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1.1计算机的发展与分类 1

1.1.1计算机的发展 1

1.1.2计算机的分类 2

1.2单片机概况及应用 3

1.2.1单片机的概念 3

1.2.2单片机发展与应用 3

1.2.3IntelMCS系统单片机简介 5

1.2.4单片机的应用 7

1.3计算机的运算基础 8

1.3.1进位计数制 8

1.3.2进位计数制之间的相互转换 8

1.3.3数的定点与浮点表示 10

1.3.4带符号的数的表示 11

1.3.5运算方法 12

1.4常用编码 14

1.4.18421BCD码 14

1.4.2ASCII码的概念 15

本章小结 15

习题一 15

2.1MCS-51单片机的内部结构 17

2.2CPU的结构 18

2.2.1运算器 18

2.2.2控制器 20

2.2.3工作寄存器和特殊功能寄存器 22

2.3MCS-51单片机存储系统 24

2.3.1程序存储器 24

2.3.2数据存储器 25

2.3.3存储器的结构 26

2.3.4存储器的数据操作 26

2.3.5堆栈 27

2.4CPU的时钟电路、时序及引脚功能 28

2.4.1时钟电路 28

2.4.2时序 30

2.4.3引脚功能 31

2.5输入／输出端口及操作 33

2.5.1P0口 33

2.5.2P1口 34

2.5.3P2口 35

2.5.4P3口 36

2.5.5P0～P3口的负载能力及接口要求 36

2.6MCS-51单片机的工作方式 36

2.6.1复位方式 37

2.6.2程序执行方式 38

2.6.3低功耗操作方式 38

2.6.4编程和加密方式 39

2.6.5单片机最小系统 39

本章小结 40

习题二 40

3.1MCS-51单片机指令系统简介 41

3.1.1MCS-51单片机指令系统的分类 41

3.1.2指令格式 42

3.1.3指令中的常用符号 42

3.1.4寻址方式 43

3.2MCS-51单片机指令系统 46

3.2.1数据传送类指令 47

3.2.2算术运算类指令 50

3.2.3逻辑运算类指令 51

3.2.4控制转移类指令 52

3.2.5布尔处理类指令 55

3.3汇编语言及其语句格式 56

3.3.1汇编语言的语句格式 56

3.3.2伪指令 56

3.4MCS-51汇编语言程序设计 57

3.4.1汇编语言程序设计特点 57

3.4.2汇编语言程序设计过程 58

3.4.3汇编语言程序设计方法 59

3.5MCS-51汇编语言实用程序设计举例 67

3.5.1多字节数算术运算程序 67

3.5.2数制转换程序 71

3.5.3查表程序 71

3.5.4散转程序 73

3.5.5信号产生程序 76

本章小结 76

习题三 77

4.1概述 80

4.1.1中断、定时／计数器基本知识 80

4.1.2单片机与外围设备的数据传送方式 80

4.2中断系统 81

4.2.1中断的概念 81

4.2.2MCS-51单片机的中断系统 82

4.2.3中断控制 83

4.2.4中断处理过程 85

4.2.5中断应用举例 86

4.3定时器／计数器 87

4.3.1定时器／计数器的结构 87

4.3.2定时器／计数器的工作方式 89

4.3.3定时器／计数器对输入信号的要求 92

4.3.4定时器／计数器编程和应用 92

本章小结 94

习题四 94

5.1MCS-51的外部扩展性能 96

5.1.1MCS-51的片外总线结构 96

5.1.2MCS-51的系统扩展能力 97

5.1.3MCS-51的系统扩展方法 98

5.2MCS-51存储器的扩展 99

5.2.1存储器及存储器扩展的概述 99

5.2.2程序存储器的扩展 102

5.2.3数据存储器的扩展 103

5.2.4程序存储器和数据存储器扩展综合举例 109

5.3MCS-51单片机I/O口的扩展 112

5.3.1单片机I/O口的直接应用 112

5.3.2数据总线的扩展 115

5.3.3串行口的扩展 116

5.3.4并行口的扩展 116

本章小结 117

习题五 117

6.1串行通信的基本知识 119

6.1.1数据通信的基本概念 119

