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第1章 微型计算机系统基本知识 1

1.1 概述 1

1.1.1 微型计算机 1

1.1.2 微型计算机的发展概况 2

1.1.3 单片机发展的概况 3

1.1.4 MCS-51型系列单片机 3

1.1.5 单片机的特点和应用 4

1.2 微型计算机系统的组成 5

1.2.1 微型计算机系统的硬件 5

1.2.2 微型计算机系统的软件 10

1.3 计算机中数的表示方法及运算 11

1.3.1 二进制、十进制和十六进制数 12

1.3.2 数制转换 13

1.3.3 二进制数的运算 16

1.3.4 原码、反码和补码 18

1.4 常用编码 21

1.4.1 8421 BCD码 21

1.4.2 ASCII码 23

1.5 小结 25

1.6 习题 25

第2章 MCS-51型单片机内部结构和工作原理 27

2.1 MCS-51型单片机内部结构和引脚功能 27

2.1.1 内部结构 28

2.1.2 引脚功能 28

2.2 MCS-51型单片机存储空间配置和功能 30

2.2.1 程序存储器(ROM) 31

2.2.2 外部数据存储器(外RAM) 32

2.2.3 内部数据存储器(内RAM) 32

2.2.4 特殊功能寄存器 34

2.2.5 程序计数器PC 37

2.3 MCS-51型单片机I/O输入输出端口结构及工作原理 38

2.3.1 PO口 38

2.3.2 P1口 39

2.3.3 P2口 39

2.3.4 P3口 40

2.4 时钟和时序 41

2.4.1 时钟电路 42

2.4.2 时钟周期和机器周期 42

2.4.3 一般指令取指/执行时序 44

2.4.4 读外ROM时序 44

2.4.5 读写外RAM时序 45

2.5 复位和掉电保护处理 46

2.5.1 复位 46

2.5.2 掉电保护处理 48

2.6 小结 49

2.7 习题 50

第3章 MCS-51型系列单片机指令系统 52

3.1 指令系统基本概念 52

3.1.1 指令基本格式 52

3.1.2 指令分类 53

3.1.3 指令系统中的常用符号 53

3.1.4 寻址方式 54

3.2 指令系统 56

3.2.1 数据传送类指令 57

3.2.2 算术运算类指令 63

3.2.3 逻辑运算及移位指令 69

3.2.4 位操作类指令 73

3.2.5 控制转移类指令 74

3.3 小结 80

3.4 习题 80

第4章 汇编语言程序设计 88

4.1 汇编语言程序设计基本概念 88

4.1.1 汇编语言及其语句结构 88

4.1.2 伪指令 88

4.1.3 汇编 90

4.1.4 程序设计的基本方法 91

4.2 程序设计举例 93

4.2.1 顺序程序 93

4.2.2 分支程序 95

4.2.3 循环程序 96

4.2.4 查表程序 102

4.2.5 散转程序 104

4.2.6 子程序 105

4.3 小结 108

4.4 习题 109

第5章 MCS-51型单片机中断系统和定时/计数器 113

5.1 中断概述 113

5.1.1 中断的定义 113

5.1.2 设置中断的必要性 113

5.1.3 中断源和中断类型 114

5.1.4 中断处理过程 115

5.1.5 中断优先级和中断嵌套 117

5.2 中断系统 117

5.2.1 中断源 117

5.2.2 中断控制 117

5.2.3 中断响应过程 120

5.2.4 中断响应等待时间 122

5.2.5 中断请求的撤除 122

5.2.6 中断系统的应用 123

5.3 定时/计数器 129

5.3.1 概述 129

5.3.2 定时/计数器中的控制寄存器 129

5.3.3 定时/计数器工作方式 131

5.3.4 定时/计数器的应用 134

5.4 小结 140

5.5 习题 141

第6章 存储器及其扩展技术 144

6.1 基本知识 144

6.1.1 只读存储器ROM 144

6.1.2 随机存取存储器RAM 145

6.1.3 存储器的组成 146

6.1.4 片选方式和地址分配 147

6.2 扩展外ROM 151

6.2.1 常用EPROM芯片 151

6.2.2 EPROM与MCS-51型单片机典型连接电路 153

6.2.3 扩展E2PROM 156

6.2.4 扩展外ROM芯片选择要点 161

6.3 扩展外RAM 162

6.3.1 常用RAM芯片 162

6.3.2 SRAM与MCS-51型单片机典型连接电路 163

6.3.3 同时扩展外ROM和外RAM的典型连接电路 164

