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第1章　单片机基础知识 1

1.1　单片机概述 1

1.1.1　单片机概念 1

1.1.2　单片机的发展概况 1

1.1.3　单片机的特点 2

1.1.4　单片机的应用环节 2

1.2　单片机中数的表示方法 3

1.2.1　位、字节、字的概念 3

1.2.2　数制与数制转换 3

1.2.3　二进制数的运算 6

1.2.4　原码、反码、补码 7

1.3　常用编码 9

1.3.1　8421 BCD码 9

1.3.2　ASCII码 10

1.4　小结 11

1.5　习题与思考题 12

第2章 AT89S51单片机原理与基本应用系统 14

2.1　单片机的内部结构与引脚功能 14

2.1.1 内部结构 14

2.1.2　引脚功能 15

2.2　单片机存储器的空间配置与功能 16

2.2.1　程序存储器 16

2.2.2　内部数据存储器 17

2.2.3　特殊功能寄存器 18

2.3 汇编语言指令格式与内部RAM的操作指令 21

2.3.1 汇编语言指令的基本格式和指令中常用的符号 21

2.3.2　内部RAM的操作指令 23

2.4　单片机I/O端口结构及工作原理 25

2.4.1　P0口 25

2.4.2　P1口 25

2.4.3　P2口 26

2.4.4　P3口 26

2.4.5　I/O口的操作 27

2.5　单片机基本应用系统 27

2.5.1　最小硬件系统 27

2.5.2　汇编语言程序的一般结构 29

2.5.3　I/O口的简单输出应用 32

2.5.4　AT89S51单片机低功耗工作方式 35

2.6　小结 36

2.7　习题与思考题 36

第3章　指令与汇编语言程序设计 40

3.1　程序设计的基本方法 40

3.1.1　程序设计的步骤 40

3.1.2　汇编语言程序的书写格式 41

3.2　顺序程序设计举例 41

3.3 控制转移指令与循环程序设计 42

3.3.1　循环程序 42

3.3.2 比较转移指令与循环程序设计 44

3.3.3　循环移位指令与程序设计 46

3.3.4　条件转移指令与循环程序设计 47

3.4　分支程序的设计 49

3.5　堆栈及其操作指令 51

3.6　算术运算、逻辑运算和交换指令与程序设计 53

3.6.1　算术运算指令 53

3.6.2　逻辑运算指令 58

3.6.3　交换指令 59

3.7　查表指令与查表程序设计 61

3.7.1　查表指令与查表程序设计 61

3.7.2　LED数码管显示电路及其驱动程序 63

3.7.3 寻址方式与其他的常用伪指令 67

3.8　小结 70

3.9　习题与思考题 70

第4章 AT89S51单片机中断系统和定时／计数器 73

4.1 中断概述 73

4.1.1　中断的概念 73

4.1.2 MCS-51系列单片机中断系统以及和中断有关的特殊功能寄存器 73

4.1.3　中断处理过程 76

4.1.4　中断响应时间 78

4.2　外部中断的应用 78

4.2.1　外部中断应用步骤 78

4.2.2　外部中断应用举例 79

4.3　定时／计数器 80

4.3.1　定时／计数器概述 80

4.3.2　与定时／计数器有关的特殊功能寄存器 80

4.3.3　定时／计数器工作方式 82

4.3.4　定时／计数器应用步骤 84

4.3.5　定时／计数器应用举例 87

4.4　键盘接口 92

4.4.1　按键的抖动问题 92

4.4.2　独立式按键及其接口 93

4.4.3　键盘扫描方式 95

4.4.4　矩阵式键盘及其接口 97

4.5　小结 100

4.6　习题与思考题 101

第5章　串行通信 104

5.1 概述 104

5.1.1　异步通信和同步通信 104

5.1.2　波特率 106

5.1.3　串行通信的制式 106

5.2 AT89S51单片机串行口 107

5.2.1 与串行口有关的特殊功能寄存器 107

