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第1章　单片机概述1

1.1　单片机的历史及发展概况1

目录1

1.2　单片机的发展趋势2

1.2.1　CPU的改进2

1.2.2　存储器的发展2

1.2.3　片内I/O口的改进2

1.2.4　集成更多的外围电路3

1.2.5　引脚的多功能3

1.2.6　低功耗3

1.2.7　专用型单片机发展加快4

1.3　单片机的应用4

1.3.1　单片机在各类仪器仪表中的应用4

1.3.2　单片机在工业测控中的应用4

1.3.3　单片机在计算机网络与通信技术中的应用4

1.4　8位单片机的主要生产厂商和机型5

1.4.1　单片机主要厂商5

1.3.4　单片机在日常生活及家电中的应用5

1.4.2　单片机主要产品6

第2章　MCS-51单片机的结构与原理8

2.1 MCS-51单片机的硬件功能8

2.2 MCS-51硬件系统结构10

2.2.1 运算部件11

2.2.2 控制部件12

2.3 存储器结构12

2.3.2 数据存储器13

2.3.1 程序存储器13

2.4 I/O端口19

2.4.1 P0口19

2.4.2 P1口21

2.4.3 P2口21

2.4.4 P3口21

2.4.5 I/O的接口要求与负载能力21

2.4.6 I/O口的读—修改—写特性22

2.5 复位电路22

2.5.2 复位电路23

2.5.1 复位时片内各寄存器的状态23

2.6 CPU时序24

2.6.1 时钟电路24

2.6.2 时序25

2.7 CPU引脚功能27

2.8 单片机的工作方式30

2.8.1 复位方式31

2.8.2 程序执行方式31

2.8.3 CHMOS型单片机低功耗工作方式32

2.8.4 编程和校验方式33

习题33

第3章 MCS-51单片机指令系统34

3.1 MCS-51指令系统简介34

3.1.1 汇编指令35

3.1.2 指令代码的格式35

3.1.3 指令中的常用符号35

3.2 寻址方式36

3.2.1 寄存器寻址方式36

3.2.2 寄存器间接寻址37

3.2.3 立即寻址38

3.2.4 直接寻址38

3.2.5 基址寄存器＋变址寄存器的间接寻址39

3.2.6 相对寻址39

3.2.7 位寻址40

3.3 指令系统40

3.3.1 数据传送指令41

3.3.2 算术运算指令47

3.3.3　逻辑运算指令53

3.3.4　控制转移指令57

3.3.5　位操作指令63

习题65

第4章　汇编语言及程序设计68

4.1　汇编语言及格式68

4.1.1　汇编语言的特点68

4.1.2　汇编语言的语句格式69

4.1.3　伪指令69

4.1.4　汇编语言程序的汇编72

4.2.2　程序的基本结构73

4.2　汇编语言程序设计73

4.2.1　汇编语言程序设计的基本步骤73

4.2.3　简单程序设计74

4.2.4　分支程序设计75

4.2.5　循环程序设计79

4.2.6　子程序设计83

4.3　汇编语言程序设计举例87

4.3.1　查表程序87

4.3.3　算术运算程序89

4.3.2　数制转换程序89

4.3.4　数字滤波程序93

4.3.5　排序与检索程序94

4.3.6　布尔处理程序94

4.4　浮点数运算程序设计95

4.4.1　浮点数的表示95

4.4.2　浮点数的运算99

习题100

5.1.1　定时方法概述102

5.1　定时器／计数器的结构102

第5章　定时器／计数器102

5.1.2　定时器／计数器的结构103

5.2　定时器／计数器的工作方式105

5.2.1　工作方式0105

5.2.2　工作方式1106

5.2.3　工作方式2107

5.2.4　工作方式3108

5.3.1 T2的特殊功能寄存器109

5.3　定时器／计数器T2109

5.3.2 T2的工作方式110

5.4 定时器／计数器的编程和应用113

5.4.1 定时器／计数器对输入信号的要求113

5.4.2 定时器／计数器初值的求法114

5.4.3 运行中读定时器／计数器115

5.4.4 门控制位GATE的功能和使用方法115

5.4.5 定时器／计数器的应用116

习题118

6.1.1 基本通信方式120

6.1 串行通信基础120

第6章 串行通信接口120

6.1.2 异步通信和同步通信122

6.1.3 串行接口芯片124

6.2 串行通信总线标准及其接口125

6.3 MCS-51的串行接口126

6.3.1 串行口的结构126

6.3.2 串行口的工作方式0129

6.3.3 串行口的工作方式1131

6.3.4 串行口的工作方式2132

6.3.5 串行口的工作方式3134

6.3.6 MCS-51串行通信的波特率134

6.4 串行口应用举例136

6.4.1 利用串行口工作方式0扩展I/O口136

6.4.2 用串行口进行异步单工通信138

6.5 多机通信142

习题144

7.1 中断的定义和作用146

第7章 中断系统146

7.1.1 中断的作用147

7.1.2　中断源147

7.1.3　中断系统的功能148

7.2　MCS-51单片机中断系统149

7.2.1　MCS-51单片机的中断系统结构149

7.2.2　中断管理152

7.2.3　外部中断方式的选择153

7.2.4　中断响应时间154

7.2.6　MCS-51中断系统的初始化155

7.2.5　中断请求的撤除155

7.3　扩充外中断源156

7.3.1　利用定时器扩充中断源156