6.1.2串行通信方式 120

6.2MCS-51单片机串行口的结构与工作方式 123

6.2.1串行口的结构 123

6.2.2串行口控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON 124

6.2.3波特率设计 125

6.2.4串行口的4种工作方式 126

6.3主从式多机通信 128

6.3.1主从式多机通信原理 128

6.3.2多机通信协议 129

6.3.3串行通信实例 129

6.4PC机与单片机的通信 134

6.4.1异步通信适配器 134

6.4.2PC与8051双机通信技术 137

6.4.3PC与8051多机通信技术 138

本章小结 139

习题六 139

7.1串行扩展概述 141

7.1.1串行扩展特点 141

7.1.2串行扩展方式分类 142

7.1.3虚拟串行扩展 143

7.2移位寄存器扩展技术 144

7.2.1移位寄存器串行扩展方式 144

7.2.2串行方式0归一化子程序 145

7.2.3MCS-51I/O虚拟串行口 147

7.2.4移位寄存器串行扩展应用 149

7.3I2C总线扩展技术 151

7.3.1I2C总线扩展概述 151

7.3.28051单主系统虚拟I2C总线软件包 154

7.4虚拟I2C总线扩展I/O口 159

7.4.1I2C总线扩展I/O口通用器件PCF8574 159

7.4.2PCF8574应用实例 161

本章小结 162

习题七 162

8.1并行接口的基本概念 163

8.2可编程并行接口芯片8255A 164

8.2.18255A的内部结构及引脚 164

8.2.28255A的工作方式 166

8.2.3MCS-51单片机与8255A的接口 168

8.3可编程并行接口芯片8155 169

8.3.18155的内部结构及引脚 169

8.3.28155的工作方式 171

8.3.3MCS-51单片机与8155的接口 172

本章小结 174

习题八 174

9.1单片机键盘扩展接口 175

9.1.1键盘接口技术 175

9.1.2独立式按键扩展接口 177

9.1.3矩阵式键盘扩展接口 181

9.1.4功能键散转程序设计 185

9.2开关量接口电路 186

9.2.1开关量输入接口电路 186

9.2.2开关量输出接口电路 187

9.2.3光电耦合器件接口技术 188

9.2.4步进电机驱动接口技术 189

9.3单片机与数码显示管LED接口 194

9.3.1LED结构与工作原理 194

9.3.2LED接口电路 196

9.4单片机与液晶显示器LCD接口 198

9.4.1LCD显示器结构与工作原理 198

9.4.2LCD显示器的驱动方式 199

9.4.3LCD显示器的驱动接口 201

9.5USB接口技术 205

9.5.1USB接口 205

9.5.2基于USB接口的数据采集系统设计 205

本章小结 206

习题九 206

10.1A/D转换及接口技术 208

10.1.1A/D转换原理 208

10.1.2A/D转换器的主要技术指标 209

10.1.3ADC0809与MCS-51单片机接口技术 210

10.1.4MC14433与MCS-51单片机接口技术 213

10.2D/A转换及接口技术 216

10.2.1D/A转换原理 216

10.2.2D/A转换器的主要技术指标 217

10.2.3DAC0832与MCS-51单片机接口技术 218

10.2.4AD7520与MCS-51单片机接口技术 223

本章小结 225

习题十 225

11.1单片机控制系统概述 226

11.2单片机控制系统的设计步骤和方法 227

11.2.1单片机控制系统的设计步骤 228

11.2.2单片机控制系统的设计方法 228

11.3单片机控制系统抗干扰技术 234

11.3.1硬件抗干扰 234

11.3.2软件抗干扰 235

11.4控制系统设计举例 241

11.4.1液位控制系统 241

11.4.2交通信号灯单片机控制系统 242

本章小结 250

习题十一 250

附录1 ASCII码表 251

附录2 MCS-51指令系统表 252

附录3 实训教材 256

参考文献 296