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1 绪论 1

1.1 数制与编码 1

1.1.1 数制 1

1.1.2 编码 4

1.2 微型计算机的基本知识 7

1.2.1 电子计算机的问世及其经典结构 7

1.2.2 微型计算机系统的概念 7

1.3 微型计算机的组成及工作原理 8

1.3.1 微型计算机的组成 8

1.3.2 微型计算机的工作原理 11

1.3.3 微型计算机系统组成 13

1.4 单片机概述 15

1.4.1 单片机的历史及发展概况 15

1.4.2 单片机的发展趋势 16

1.4.3 单片机的应用 17

1.4.4 80C51系列单片机 18

1.5 常用单片机功能简介 18

1.5.1 Atmel公司的AT89系列单片机 18

1.5.2 Motorola公司M68HC08系列单片机 19

1.5.3 其他系列单片机 19

习题 19

实训 单片机应用系统的开发过程演示 20

2 80C51单片机的硬件结构 21

2.1 80C51单片机的内部资源 21

2.1.1 80C51单片机的内部结构 21

2.1.2 80C51单片机的基本组成 29

2.2 80C51单片机的端子功能 30

2.3 80C51复位及复位电路 32

2.3.1 复位结构 32

2.3.2 复位电路及复位操作 32

2.4 80C51单片机时序 33

2.4.1 时钟周期、机器周期与指令周期 33

2.4.2 80C51单片机指令的取指、执行时序 34

习题 35

实训 仿真器的功能及使用 36

3 80C51单片机指令系统 37

3.1 80C51指令系统的概述 37

3.1.1 指令概述 37

3.1.2 汇编指令的格式 37

3.2 寻址方式及指令分类 38

3.2.1 寻址方式 38

3.2.2 指令分类 41

3.3 80C51单片机指令系统 41

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 位操作指令 57

习题 58

实训 指令的应用 60

4 80C51汇编语言程序设计 64

4.1 汇编语言伪指令简介 64

4.2 汇编语言程序设计步骤与程序结构 66

4.2.1 程序编制的步骤 66

4.2.2 编制程序的方法和技巧 67

4.2.3 程序结构分类 67

4.3 分支程序设计 68

4.3.1 无条件转移指令 68

4.3.2 条件转移指令 70

4.3.3 分支程序设计实例 71

4.4 循环程序设计 73

4.4.1 循环程序的概念 73

4.4.2 循环程序结构 74

4.4.3 循环转移指令 75

4.4.4 循环程序设计实例 75

4.5 子程序设计与堆栈技术 78

4.5.1 堆栈技术 78

4.5.2 子程序调用与返回指令 80

4.5.3 子程序嵌套 81

4.5.4 子程序应用举例 82

4.6 实用汇编子程序举例 83

4.6.1 查表程序设计 83

4.6.2 显示程序设计 84

4.6.3 查找程序 90

4.6.4 代码转换程序 91

4.6.5 数据排序程序 91

习题 93

实训 信号灯的控制1 95

5 C51编译器及其应用 98

5.1 C51概述 98

5.2 C51的数据类型和变量定义 99

5.2.1 C51的数据类型 99

5.2.2 C51存储类型及存储模式 100

5.2.3 C51中的变量定义 101

5.3 单片机集成开发环境 104

5.3.1 KeilμVision集成开发环境 104

5.3.2 KeilμVision的组成及各部分的功能 104

5.3.3 KeilμVision集成开发环境的使用 106

习题 115

实训 KeilμVision集成开发环境的使用 115

6 中断系统与定时／计数器 117

6.1 中断系统 117

6.1.1 中断的概述 117

6.1.2 中断过程 118

6.1.3 80C51中断系统的总体结构 120

6.1.4 中断标志和中断控制 121

6.1.5 中断响应 124

6.1.6 中断处理 124

6.1.7 中断返回 125

6.2 80C51单片机的外部中断 125

6.2.1 外部中断的应用实例 125

6.2.2 外部中断的扩展 127

6.3 80C51单片机的定时／计数器 127

6.3.1 概述 128

6.3.2 定时／计数器的定义 128

6.3.3 定时／计数器的控制寄存器 129

6.3.4 定时／计数器的工作方式 130

6.3.5 定时／计数器的应用举例 135

6.4 中断与定时／计数器的C语言编程 139

