线的通用模拟软件包213

7.5.5 I2C总线应用举例217

7.6 SPI串行接口223

7.6.1 SPI串行接口的特点223

7.6.2 SPI系统的组成及基本原理223

7.6.3 SPI串行接口的传输时序224

7.6.4 SPI串行接口的通用软件包225

7.6.5 SPI串行接口应用举例226

思考与练习229

第8章 接口技术230

8.1 键盘接口230

8.1.1 键盘工作原理230

8.1.2 独立式按键232

8.1.3 行列式键盘233

8.2 显示器接口238

8.2.1 LED显示器的结构与原理239

8.2.2 LED静态显示方式241

8.2.3 LED动态显示方式243

8.2.4 液晶显示器概述245

8.2.5 字符型液晶显示模块LCM的组成及原理246

8.2.6 字符型液晶显示模块LCM的引脚及说明249

8.2.7 LCM的指令250

8.2.8 LCM的复位及初始化253

8.2.9 LCM的接口及应用举例254

8.3 D/A转换接口258

8.3.1 D/A转换器原理259

8.3.2 D/A转换器的主要技术指标260

8.3.3 并行D/A转换器260

8.3.4 串行D/A转换器264

8.4 A/D转换器268

8.4.1 A/D转换器的主要技术指标269

8.4.2 逐次逼近式A/D转换器原理270

8.4.3 逐次逼近式并行A/D转换器271

8.4.4 逐次逼近式串行A/D转换器274

思考与练习277

附录A 80C51指令表278

附录B 常用芯片引脚图284

附录C ASCII码表286

附录D 8位二进制数的不同表达方式287

参考文献288