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第1章 单片机概述 1

1.1单片机的发展及特点 1

1.1.1单片机的发展概况 1

1.1.2单片机的特点 2

1.1.3单片机的一般组成 3

1.1.4单片机的应用 3

1.1.5单片机的选用 4

1.2常用单片机 5

1.2.1MCS—51系列 5

1.2.2MCS—96系列 6

1.3小结 7

1.4习题 7

第2章 MCS—51系列单片机的系统结构 8

2.1MCS—51系列单片机的结构 8

2.1.1MCS—51系列单片机的内部结构 8

2.1.2外部引脚功能 9

2.2MCS—51的存储器配置 10

2.2.1程序存储器 11

2.2.2内部数据存储器 11

2.2.3特殊功能寄存器 13

2.3MCS—51的时序和工作方式 16

2.3.1振荡器和时钟电路 16

2.3.2单片机的复位 17

2.3.3单片机的工作方式 18

2.3.4CPU时序 20

2.4并行输入／输出口 21

2.4.1P0口 21

2.4.2P1口 22

2.4.3P2口 22

2.4.4P3口 23

2.4.5并行I/0口的使用特性 23

2.5定时／计数器 23

2.5.1定时／计数器的结构和工作原理 23

2.5.2控制定时／计数器的寄存器 23

2.5.3定时／计数器的四种工作方式 24

2.5.4定时／计数器的初始化 26

2.6小结 27

2.7习题 27

第3章 MCS—51指令系统及编程举例 28

3.1指令格式与寻址方式 28

3.1.1指令格式 28

3.1.2指令分类 28

3.1.3寻址方式 29

3.2MCS—51指令系统 32

3.2.1数据传送类指令 32

3.2.2算术运算类指令 38

3.2.3逻辑操作类指令 42

3.2.4位操作类指令 45

3.2.5控制转移类指令 49

3.3MCS—51汇编语言程序设计 54

3.3.1汇编语言程序结构 55

3.3.2顺序结构程序设计 57

3.3.3分支结构程序设计 60

3.3.4循环结构程序设计 63

3.3.5子程序设计 67

3.3.6查表程序 71

3.4小结 72

3.5习题 72

第4章 单片机的C51程序设计 74

4.1C51编程概述 74

4.1.1概述 74

4.1.2KEIL8051开发工具 74

4.1.3C51程序开发过程 76

4.1.4C51程序结构 77

4.2C51的数据类型及存储类型 78

4.2.1C51的基本数据类型 78

4.2.2C51的数据存储类型 78

4.2.3C51对单片机主要资源的定义 79

4.3C51的基本运算 81

4.3.1C51的算术运算 81

4.3.2C51的关系运算 82

4.3.3C51的逻辑运算 83

4.3.4C51的位运算 83

4.3.5C51的赋值运算 83

4.4C51的构造数据类型 84

4.4.1数组 84

4.4.2指针 85

4.4.3结构 86

4.5C51流程控制语句 87

4.5.1选择控制语句 87

4.5.2循环语句 89

4.5.3C51的中断控制 91

4.6C51函数 92

4.6.1函数的分类与定义 92

4.6.2函数的调用 93

4.7C51程序设计举例 93

4.7.1C语言程序的反汇编程序 93

4.7.2C编程举例 95

4.8汇编语言和C语言的混合编程 98

4.8.1C语言程序和汇编语言程序参数的传递 99

4.8.2C语言程序调用汇编语言程序实例 99

4.9小结 101

4.10习题 102

第5章 中断 104

5.1中断概述 104

5.1.1中断的概念 104

5.1.2中断的处理 105

5.2MCS—51中断系统 106

5.2.1中断源 106

5.2.2中断控制 107

5.2.3中断响应过程 108

5.3中断程序设计 109

5.3.1汇编语言中断程序的设计 109

5.3.2C51中断程序的设计 113

5.4小结 116

5.5习题 116

第6章 串行通信及其应用 118

6.1串行通信概述 118

6.1.1串行通信与并行通信 118

6.1.2异步通信与同步通信 119

6.2MCS—51单片机串行口 120

6.2.1串行口数据缓冲器 121

6.2.2串行口控制寄存器 121

6.2.3串行口的工作方式 122

6.3RS—232总线及接口电路 126

6.3.1RS—232总线标准 126

6.3.2RS—232接口电路 127

6.4串行通信应用 128

6.4.1接口电路与波特率设定 128

6.4.2串行口应用 129

6.4.3双机通信的实现 138

6.4.4多机通信概述 140

6.5I2C总线与24C系列芯片 142

6.5.1I2C总线概述 142

6.5.2串行EEPROM概述 142

