MCS-51系列单片机原理与应用PDF电子书下载

1 单片微型计算机概述 1

1.1 单片微型计算机 1

1.2 Intel公司MCS系列单片机简介 3

1.2.1 MCS-48系列单片机 3

1.2.2 MCS-51系列单片机 3

1.2.3 MCS-96系列单片机 4

思考题与习题 4

2 MCS-51系列单片机结构分析 5

2.1 MCS-51系列单片机的主要应用特征 5

2.2 MCS-51的内部结构 6

2.3.2 外接晶体引脚 7

2.3.1 主电源引脚 7

2.3 MCS-51引脚说明 7

2.3.3 控制或其他电源复用引脚 8

2.3.4 输入/输出引脚 9

2.4 输入/输出口 9

2.4.1 P1口 10

2.4.2 P3口 10

2.4.3 P0口和P2口 11

2.5 存贮器结构 11

2.5.1 程序存贮器 12

2.5.2 内部数据存贮器 13

2.5.3 特殊功能寄存器（专用寄存器） 14

2.6 MCS-51的时序分析 18

思考题与习题 19

3 MCS-51指令系统 20

3.1 MCS-51指令系统的分类及一般说明 20

3.2 MCS-51的寻址方式 21

3.2.1 立即寻址 21

3.2.2 直接寻址 22

3.2.3 寄存器寻址 22

3.2.4 寄存器间接寻址 22

3.2.5 变址寻址 23

3.2.6 相对寻址 23

3.2.7 位寻址 23

3.3 MCS-51指令分析 23

3.3.1 数据传送指令 24

3.3.2 算术运算指令 30

3.3.3 逻辑操作类指令 38

3.3.4 控制程序转移指令 42

3.3.5 布尔变量操作类指令 50

思考题与习题 55

4 定时器/计数器与中断系统 59

4.1 定时器/计数器的工作方式 59

4.1.1 方式0 60

4.1.2 方式1 61

4.1.3 方式2 61

4.1.4 方式3 62

4.2 MCS-51的中断结构及中断请求源 62

4.3.1 中断控制 64

4.3 中断控制及中断响应过程 64

4.3.2 中断响应过程 65

4.4 外部中断方式选择及中断响应时间 66

4.4.1 外部中断方式选择 66

4.4.2 外部中断响应时间 67

4.5 8031的单步运行控制 67

4.6 多个外部中断源的设计 68

4.6.1 定时器中断作为外部中断的使用方法 68

4.6.2 中断和查询结合的方法 69

4.7 定时器/计数器中中断编程应用 70

4.7.1 定时器T0方式0的应用 70

4.7.2 定时器T0方式1的应用 71

4.7.4 定时器T0方式3的应用 72

4.7.3 定时器T0方式2的应用 72

4.7.5 门控拉GATE的应用 73

思考题与习题 74

5 MCS-51串行口 76

5.1 串行通信的基本概念 76

5.1.1 通信数据的传输方式 76

5.1.2 串行通信的两种基本通信方式 77

5.1.3 串行通信数据的传送速率 78

5.2 串行口的工作方式 78

5.2.1 方式0 79

5.2.2 方式1 80

5.2.3 方式2 81

5.2.4 方式3 82

5.3 波特率的设计 83

5.3.1 定时器T1的溢出率计算 83

5.3.2 串行口工作方式1和3波特率的设计 84

5.4 串行口的多机通信 85

5.5 串行口的编程和应用 86

5.5.1 串行口发送和接收 86

5.5.2 双机通信 88

思考题与习题 93

6 MCS-51单片机的系统扩展 94

6.1 外部程序存贮器设计 94

6.1.1 扩展程序存贮器的接口设计分析 94

6.1.2 2732与8031的接口电路设计 96

6.1.3 外扩8KB EPROM的8031系统 100

6.1.4 扩展16KB的接口电路 103

6.2 外部数据存贮器设计 105

6.2.1 扩展2KB RAM的接口电路 107

6.2.2 扩展8KB RAM的接口电路 107

6.2.3 扩展16KB RAM和16KB EPROM的接口电路 109

思考题与习题 110

7 扩展I/O接口电路设计 112

7.1 8255A并行接口 112

7.1.1 8255A的结构 112

7.1.2 8255A的工作方式和选择 114

7.1.3 8255A的应用举例 118

7.2 8155H/8165H与8031的接口电路设计 122

7.2.1 8155H的结构及引脚说明 122

7.2.2 CPU对8155H的RAM单元和I/O口寻址方法 123

7.2.3 命令寄存器及状态寄存器 125

7.2.4 8155H内部定时器的应用 132

思考题与习题 133

8 MCS-51程序设计 134

8.1 查表程序设计 134

8.2 散转程序设计 138

8.2.1 使用转移指令表的散转程序 138

8.2.2 使用地址偏移量表的散转程序 139

8.2.3 使用转向地址表的散转程序 140

