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第1章 概述1

1.1 单片机的基本概念1

1.2 单片机的发展概况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4

1.4 常用单片机系列介绍5

1.4.1 MCS系列产品5

1.4.2 MCS-51系列单片机的结构特点7

第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构9

2.1 MCS-51系列单片机简介9

2.2 MCS-51系列单片机内部结构与外部引脚说明9

2.2.1 内部结构框图9

2.2.2 外部引脚说明10

2.3 微处理器12

2.3.1 运算部件13

2.3.2 控制部件及振荡器14

2.3.3 CPU时序14

2.4 存储器16

2.4.1 程序存储器16

2.4.2 数据存储器17

2.5 并行输入/输出接口21

2.5.1 P0口21

2.5.2 P1口22

2.5.3 P2口23

2.5.4 P3口23

2.6 定时器/计数器24

2.6.1 定时器/计数器T0、T1的结构24

2.6.2 定时器/计数器T0、T1的四种工作方式26

2.7 串行输入/输出口29

2.7.1 串行通信的基本概念29

2.7.2 MCS-51单片机的串行口31

2.8 MCS-51单片机的中断系统36

2.8.1 中断的基本概念36

2.8.2 中断源36

2.8.3 中断控制38

2.8.4 中断响应的条件、过程与时间40

2.9 复位状态及复位电路41

2.9.1 复位状态41

2.9.2 复位电路42

第3章 MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序示例44

3.1 MCS-51单片机指令系统概述44

3.1.1 指令、指令系统的概念44

3.1.2 MCS-51单片机指令系统及其指令格式45

3.2 寻址方式46

3.2.1 立即寻址46

3.2.2 寄存器寻址46

3.2.3 寄存器间接寻址46

3.2.4 直接寻址47

3.2.5 变址寻址47

3.2.6 相对寻址48

3.2.7 位寻址48

3.3 数据传送类指令48

3.3.1 访问片内数据存储器的一般数据传送指令48

3.3.2 片内特殊传送指令50

3.3.3 片外数据存储器数据传送指令51

3.3.4 访问程序存储器的数据传送指令52

3.4 算术运算类指令53

3.4.1 加、减法指令53

3.4.2 十进制调整指令55

3.4.3 乘、除法指令55

3.5 逻辑运算及移位指令56

3.6 控制转移类指令58

3.6.1 无条件转移指令58

3.6.2 条件转移指令60

3.7 子程序调用与返回指令62

3.7.1 子程序调用指令62

3.7.2 返回指令63

3.7.3 空操作指令63

3.8 位操作类指令63

3.9 汇编程序格式与伪指令65

3.10 汇编程序设计示例67

3.10.1 算术、逻辑处理程序67

3.10.2 数制转换程序72

3.10.3 多分支转移(散转)程序73

3.10.4 定时器/计数器应用程序75

3.10.5 外部中断应用程序77

3.10.6 串行口应用程序78

第4章 MCS-51单片机系统功能的扩展83

4.1 系统扩展概述83

4.1.1 最小应用系统83

4.1.2 单片机系统扩展的内容与方法83

4.2 常用扩展器件简介84

4.2.1 8D锁存器74LS37385

4.2.2 74LS244和74LS245芯片86

4.2.3 3-8译码器74LS13887

4.3 存储器的扩展87

4.3.1 存储器扩展概述87

4.3.2 程序存储器的扩展89

4.3.3 数据存储器的扩展92

4.3.4 兼有片外程序存储器和片外数据存储器的扩展举例94

4.4 I/O扩展94

4.4.1 I/O口扩展概述95

4.4.2 8255可编程并行I/O口扩展96

4.4.3 8155可编程并行I/O口扩展101

4.4.4 用TTL芯片扩展简单的I/O接口106

4.4.5 用串行口扩展并行I/O口109

第5章 MCS-51单片机的接口与应用113

5.1 按键、键盘及其接口113

5.1.1 键输入过程与软件结构113

