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前言 1

绪论 1

目次 1

第一章　微型计算机概论 3

1.1 微型计算机的组成和分类 3

1.1.1　微型计算机的组成 3

1.1.2　微型计算机的分类 4

1.1.3　微型计算机的主要性能指标 6

1.2　微型计算机的运算基础 8

1.2.1 数制 8

1.2.2　数制之间的转换 9

1.2.3　二进制数的运算规则 12

1.2.4　二进制编码 14

1.2.5　带符号数的表示法 16

1.2.6　数的定点和浮点表示法 19

1.3.1 微型计算机的结构特点 20

1.3　微型计算机的基本结构 20

1.3.2　微处理器CPU的结构 21

1.3.3　存贮器的结构 26

1.3.4　输入输出（I/O）接口的结构 35

1.4　微型计算机的工作原理 38

1.4.1 基本操作 38

1.4.2　程序的执行过程 40

第二章　单片微型计算机的硬件结构 40

2.1　概述 46

2.1.1 从微型计算机到单片微型计算机 46

2.1.2　Intel公司单片机系列简介 46

2.1.3　Zilog公司单片机系列简介 46

2.2　MCS-51系列单片微型计算机的结构原理 47

2.2.1 MCS-51系列单片机产品说明 47

2.2.2　内部结构特点 47

2.2.3　外部引脚功能 50

2.2.4　存贮器 51

2.2.5 时钟 55

2.2.6　定时器／计数器 57

2.2.7　并行I/O接口 59

2.2.8　串行I/O接口 60

2.2.9　中断系统 64

2.3　MCS-51系列单片机的工作方式 65

2.3.1　复位方式 65

2.3.2　程序连续执行方式 66

2.3.3　单步操作方式 66

2.3.4　掉电操作方式 67

2.3.5　芯片EPROM编程／校验方式 68

2.4　MCS-96系列单片微型计算机简介 69

2.4.1　概述 69

2.4.2　MCS-96的基本结构 69

第三章 单片微型计算机的指令系统 74

2.4.3　输入和输出接口 74

3.1　概述 76

3.1.1　指令和指令系统 76

3.1.2　机器码和助记符 76

3.1.3　指令的基本格式 77

3.2　指令的寻址方式 77

3.2.1 什么是寻址方式 77

3.2.2　MCS-51寻址方式分析 77

3.3　数据传送类指令 80

3.3.1 内部RAM单元之间的数据传送指令 81

3.3.2　外部存贮器的数据传送指令 83

3.3.3　堆栈操作指令 84

3.3.4　数据交换指令 85

3.4　算术运算类指令 85

3.4.1 加法指令 85

3.4.2　带进位加法指令 86

3.4.3　十进制调整指令 87

3.4.5　带借位减法指令 88

3.4.4　加1指令 88

3.4.6　减1指令 89

3.4.7　乘、除指令 89

3.5　逻辑运算及移位类指令 89

3.5.1　逻辑与操作指令 90

3.5.2　逻辑或操作指令 90

3.5.3　逻辑异或操作指令 90

3.5.4　累加器清零及取反指令 91

3.5.5　移位指令 91

3.6　控制转移类指令 92

3.6.1　无条件转移指令 92

3.6.2　条件转移指令 93

3.6.3　子程序调用及返回指令 95

3.6.4　空操作指令 96

3.7　位操作类指令 96

3.7.3　位运算指令 97

3.7.2　位复位、置位指令 97

3.7.1　位传送指令 97

3.7.4　判位转移指令 98

3.8　Intel公司MCS系列单片机指令系统比较 98

3.8.1　MCS-48和MCS-51系列单片机指令系统比较 99

3.8.2　MCS-96系列单片机指令系统的特点 100

第四章　单片微型计算机汇编语言程序设计 100

4.1.1　机器语言 101

4.1.2　汇编语言 101

4.1　程序设计语言 101

4.1.3　高级语言 102

