单片机 原理·操作·实验·应用PDF电子书下载

第一篇 单片机原理与应用 11

第一章　微型机的基本概念 11

第一节　微型机的组成与结构 11

一、概述 11

二、微型计算机的组成 12

三、微型计算机的硬件结构 12

四、微型计算机的软件 17

五、计算机的数制 20

六、带符号的二进制数 23

七、二进制数的运算 24

八、BCD码和文字符号代码 26

九、逻辑代数 28

第二节　微处理器 31

一、运算器 32

二、控制器 32

三、工作寄存器 33

四、程序计数器 33

第三节　存储器 33

一、存储器的分类 33

二、存储器结构 34

三、读写存储器RAM 35

四、只读存储器ROM 35

五、堆栈 36

第四节　输入输出接口电路 37

一、概述 37

二、数据传送方式 40

第一章　习题 43

第二章　单片机的硬件结构 44

第一节　总体概述 44

一、MCS—51系列芯片介绍 44

二、芯片引脚描述 45

三、单片机内部结构框图 48

第二节　CPU和CPU时序 49

一、中央处理器（CPU） 49

二、振荡器和时钟电路 52

第三节　存储器 57

一、程序存储器 57

二、内部数据存储器 58

三、特殊功能寄存器 59

四、外部数据存储器 60

第四节　定时器／计数器 60

一、定时器控制状态寄存器 61

二、四种工作模式 62

第五节　并行I/O口 64

一、I/O内部结构 64

三、I/O口的负载能力 65

二、读—修、改—写操作 65

第六节　串行I/O接口 66

一、串行口控制寄存器SCON和波特率选择位 66

二、波特率 67

三、串行口工作模式 68

第七节 中断系统 68

一、中断允许寄存器IE 68

二、中断优先级寄存器IP 69

三、优先级结构 69

六、中断响应时间 70

五、外部中断 70

四、中断响应过程 70

第八节　特殊工作方式 71

一、单步操作 71

二、复位操作 71

三、HMOS的掉电方式 71

第二章 习题 72

第三章　指令系统和汇编语言程序 73

第一节　MSC—51指令系统 73

一、指令系统格式 73

二、指令的描述符号 74

第二节　寻址方式 75

三、指令系统分类 75

一、寄存器寻址 76

二、直接寻址 77

三、寄存器间接寻址 77

四、立即寻址 78

五、变址间寻址 78

六、位寻址 79

第三节　数据传送类指令 80

一、数据传送类指令 80

二、数据交换类指令 85

三、堆栈操作指令 86

第四节　算术操作类指令 87

一、加法指令 88

二、减法指令 92

三、乘法指令 95

四、除法指令 95

第五节　逻辑操作类指令 96

一、对累加器A进行逻辑操作的指令 96

二、双操作数逻辑操作指令 97

第六节　程序转移类指令 101

一、无条件转移指令 102

二、条件转移指令 104

三、调用和返回指令 110

一、位传送指令 113

第七节　位操作指令 113

二、位变量修改命令 114

三、位逻辑操作指令 114

第八节　汇编语言源程序的格式和伪指令 116

一、汇编语言程序的格式 116

二、MCS—51伪指令 117

三、汇编语言源程序的汇编 119

第九节　汇编语言的常用模块 119

一、数据的基本操作 119

二、数据块传送与复制 120

三、代码转换 123

四、数据变换 124

五、定点数据的数学运算 126

六、数据的检索与排序 130

七、常见的工程程序处理模块 133

第三章　习题 144

第四章　单片机系统扩展 147

第一节　概述 147

第二节　系统扩展基础知识 147

一、单片机扩展结构 147

二、扩展结构的实现 148

三、存储器编址技术 148

四、地址锁存器 150

第三节　程序存储的器扩展 151

一、程序存储器扩展原理及时序 152

二、程序存储器芯片 153

三、程序存储器扩展举例 157

第四节　数据存储器扩展 159

一、外部数据存储器的扩展方法及时序 159

二、数据存储器芯片 160

三、外部数据存储器扩展举例 163

第五节　外部I/O口的扩展 167

一、I/O扩展概述 167