6.4.1 中断应用的C语言编程 139

6.4.2 中断与定时／计数器的C语言编程 141

6.4.3 中断的调试 142

习题 143

实训 信号灯的控制2 144

7 80C51的串行接口 146

7.1 计算机串行通信基础 146

7.1.1 串行通信的基本概念 147

7.1.2 串行通信接口标准 150

7.2 80C51串行接口 153

7.2.1 串行口寄存器结构 153

7.2.2 80C51单片机串行通信工作方式 155

7.3 80C51串行接口通信技术 159

7.3.1 80C51双机通信技术 159

7.3.2 80C51多机通信技术 165

7.4 PC机与80C51单片机通信技术 168

7.5 串行通信的C语言编程 170

习题 171

实训 单片机之间的双机通信 172

8 并行扩展技术 175

8.1 并行扩展概述 175

8.1.1 总线 175

8.1.2 扩展总线的实现 176

8.2 程序存储器扩展 177

8.2.1 单片机程序存储器的概述 177

8.2.2 EPROM程序存储器扩展实例 179

8.2.3 EEPROM扩展实例 180

8.3 数据存储器扩展 181

8.3.1 单片机RAM的概述 181

8.3.2 SRAM扩展实例 182

8.3.3 新型存储器简介 186

8.4 简单并行I/O接口的扩展 187

8.4.1 80C51系列单片机内部并行I/O口及其作用 187

8.4.2 简单的I/O口扩展 188

8.5 并行接口芯片8255 189

8.5.1 8255的主要特性 189

8.5.2 8255的内部结构 189

8.5.3 8255芯片端子及其功能 190

8.5.4 8255的控制字 191

8.5.5 8255与单片机接口实例 193

8.6 RAM/IO接口芯片8155 196

8.6.1 8155内部结构及其端子功能 196

8.6.2 8155内部寄存器及其编程 198

8.6.3 8155内部定时／计数器 201

8.6.4 8155应用举例 202

8.7 显示键盘接口技术 203

8.7.1 显示接口技术 203

8.7.2 键盘接口技术 205

8.8 8155的C语言编程 208

习题 209

实训 单片机用74LS273进行并行I/O接口扩展 211

9 串行扩展技术 213

9.1 串行扩展概述 213

9.1.1 串行扩展的种类 213

9.1.2 串行扩展的特点 213

9.2 UART串行扩展接口应用实例 214

9.3 I2C串行扩展总线 216

9.4 SPI串行扩展接口 218

9.4.1 SPI总线的结构原理 218

9.4.2 SPI总线的软件模拟 219

9.4.3 SPI串行扩展应用实例 220

习题 221

10 单片机应用系统输入输出接口技术 222

10.1 D/A与A/D基本概念 222

10.2 D/A转换器 223

10.2.1 D/A转换的工作原理 223

10.2.2 D/A转换器的性能指标 224

10.2.3 DAC0832芯片与单片机的接口 226

10.3 A/D转换器 230

10.3.1 A/D转换器的工作原理 230

10.3.2 A/D转换器的性能指标 230

10.3.3 ADC0809芯片与单片机的接口 231

10.3.4 AD574A芯片与单片机的接口 235

10.3.5 MC14433芯片与单片机的接口 237

10.4 开关量接口 239

10.4.1 开关量输入接口 239

10.4.2 开关量输出接口 241

10.5 A/D转换的C语言编程 243

习题 244

实训 用ADC0809对模拟量的采样 245

11 单片机应用系统设计方法 246

11.1 单片机应用系统的组成 246

11.2 单片机应用系统基本设计方法 246

11.2.1 单片机应用系统基本设计方法 246

11.2.2 单片机应用系统硬件与软件设计 247

11.3 单片机应用系统的实用技术 249

11.3.1 低功耗设计 249

11.3.2 加密技术 251

11.4 单片机应用系统可靠性设计 252

11.4.1 电源、地线、传输干扰及其对策 252

11.4.2 硬件抗干扰措施 253

11.4.3 软件抗干扰措施 255

11.5 单片机控制的产品计数装置 258

11.5.1 问题的描述 258

11.5.2 问题分析 258

11.6 电动机控制系统 259

11.6.1 步进电动机的功能 260

11.6.2 步进电动机的工作原理 260

11.6.3 控制系统硬件、软件设计 261

习题 265

附录8 0C51单片机指令速查表 266

参考文献 269