4.2　汇编语言源程序格式及伪指令 103

4.2.1　源程序格式 103

4.2.2　伪指令 104

4.3　汇编方式 106

4.3.1　人工汇编 106

4.3.2　机器汇编 107

4.4.2　简单程序设计 108

4.4　汇编语言程序设计 108

4.4.1　程序设计概述 108

4.4.3　分支程序设计 110

4.4.4　循环程序设计 112

4.4.5　子程序设计 116

4.5　综合程序举例 121

4.5.1　算术运算程序 121

4.5.2　数码转换程序 123

4.5.3　数据排序程序 126

4.5.4　查表程序 127

4.5.5　散转程序 130

第五章　单片微型计算机输入输出和中断 130

5.1　概述 134

5.1.1　输入和输出概念 134

5.1.2　输入输出信息种类 134

5.1.3　CPU寻址外部设备的两种方式 135

5.2.1　程序查询方式 136

5.2　CPU与外设之间数据传送方式 136

5.2.2　软件延时方式 138

5.2.3　中断传送方式 140

5.2.4　MCS-51单片机准双向口及其数据传送 140

5.3　中断概念 141

5.3.1　什么是中断 141

5.3.2　实现中断的好处 141

5.3.3　中断源的种类 142

5.4　中断处理过程 142

5.4.1 中断请求 142

5.4.2　中断允许控制 144

5.4.3　中断优先级 145

5.4.4　中断响应与处理 149

5.5　中断控制与中断服务程序设计 153

5.5.1　中断程序结构 153

第六章　单片微型计算机系统扩展和接口技术 154

5.5.2　中断控制程序 154

5.5.3　中断服务程序 154

6.1　概述 160

6.1.1 接口和接口技术 160

6.1.2　接口的基本类型 160

6.1.3 系统扩展和外设连接的接口 161

6.2　单片微型计算机系统的扩展方法 161

6.2.1 系统扩展的必要性、内容和途径 161

6.2.2　常用扩展芯片 162

6.2.3　程序存贮器的扩展方法 171

6.2.4　数据存贮器的扩展方法 173

6.2.5　I/O接口的扩展方法 173

6.3　键盘与单片机的接口 175

6.3.1　键盘的工作原理 175

6.3.2　键盘信号的识别 175

6.3.3　键盘输入接口电路 176

6.4.2　1ED数码管与单片机的接口 177

6.4.1　LED发光二极管与单片机的接口 177

6.4　显示器与单片机的接口 177

6.5　打印机与单片机的接口 181

6.5.1 单片机应用系统中常用打印机概述 181

6.5.2　GP16打印机的结构原理 181

6.5.3　GP16打印机与单片机的接口 182

6.6　开关器件与单片机的接口 182

6.6.1 与单片机输入端的接口 182

6.6.2 与单片机输出端的接口 183

6.7 A/D、D/A转换器与单片机的接口 184

6.7.1 A/D转换器与单片机接口 184

6.7.2　D/A转换器与单片机接口 188

6.8　串行通讯 191

6.8.1 串行通讯的基本概念 191

6.8.2　串行通讯的应用实例 192

第七章　单片微型计算机应用系统设计 192

7.1.3　单片机应用系统的分类 194

7.1.2　软件系统的组成 194

7.1　单片微型计算机应用系统的组成与分类 194

7.1.1　硬件系统的组成 194

7.2　单片微型计算机应用系统设计的一般步骤 197

7.2.1　确定设计任务，明确设计准则 197

7.2.2　总体设计方案的确定 198

7.2.3　进行硬件设计 202

7.2.4　进行软件设计 203

7.2.5　系统综合调试 203

7.3　单片微型计算机应用系统硬件设计 203

7.3.1　信号检测与转换通道设计 203

7.3.2　接口电路设计 211

7.3.3　抗干扰措施设计 217

7.3.4　存贮器和I/O接口地址空间分配设计 221