5.1.2 键盘接口和键输入软件中应解决的几个问题114

5.1.3 独立式按键115

5.1.4 行列式键盘116

5.2 显示及显示器接口121

5.2.1 LED显示器结构与原理121

5.2.2 LED显示器与显示方式122

5.2.3 LED显示器接口123

5.2.4 键盘、显示器组合接口126

5.3 A/D转换器接口129

5.3.1 A/D转换器概述129

5.3.2 A/D转换器ADC0809与单片机的接口130

5.3.3 单片机与A/D转换器AD574的接口133

5.4 D/A转换器接口135

5.4.1 D/A转换器概述135

5.4.2 8位D/A转换器与单片机的接口137

5.4.3 高于8位D/A转换器与单片机的接口142

5.5 行程开关、晶闸管、继电器与单片机的接口145

5.5.1 光电耦合器件145

5.5.2 行程开关、继电器触点与单片机的接口146

5.5.3 晶闸管元件与单片机接口146

5.5.4 继电器与单片机接口147

第6章 单片机应用系统设计与开发150

6.1 单片机应用系统结构与应用系统的设计内容150

6.1.1 单片机应用系统的一般硬件组成150

6.1.2 单片机应用系统的设计内容153

6.2 单片机应用系统开发过程153

6.2.1 系统需求与方案调研155

6.2.2 可行性分析155

6.2.3 系统方案设计155

6.2.4 系统详细设计与制作156

6.2.5 系统调试与修改156

6.2.6 生成正式系统(或产品)156

6.3 单片机应用系统的一般设计方法156

6.3.1 确定系统的功能与性能156

6.3.2 确定系统基本结构157

6.3.3 单片机应用系统硬、软件的设计原则158

6.3.4 硬件设计159

6.3.5 软件设计161

6.3.6 资源分配161

6.4 单片机应用系统调试162

6.4.1 单片机应用系统调试工具162

6.4.2 单片机应用系统的一般调试方法164

6.5 MCS-51单片机应用系统设计与调试实例167

第7章 单片机的C语言应用程序设计172

7.1 C语言与MCS-51172

7.2 C51数据类型及在MCS-51中的存储方式173

7.2.1 C51的数据类型173

7.2.2 C51数据在MCS-51中的存储方式173

7.3 C51数据的存储类型与MCS-51存储结构175

7.4 MCS-51特殊功能寄存器(SFR)的C51定义177

7.5 MCS-51并行接口的C51定义178

7.6 位变量的C51定义179

7.7 C51构造数据类型180

7.8 模块化程序开发过程182

7.8.1 混合编程182

7.8.2 覆盖和共享185

7.8.3 库和连接器/定位器186

7.8.4 程序优化188

7.9 MCS-51内部资源使用的C语言编程189

7.9.1 中断应用的C语言编程189

7.9.2 定时器/计数器(T/C)应用的C语言编程191

7.9.3 串行口使用的C语言编程194

7.10 MCS-51片外扩展的C语言编程196

7.10.1 8255与8031接口C应用程序举例196

7.10.2 MCS-51数据采集的C语言编程199

7.10.3 MCS-51输出控制的C语言编程201

7.11 频率量测量的C语言编程205

7.11.1 测量频率法205

7.11.2 频率脉冲的测量周期法207

7.12 MCS-51机间通信的C语言编程208

7.12.1 点对点的串行异步通信208

7.12.2 多机通信212

7.13 键盘和数码显示人机交互的C语言编程220

7.13.1 行列式键盘与8031的接口220

7.13.2 七段数码显示与8031的接口222

附录A ASCII(美国标准信息交换码)表227

附录B MCS-51系列单片机指令表229

附录C Franklin C51上机指南236

C.1 安装236

C.2 编译器236

C.2.1 编译器控制指令236

C.2.2 预处理器244

C.2.3 C库函数244

C.3 连接器247

C.3.1 L51的使用247

C.3.2 连接器控制命令247

C.4 汇编器248

C.4.1 汇编控制248

C.4.2 伪指令249

C.5 实用程序250

C.5.1 库管理器LIB51250

C.5.2 目标—十六进制—符号转换器OHS51251

C.5.3 其它251