6.5.3AT24C02引脚功能 142

6.5.4工作方式 143

6.5.5器件寻址、写操作和读操作 143

6.5.6芯片24C02与51单片机的接口电路及编程 145

6.6小结 149

6.7习题 149

第7章 存储器扩展技术 150

7.1存储器扩展概述 150

7.1.1扩展总线 150

7.1.2片选和地址分配 151

7.1.3存储系统设计要点 155

7.2程序存储器扩展与设计 156

7.2.1常用程序存储器扩展芯片 156

7.2.2EPROM与单片机的连接 160

7.2.3扩展EEPROM程序存储器 161

7.3数据存储器扩展与设计 162

7.3.1常用数据存储器扩展芯片 162

7.3.2RAM与单片机的连接 164

7.3.3扩展数据与程序兼用的存储器 165

7.4小结 165

7.5习题 166

第8章 常用外设接口技术 167

8.1输入／输出口的扩展 167

8.1.1简单I/0口的扩展 167

8.1.28155可编程I/0接口电路 171

8.1.3可编程外围并行接口8255 177

8.1.4可编程外围定时器8253 182

8.2键盘及接口技术 186

8.2.1键盘状态输入与去抖动 187

8.2.2独立式键盘及其与单片机接口 187

8.2.3行列式键盘及其与单片机接口 189

8.3LED显示器接口技术 194

8.3.1LED显示器的结构与工作原理 195

8.3.2静态显示器接口 196

8.3.3动态显示器接口 198

8.3.4可编程键盘／显示接口芯片8279 200

8.4LCD显示器接口技术 207

8.4.1LCD显示器结构 207

8.4.2LCD显示器驱动原理与驱动方式 207

8.4.3LCD显示器接口 208

8.5语音接口技术 210

8.5.1ISD4004语音芯片概述 210

8.5.2ISD4004引脚 212

8.5.3ISD4004指令系统 214

8.5.4语音芯片与单片机接口电路及编程 215

8.6小结 219

8.7习题 219

第9章 模拟量输入／输出接口技术 221

9.1A/D转换器及其与单片机的接口 221

9.1.1概述 221

9.1.2常用A/D转换器及接口电路 222

9.1.3模拟开关 229

9.1.4采样保持器 233

9.2D/A转换器及其与单片机的接口 236

9.2.1概述 236

9.2.2常用D/A转换器及接口电路 237

9.2.3应用举例 243

9.3小结 245

9.4习题 246

第10章 单片机应用系统的开发 247

10.1概述 247

10.1.1单片机应用系统的基本要求 247

10.1.2单片机应用系统的设计步骤 248

10.2单片机应用系统的开发 249

10.2.1总体设计 249

10.2.2硬件设计 249

10.2.3软件设计 251

10.2.4应用系统的安装与调试 252

10.3单片机应用系统开发工具 253

10.3.1概述 253

10.3.2开发工具 254

10.4应用系统中的干扰 255

10.4.1噪声干扰的形成 256

10.4.2噪声的耦合方式 256

10.4.3噪声的干扰模式 257

10.4.4干扰对单片机系统的影响 257

10.5应用系统硬件抗干扰技术 258

10.5.1共模干扰的抑制 258

10.5.2差模干扰的抑制 258

10.5.3供电系统的抗干扰 260

10.5.4印制电路板抗干扰 261

10.5.5过程通道中的干扰和抑制 262

10.6应用系统软件抗干扰技术 264

10.6.1软件冗余技术 265

10.6.2软件陷阱技术 267

10.6.3“看门狗”技术 270

10.751单片机在CAN现场总线中的运用 275

10.7.1CAN总线概述 275

10.7.2系统的硬件结构框图 275

10.7.3RS232CAN总线转换器 276

10.7.4系统软件设计 277

10.8小结 281

10.9习题 281

第11章 单片机应用系统设计实例 283

11.1交通信号灯控制系统 283

11.1.1概述 283

11.1.2系统硬件设计 283

11.1.3软件系统设计 288

11.2数据采集控制系统 304

11.2.1系统功能和结构 305

11.2.2系统硬件设计 305

11.2.3软件设计 306

11.3温度控制系统 311

11.3.1系统分析与设计 312

11.3.2硬件设计 312

11.3.3软件设计 314

11.4密码锁控制器设计 317

11.4.1密码锁的功能 317

11.4.2硬件电路设计 317

11.4.3程序设计 317

11.5小结 336

附录 337

附录A MCS—51系列单片机指令表 337

附录B μVision2集成开发环境的使用 340

附录C C51的库函数 356

参考文献 359