7.4　单片微型计算机应用系统软件设计 224

7.4.1　应用软件的设计步骤 224

7.4.3　程序调试方法 226

7.4.2　程序设计方法 226

7.4.4　软件的固化 228

第八章　单片微型计算机应用实例 229

8.1　单片机工业过程控制器 229

8.1.1 传送带控制系统的组成原理 229

8.1.2　单片机系统硬件电路设计 230

8.1.3　程序设计 232

8.1.4　程序清单 232

8.2　单片机控制测温仪 234

8.2.1　设计要求 234

8.2.2　硬件结构设计 234

8.2.3　软件设计 236

8.2.4　程序清单 237

8.3　橡胶硫化机单片机控制系统 239

8.3.1　橡胶硫化的基本原理 239

8.3.3　硬件设计 240

8.3.2　设计思想 240

8.3.5　程序清单 242

8.3.4　软件设计 242

8.4　单片机控制上置式齿形仪 246

8.4.1　设计要求 246

8.4.2　硬件设计 247

8.4.3　软件设计 250

8.5　单片机控制线切割机 251

8.5.1　线切割机的基本组成 252

8.5.2　线切割机的工作原理 252

8.5.3　硬件设计 256

8.5.4　软件设计 258

8.6　单片微机在皮革表面粗糙度在线检测中的应用 261

8.6.1　“相对比值法”的检测原理 261

8.6.2　系统的结构 262

8.6.3　检测过程及程序流程图 263

8.7.2　发酶缸DDC控制框图及PID算式的建立 264

8.7　发酶缸生产过程的微机PID控制 264

8.7.1　设计要求 264

8.7.3　硬件系统的设计 267

8.7.4　控制程序设计 268

8.7.5　增量型PID程序设计 269

第九章　单片微型计算机的开发系统 269

9.1　开发系统概述 274

9.1.1　什么叫开发系统 274

9.1.2　开发系统的组成与分类 274

9.1.3　开发系统的功能和使用步骤 275

9.2　单片微型计算机应用系统的开发与开发工具 276

9.2.1　单片机开发的特点 276

9.2.2　单片机开发的方法 277

9.2.3　DICE-51-EDK仿真型开发系统 279

9.2.4　HU-51开发型单片机 284

10.1.2 一字节ASCⅡ码转换为十六进制数 288

10.1.1　一位十六进制转换为ASCⅡ码 288

第十章 MCS-5 1单片机实用子程序 288

10.1　代码转换子程序 288

10.1.3 一字节压缩BCD码转换为二进制数 289

10.1.4　双字节二进制数转换为BCD码 289

10.1.5　一字节压缩BCD码转换为ASCⅡ码 290

10.1.6双字节ASCⅡ码转换为BCD码 290

10.2　数据变换子程序 291

10.2.1　双字节二进制数左移一位 291

10.2.2　双字节补码右移一位 291

10.2.3　多字节BCD码循环左移一位 291

10.2.4　多字节二进制数循环右移一位 292

10.2.5　多字节二进制数求补 292

10.3　算术运算子程序 293

10.3.1　多字节无符号数加法 293

10.3.2　多字节有符号数（补码）加法 293

10.3.4　多字节无符号数减法 294

10.3.3　多字节BCD码加法 294

10.3.5　多字节有符号数减法 295

10.3.6　多字节BCD码减法 296

10.3.7　单字节有符号数乘法 296

10.3.8　单字节压缩BCD码乘法 297

10.3.9　双字节无符号数除法 298

10.3.10　单字节有符号数除法 300

10.4　其他子程序 301

10.4.1　顺序检索 301

10.4.2　在有序表中插入一个字节 301

10.4.3　多个双字节无符号数求平均值 303

10.4.4　软件计数器 304

附录1　MCS-48单片机指令系统表 305

附录2　MCS-51单片机指令系统表 309

附录3　MCS-96单片机指令系统表 315