二、8255A作单片机的可编程I/O扩展 169

三、8155作单片机的可编程I/O扩展 175

四、用串行口扩展I/O接口 181

第六节　8279键盘、显示器接口 183

一、8279芯片引脚和功能 183

二、8279的操作命令 184

三、8279的状态字 188

四、输入数据的格式 188

五、8279与键盘／显示器的接口 189

第四章　习题 193

第五章　单片机的接口 194

第一节　单片机应用系统的组成 194

一、应用系统的组成 194

二、常用接口简介 195

第二节　传感器应用基础 203

一、传感器 203

二、传感器的工作原理 205

三、传感器测量线路 212

第三节　单片机前向通道 212

一、有关运算放大器的几个问题 213

二、比例运放电路 215

三、信号调整过程 218

四、模数转换器（ADC） 222

二、开关量输出 224

一、后向通道的配置 224

第四节 系统的后向通道 224

三、D/A转换器 226

第五节　键盘、显示和打印 228

一、键盘 229

二、显示器 232

三、打印机 241

第六节　系统抗干扰技术 245

一、干扰源 245

二、电源和接地系统 245

三、I/O通道的干扰 246

四、系统布线设计 247

第五章　习题 248

五、软件抗干扰设计 248

第六章　98系列单片机简介 250

第一节　概述 250

一、单片机的发展与种类 250

二、8098单片机与MCS—51系列单片机的主要区别 250

第二节　基本结构和特性 251

一、引脚功能 251

二、中央处理器CPU 252

三、8098存储空间 254

四、8098内部I/O口 255

五、8098特殊功能寄存器 258

六、8098的复位 260

第三节　8098单片机指令系统简介 262

一、操作数类型 262

二、寻址方式 263

三、程序状态字 264

四、指令系统 264

第六章　习题 272

第七章　工程实例 273

第一节　免维护密封型铅酸电池直流柜 273

一、概述 273

二、技术参数 274

三、工作原理 274

四、单片机的检测 276

一、硬件设计 283

第二节　单片机控制智力竞赛抢答器 283

二、软件设计 286

第三节 电子计价单片机系统 293

一、概述 293

二、电子计秤单片机系统的构成 294

三、单片机系统外围电路原理 295

四、单片机软件资料 301

二、实验设备 340

第八章　单片机仿真器使用方法 345

第一节　单片机开发系统 345

一、单片机开发系统 345

第二篇 单片机的操作与开发 345

第二节　SICE通用单片机开发系统的结构 348

第三节　SICE（基本型）的硬件系统 350

一、SICE（基本型）的结构 350

二、SICE（基本型）系统电路分析 351

第四节　SICE（基本型）的软件系统 352

一、SICE（基本型）的总体结构 352

第五节　单片机源程序的输入 354

一、一般使用方法 354

二、行编辑命令 356

三、编辑控制命令 358

四、汇编命令 359

第六节　SICE与主机的连接和使用方法 360

一、SICE与主机的连接 360

三、交叉汇编及传送方法 362

二、写盘操作 362

四、宏汇编及其传送方法 363

五、目标程序写盘方法 363

六、源程序磁盘方法 363

七、通讯波特率 363

八、宏汇编及传送方法 363

第七节　SICE—51系统操作命令 364

一、SICE—51系统操作命令 364

二、状态和方式的转换命令 364

五、转向编辑状态命令EDIT的EDITA 365

三、CN5串行口外接设备出借控制命令ESIO和DSIO 365

四、用户样机读出／控制命令DURD和EURD 365

六、信息传送命令 366

七、读出检查命令 367

八、读出修改命令 369

九、EPROM固化／读出连接与操作 371

十、运行控制命令 372

第八章　习题 374

三、典型系统 375

二、最小功耗系统 375

一、最小系统 375

第九章　单片机的开发与抗干扰技术 375

第一节　单片机的总体开发 375

四、测控增强系统 376

五、单片机系统设计 377