8.2.4 利用RET指令实现散转程序 141

8.3 循环程序设计 141

8.3.1 计数控制循环结构程序 142

8.3.2 条件控制循环结构程序 144

8.3.3 多重循环结构程序 146

8.4 数据拼拆与转换程序设计 150

8.4.1 数据拼拆 150

8.4.2 ASCII码与二进制数的转换 152

8.4.3 BCD码与二进制数的转换 153

思考题与习题 158

9 D/A和A/D转换器及接口电路设计 160

9.1 8位D/A转换器及其与单片机的接口 160

9.1.1 8位D/A转换电路DAC0832的结构及引脚说明 160

9.1.2 DAC0832与8031的接口电路 162

9.2 12位D/A转换器DAC1208与8031的接口电路 164

9.2.1 DAC1208的结构、特性及引脚 165

9.2.2 DAC1208与8031的接口电路 167

9.3 模数（A/D）转换器与8031接口电路设计 168

9.3.1 A/D转换器的种类 168

9.3.2 A/D转换器的技术指标 168

9.3.3 ADC0808/0809与8031的接口设计 169

9.3.4 MC14433（5G14433）与8031的接口设计 172

9.4 A/D、D/A转换器综合应用实例 175

9.4.1 D/A转换电路试验 175

9.4.2 A/D转换电路试验 176

9.4.3 A/D和D/A联合试验 177

思考题与习题 178

10.1.1 键盘的工作原理 179

10 输入输出设备接口设计 179

10.1 键盘接口技术 179

10.1.2 程控扫描方式 180

10.1.3 定时扫描方式 183

10.1.4 中断扫描方式 184

10.1.5 专用键盘显示控制芯片8279与8031的接口 184

10.2 显示器与8031的接口电路 188

10.2.1 七段数码显示器（LED） 188

10.2.2 数码显示器与8031的接口电路 188

10.3 GP16微型打印机结构及其接口 190

10.3.1 GP16微型打印机结构及接口信号 190

10.3.2 GP16的打印命令和工作方式 191

10.3.4 打印程序举例 194

10.3.3 GP16与8031的接口电路 194

10.4 RS-232C接口设计 200

10.4.1 RS-232C的特性 200

10.4.2 RS-232C的信号连接方法 202

10.4.3 RS-232C的电平连接器 203

10.4.4 RS-232C的标准接口设计 203

10.4.5 非标准通信接口 204

思考题与习题 205

11 带有闪速存贮器的单片机 207

11.1 AT89C1051Flash单片机 207

11.1.1 结构框图及引脚 207

11.1.2 振荡器及专用寄存器 209

11.1.3 指令的约束条件及CPU工作方式 210

11.1.4 对Flash存贮器编程 211

11.2 AT89C2051 Flash单片机 214

11.2.1 AT89C2051的功能及引脚 214

11.2.2 AT89C2051的振荡器和专用功能寄存器 215

11.2.3 指令约束条件和CPU的工作方式 216

11.2.4 对Flash存贮器编程 217

11.3 AT89C51/LV51 Flash单片机 220

11.3.1 结构框图 220

11.3.2 AT89C51的引脚 220

11.3.3 振荡器和CPU工作方式 223

11.3.4 对Flash存贮器编程 225

11.4 AT89LV51 Flash单片机 229

思考题与习题 230

12 MCS-51应用系统设计与抗干扰问题 231

12.1 单片机应用系统的设计与调试 231

12.1.1 单片机应用系统的设计步骤 231

12.1.2 8031单片机应用系统的联机调试 233

12.1.3 8031单片机应用系统举例 234

12.2 单片机应用系统的抗干扰设计 239

12.2.1 干扰源及抑制方法 240

12.2.2 印刷电路板电路的抗干扰设计 244

思考题与习题 247

13 实验与应用 248

13.1 实验一 数据传送实验 248

13.2 实验二 多字节十进制数相加 249

13.3 实验三 双字节乘法 251

13.4 实验四 数据排列 252

13.5 实验五 8031中断实验 255

13.6 实验六 定时器实验 256

13.7 实验七 十进制计数器 258

13.8 实验八 中断优先设置 260

13.9 实验九 定时器和中断的应用 263

13.10 实验十 并行口输入/输出实验 265

13.11 实验十一 I/O口扩展 268

13.12 实验十二 A/D转换实验 270

13.13 实验十三 D/A转换实验 272

13.14 实验十四 显示器实验 275

附录 MCS-51系列单片机指令表 279

参考文献 285