5.2.2　串行口工作方式 110

5.2.3　双机通信及示例 116

5.2.4　多机通信及示例 119

5.3　小结 126

5.4　习题与思考题 126

第6章 AT89S51单片机并行扩展技术 128

6.1 AT89S51单片机系统扩展概述 128

6.1.1 系统并行扩展的内容 128

6.1.2　系统并行扩展的三总线 128

6.2　扩展外部ROM 130

6.2.1　只读存储器 130

6.2.2　常用的EPROM芯片 131

6.2.3 EPROM芯片与AT89S51单片机典型连接电路 132

6.2.4　扩展E2PROM 133

6.3 扩展外部RAM 134

6.3.1 常用的RAM芯片 134

6.3.2　SRAM与AT89S51的典型连接电路 135

6.3.3　多片存储器扩展——线选法与译码法 136

6.4　扩展并行输入／输出口 139

6.4.1 扩展并行I/O口 140

6.4.2　扩展总线的驱动能力 141

6.4.3　可编程并行I/O扩展芯片简介 141

6.5　小结 143

6.6　习题与思考题 143

第7章　串行扩展技术 146

7.1 AT89S51串行口转换为并行口 146

7.1.1 串口输出转换为并口输出 146

7.1.2　并口输入转换成串口输入 148

7.1.3　AT89S51 I/O口虚拟串行扩展 150

7.2　I2C总线串行扩展技术 150

7.2.1　I2C总线串行扩展技术概述 150

7.2.2　89S51虚拟I2C总线软件包 153

7.2.3　AT24C××系列E2PROM芯片扩展 155

7.2.4　时钟芯片PCF8563扩展 158

7.2.5　A/D、D/A芯片PCF8591扩展 161

7.3　小结 165

7.4　习题与思考题 165

第8章　单片机常用测控电路 168

8.1 开关量输入／输出驱动接口电路 168

8.1.1 光电隔离输入／输出接口电路 168

8.1.2　继电器驱动接口电路 169

8.1.3　晶闸管驱动接口电路 170

8.2 A/D转换接口电路 170

8.2.1　A/D转换的基本概念 170

8.2.2　并行A/D及其接口电路 171

8.2.3 串行A/D及其接口电路 176

8.2.4　常用的V/F转换接口电路 179

8.3　D/A转换接口电路 179

8.3.1　D/A转换的基本概念 179

8.3.2　并行D/A及其接口电路 180

8.3.3 串行D/A及其接口电路 184

8.4　步进电动机接口电路 186

8.4.1　步进电动机工作原理 186

8.4.2　步进电动机接口电路 188

8.5　小结 189

8.6　习题与思考题 189

第9章　单片机综合应用 191

9.1　单片机应用系统的设计 191

9.1.1　总体设计 191

9.1.2　硬件设计 192

9.1.3　软件设计 193

9.1.4　AT89S51单片机ISP 196

9.1.5　抗干扰设计 198

9.1.6　单片机的C语言设计 200

9.1.7　Keil C51集成开发环境使用说明 201

9.2　交通灯控制系统 208

9.2.1　系统控制要求和方案 208

9.2.2　硬件设计 209

9.2.3　软件设计 210

9.3　太阳能给排水控制器 216

9.3.1　系统控制要求和方案 216

9.3.2　硬件设计 217

9.3.3　软件设计 219

9.4　集散温度测控系统 223

9.4.1　系统要求和控制方案 223

9.4.2　硬件设计 224

9.4.3　软件设计 225

9.5　小结 231

9.6　习题与思考题 231

附录 232

附录A MCS-51系列单片机指令表 232

附录B MCS-51系列单片机反汇编指令表 235

附录C　MCS-51系列单片机指令中英文对照说明 236

附录D MCS-51系列单片机特殊功能寄存器中英文对照说明 238

参考文献 239