第二节　硬件系统的开发 378

第三节　软件系统的开发 379

第四节　抗干扰技术 380

一、干扰源及传播途径 380

二、单片机电源系统的抗干扰措施 381

三、地线系统 382

四、几种元器件的干扰措施 383

第九章　习题 385

二、实验设备 389

四、实验步骤 389

三、实验内容 389

第三篇 单片机的实验与实习 389

一、实验目的 389

第一节　数据传送 389

第十章　指令系统练习 389

五、预习要求 390

六、实验报告及要求 390

七、思考题 391

八、参考程序 391

三、实验内容 392

第二节　代码转换 392

一、实验目的 392

二、实验设备 392

四、实验步骤 393

五、预习要求 396

六、实验报告及要求 396

七、思考题 396

八、参考程序 396

第三节　数据排序 399

一、实验目的 399

四、实验步骤 400

三、实验内容 400

五、预习要求 401

六、实验报告及要求 401

七、思考题 401

八、参考程序 401

第四节　数据检索 402

一、实验目的 402

二、实验设备 402

三、实验步骤 404

五、实验报告及要求 405

六、思考题 405

四、预习要求 405

七、参考程序 406

第十一章　最小系统实验 409

第一节　P1口演示程序实验 409

一、实验目的 409

二、实验设备 409

三、实验内容 409

四、实验步骤 410

七、参考程序 412

六、实验报告及要求 412

五、预习要求 412

第二节　定时器／计数器实验 414

一、实验目的 414

二、实验设备 414

三、实验内容 415

四、实验步骤 415

五、预习要求 415

六、实验报告及要求 415

七、参考程序 415

一、实验目的 418

二、实验设备 418

第三节　中断实验 418

三、实验内容 419

四、实验步骤 419

五、预习要求 420

六、实验报告及要求 420

七、参考程序 420

二、实验设备 424

五、实验线路 424

三、实验内容 424

四、实验步骤 424

一、实验目的 424

第一节　数据存储器扩展 424

第十二章　系统扩展实验 424

六、实验参考程序及框图 426

七、要求 427

第二节　8155接口扩展 427

一、实验目的 427

二、实验设备 427

三、实验原理 427

四、实验线路 428

五、实验步骤 428

六、实验参考程序 428

二、实验设备 432

一、实验目的 432

三、实验原理 432

七、实验报告及要求 432

第三节 串行口扩展74LS164 432

四、硬件设备 433

五、实验步骤 433

六、程序清单及框图 433

七、实验要求 436

八、思考题 436

三、实验内容 437

六、参考程序与程序框图 437

五、实验线路 437

四、实验步骤 437

二、实验设备 437

一、实验目的 437

第一节　键盘、显示器接口实验 437

第十三章　系统配置 437

七、实验报告及要求 442

八、思考题 442

第二节　8路的A/D转换接口实验 442

一、实验目的 442

二、实验设备 442

三、实验内容 443

四、实验步骤 443

五、实验线路 443

六、实验参考程序与框图 443

一、实验目的 444

第三节 TPμP40打印汉字机实验 444

七、实验报告及要求 444

八、思考题 444

二、实验设备 445

三、实验内容与步骤 445

四、实验线路 445

五、参考程序 445

六、实验报告及要求 447

七、思考题 447

二、实验设备 448

四、实验内容 448

三、实验原理 448

一、实验目的 448

第四节　IBM—PC机和MCS—51单片机通信实验 448

五、实验步骤 449

六、实验线路 449

七、参考程序与框图 449

八、实验报告及要求 455

九、思考题 455

附录一 ASCII码表（机器码） 456

附录二　MCS—51指令表 458

附录三 MCS—51指令编码表 459

附录四 习题答案 466

参考文献 480