7.3.2　中断和查询相结合157

7.3.3　用优先级编码器扩展外部中断源158

7.3.4　采用8259扩展外部中断源159

7.4　中断系统应用举例159

习题161

8.1　系统接口技术概述163

第8章　单片机系统扩展设计163

8.1.1　并行接口设计基础164

8.1.2　串行接口设计基础165

8.2　存储器扩展技术169

8.2.1　存储器扩展概述169

8.2.2　存储器的并行扩展171

8.2.3　存储器的串行扩展177

8.3　输入输出（I/O）和中断扩展技术184

8.3.1　并行扩展I/O接口184

8.3.2　串行扩展I/O接口186

习题190

第9章　键盘和显示器接口设计191

9.1　I/O接口技术概述191

9.1.1 I/O接口电路的功能191

9.1.2 I/O数据传送的控制方式192

9.2 键盘接口技术193

9.2.1 键盘的特点和常用接口设计193

9.2.2　独立式按键接口设计196

9.2.3　矩阵式键盘接口设计198

9.3　显示器接口技术205

9.3.1 LED显示器接口设计205

9.3.2 LCD显示器接口设计210

习题218

第10章 DAC、ADC和其他接口设计220

10.1 数模转换器（DAC）接口技术220

10.1.1 DAC的构成和特性参数220

10.1.2 DAC芯片的选择222

10.1.3 DAC并行接口设计225

10.1.4 DAC串行接口设计230

10.2 模数转换器（ADC）接口技术233

10.2.1 ADC基本构成和特性参数233

10.2.2 ADC并行接口设计235

10.2.3 ADC串行接口设计240

10.3 其他常用接口技术244

10.3.1 串行通信接口244

10.3.2 开关量和功率接口248

10.3.3 程控量程转换接口250

10.3.4 电源电路接口252

习题254

第11章 C51语言及嵌入式实时操作系统基础256

11.1 C51语言基础256

11.1.1 C51语言概述256

11.1.2 C51的数据类型及存储模式257

11.1.3 C51变量258

11.1.4 C51对中断的支持260

11.2.2 μVision2集成开发环境261

11.2.1 概述261

11.2 开发工具Keil Software简介261

11.2.3 工具套件262

11.2.4 开发流程263

11.2.5 程序应用与编写优化代码264

11.2.6 C51编译器指示参数265

11.3 嵌入式实时操作系统266

11.3.1 实时操作系统的概念266

11.3.2 实时操作系统的特点267

11.3.3 多任务实时系统的基本特征268

11.3.4 MCS-51的实时操作系统RTX51269

11.3.5 MCS-51的RTX51简单应用269

11.4 实时系统应用——交通灯控制器272

11.4.1 交通灯控制器命令272

11.4.2 应用程序273

11.4.3 实时系统仿真279

习题281

12.1 电路外观282

第12章 ZKS-03单片机实验仪简介及使用说明282

12.2 系统组成283

12.3 实验仪功能与特点283

12.4 实验仪结构284

12.4.1 应用接口284

12.4.2 I/O地址分配286

12.4.3 跳线选择器287

12.4.4 DP-51单元器件简介289

12.4.5 基本实验电路单元简介290

12.5.1 Keil C51简介292

12.5 实验仪使用说明292

12.5.2 建立第一个Keil C51应用程序293

12.5.3 程序文件的编译、连接294

12.5.4 下载296

12.5.5 调试功能298

12.5.6 全速运行304

12.5.7 操作步骤307

12.5.8 注意的问题308

习题309

第13章 MCS-51单片机实验310

实验一 交通信号灯控制实验310

实验目的310

实验内容及步骤310

实验电路310

程序框图310

实验目的311

实验内容与步骤311

实验二　P1口输入、输出实验311

实验电路312

实验说明312

程序框图313

实验原理314

实验内容与步骤314

实验电路314

实验目的314

实验三　外部中断实验314

实验四　定时器／计数器实验315

实验目的315

实验原理315

实验内容与步骤315

实验电路315

实验五　8155并行接口实验316

实验目的316

实验原理316

实验目的317

实验六　LED数码显示实验317

实验内容与步骤317

实验电路317

实验原理318

实验内容与步骤318

实验电路318

实验七　键盘扫描实验319

实验目的319

实验原理319

实验参考流程图320

实验内容320

实验参考电路320

实验八　步进电机控制实验321

实验目的321

步进电机简介321

实验原理322

实验内容322

实验原理323

实验目的323

实验九　电子音调实验323

实验电路323

实验内容324

实验电路324

实验十　串行数／模转换实验325

实验目的325

实验内容325

TLC 5620使用简介325

编程提示327

实验电路327

实验十一　串行模／数转换实验328

实验目的328

实验内容328

TLC 0834使用简介328

实验参考电路330

编程提示331

附录A ASCII码（美国标准信息交换码）333

附录B MCS-51指令功能简述表335

参考文献339