6.3.4 扩展外RAM芯片选择要点 165

6.4 小结 165

6.5 习题 166

第7章 并行I/O口扩展 168

7.1 并行I/O口应用 168

7.1.1 I/O口负载能力 168

7.1.2 端口输入/输出操作 168

7.1.3 “读-修改-写”操作 169

7.1.4 位操作 169

7.1.5 应用举例 169

7.2 用TTL芯片扩展I/O口 170

7.2.1 扩展输入口 170

7.2.2 扩展输出口 173

7.2.3 扩展总线驱动能力 174

7.2.4 利用串行口扩展并行I/O口/ 175

7.3 8255A可编程并行输入/输出接口 176

7.3.1 8255A的结构和引脚功能 176

7.3.2 8255A与MCS-51型单片机典型连接电路 178

7.3.3 8255A控制字 179

7.3.4 8255A的工作方式 180

7.4 8155可编程多功能接口 189

7.4.1 8155的结构组成和引脚功能 189

7.4.2 8155与MCS-51型单片机典型连接电路 191

7.4.3 读写8155片内RAM 191

7.4.4 8155工作方式控制字和状态字 192

7.4.5 8155的工作方式 193

7.4.6 8155定时/计数器 197

7.5 小结 199

7.6 习题 200

第8章 串行通信 203

8.1 串行通信概述 203

8.1.1 并行通信与串行通信 203

8.1.2 异步通信和同步通信 203

8.1.3 串行通信波特率 205

8.1.4 串行通信操作模式 205

8.1.5 串行通信的校验 206

8.2 MCS-51型单片机串行口 206

8.2.1 串行口数据缓冲器SBUF 207

8.2.2 串行控制寄存器 207

8.2.3 MCS-51型单片机串行通信工作方式 208

8.2.4 多机通信 217

8.3 RS-232C标准接口总线及串行通信硬件设计 222

8.3.1 RS-232C总线标准 222

8.3.2 RS-232C接口电路 224

8.4 小结 227

8.5 习题 227

第9章 常用外围设备接口电路 229

9.1 LED数码管显示接口 229

9.1.1 LED数码管 230

9.1.2 LED数码管编码方式 230

9.1.3 LED数码管显示方式和典型应用电路 231

9.2 键盘接口 240

9.2.1 按键开关去抖动问题 240

9.2.2 独立式按键及其接口 241

9.2.3 矩阵式键盘及其接口 242

9.2.4 键盘扫描控制方式 244

9.2.5 8279键盘、显示器接口芯片 245

9.3 微型打印机及其接口 255

9.3.1 微型打印机基本知识 256

9.3.2 TPμP-40A微机打印及其接口 256

9.3.3 打印程序实例 260

9.4 A/D转换接口电路 264

9.4.1 A/D转换的基本知识 264

9.4.2 ADC 0808/0809及其接口电路 265

9.4.3 ADC 0809应用实例 267

9.4.4 A/D转换器选择原则 269

9.5 D/A转换接口电路 271

9.5.1 D/A转换的基本知识 271

9.5.2 DAC 0832及其接口电路 272

9.5.3 DAC 0832应用实例 274

9.5.4 D/A转换器选择要求 276

9.6 小结 277

9.7 习题 278

第10章 单片机应用系统 282

10.1 单片机应用系统的设计 282

10.1.1 总体设计 282

10.1.2 硬件设计 284

10.1.3 软件设计 285

10.1.4 抗干扰问题 287

10.2 单片机应用系统的开发工具 289

10.2.1 概述 289

10.2.2 SICE通用单片机仿真器介绍 290

10.2.3 DICE单片机实验箱介绍 291

10.3 单片机温度控制系统应用实例 297

10.3.1 系统要求 297

10.3.2 控温方案 298

10.3.3 硬件设计 298

10.3.4 软件设计 301

10.3.5 改进提高 305

10.4 汽车倒车测距仪应用实例 306

10.4.1 工作原理 306

10.4.2 硬件电路 306

10.4.3 软件程序 308

10.5 大电流正弦波稳流电源控制实例 313

10.5.1 概述 313

10.5.2 主控电路工作原理 314

10.5.3 单片机控制电路 316

10.5.4 程序设计 317

10.6 小结 326

10.7 习题 327

附录A MCS-51型系列单片机指令表 328

附录B MCS-51型系列单片机反汇编指令表 331

参考文献 332