单片微型计算机接口技术及其应用PDF电子书下载

第1章　单片微型计算机概述 1

1.1　微型计算机与单片计算机 1

1.1.1　一般的微型计算机 1

目录 1

1.1.2　单片微型计算机 2

1.2　单片机的历史和发展趋势 2

1.2.1　单片机的发展历史 2

1.2.2　单片机的发展趋势 3

1.3　单片机的应用与选择 4

1.3.1　单片机的特点 4

1.3.2　单片机的应用领域 4

1.3.3　单片机的选用 5

1.4　MCS-51系列单片机 5

思考与练习 6

2.1.1　电源及时钟引脚 7

第2章　MCS-51单片机的硬件结构 7

2.1 MCS-51单片机的外部引脚 7

2.1.2　控制引脚 8

2.1.3　输入／输出引脚 8

2.2　MCS-51单片机的内部结构 9

2.2.1　MCS-51单片机微处理器（CPU） 9

2.2.2　MCS-51单片机存储器 12

2.2.3　MCS-51的I/O端口 18

思考与练习 19

第3章　MCS-51系列单片机的寻址方式及指令系统 20

3.1 MCS-51指令系统的寻址方式 21

3.1.1　寄存器寻址 21

3.1.2　直接寻址 21

3.1.4　立即寻址 22

3.1.5　基址寄存器加变址寄存器间接寻址 22

3.1.3　寄存器间接寻址 22

3.2　MCS-51单片机指令系统 23

3.2.1　数据传送类指令 23

3.2.2　算术操作类指令 26

3.2.3　逻辑运算类指令 30

3.2.4　控制转移类指令 32

3.2.5　位操作类指令 36

思考与练习 41

第4章　MCS-51的定时器／计数器 43

4.1　定时器／计数器的结构 43

4.1.1 定时器／计数器方式控制寄存器TMOD 43

4.1.2　定时器／计数器控制寄存器TCON 44

4.2　定时器／计数器的工作方式 45

4.2.1　定时器与计数器的区别 45

4.2.2　工作方式0 45

4.2.4　工作方式2 46

4.2.3　工作方式1 46

4.2.5　工作方式3 47

4.3　定时器／计数器对输入信号的要求 48

4.4　定时器／计数器的编程和应用 49

4.4.1　工作方式0的应用 50

4.4.2　工作方式1的应用 50

4.4.3　工作方式2的应用 51

4.4.4　工作方式3的应用 52

4.4.5　定时器／计数器溢出同步问题 52

4.4.6　运行中读定时器／计数器的计数值 53

4.4.7　门控位的功能和使用方法 53

4.4.8　综合应用举例 54

思考与练习 58

5.1.3　串行通信的同步方式 59

5.1.2　串行通信方式 59

5.1.1　并行通信与串行通信 59

第5章　MCS-51的串行接口 59

5.1 串行通信的基本概念 59

5.1.4　波特率 61

5.2　MCS-51串行口的结构 61

5.2.1　MCS-51串行口的构成 61

5.2.2　串行口控制寄存器SCON 62

5.2.3　特殊功能寄存器PCON和波特率的选择 63

5.3　串行口的工作方式 64

5.3.1　工作方式0 64

5.3.2　工作方式1 65

5.3.3　工作方式2和工作方式3 66

5.4　串行口的应用举例 68

5.4.1　方式0与移位寄存器式的发送、接收 68

5.4.2　方式1与点对点的异步通信 70

5.4.3　方式2、方式3与多机通信 74

5.5.1　接口信号 76

5.5　标准串行通信接口RS-232C 76

5.5.2　RS-232C接口的典型应用 77

5.5.3　RS-232C接口电平调整 77

思考与练习 79

第6章　MCS-51的中断控制系统 80

6.1　中断请求源 81

6.1.1　定时器／计数器控制寄存器TCON 81

6.1.2　串行口控制寄存器SCON 82

6.2　中断系统的控制 83

6.2.1 中断允许寄存器IE 83

6.2.2　中断优先级寄存器IP 84

6.3　中断的响应过程 85

6.4　外部中断的响应时间 86

6.6.1　用定时器／计数器扩展外部中断源 87

6.6　多外部中断源系统设计 87

6.5.1　电平触发方式 87

6.5　外部中断的触发方式选择 87

6.5.2　边沿触发方式 87

6.6.2　中断和查询结合的方法 88

6.6.3　用优先权编码器扩展外部中断源 89

思考与练习 91

第7章　MCS-51单片机存储器的扩展 92

7.1 程序存储器EPROM的扩展 92

7.1.1　程序存储器的操作时序 92

7.1.2　程序存储器EPROM的扩展方法 93

7.1.3　典型EPROM扩展电路 100

7.2　外部静态数据存储器的扩展 103

7.2.1　外部数据存储器的操作时序 103

7.2.2　常用的SRAM芯片 104

7.2.3　外部静态数据存储器的扩展电路 106

7.3.1　E2PROM的扩展 111

7.3　E2PROM存储器的扩展 111

7.3.2　SRAM的掉电保护电路 116

7.4　存储器的地址空间分配 119

7.4.1　线选择法 119

7.4.2　地址译码选通法 122

7.4.3　线选法与地址译码选通法的对比 123

思考与练习 125

第8章　MCS-51单片机I/O接口的扩展 126

8.1 I/O口扩展概述 126

8.1.1 MCS-51单片机的I/O口扩展性能 126

8.1.2　I/O口扩展用芯片 126

8.1.3　I/O口扩展方法 127

8.2　扩展可编程并行I/O芯片8255A 127

8.2.1　8255A的结构和工作方式 127

8.2.2　8031单片机同8255A的接口 135

8.2.3　8255A接口芯片的应用 136

8.3 扩展可编程RAM/IO芯片8155H 138

8.3.1　8155H的结构和工作方式 138

8.3.2　8155H与8031单片机的接口及应用 144

8.4　用锁存器缓冲器扩展并行I/O口 145

8.4.1　用锁存器扩展8位并行输出口 145

8.4.2　用锁存器扩展选通输入的8位并行输入口 146

8.4.3　MCS-51单片机与总线驱动器的接口 146

8.5　用MCS-51的串行口扩展并行口 147

8.5.1　扩展并行输入口 147

8.5.2　扩展并行输出口 149

思考与练习 150

9.1 LED显示器的接口 151

9.1.1 LED显示器结构 151

第9章　MCS-51单片机与键盘、显示器、微型打印机的接口 151

9.1.2 LED显示器的控制方式 152

9.2　键盘的接口 153

9.2.1　键盘工作原理 153

9.2.2　单片机对非编码键盘的扫描方式 154

9.3　MCS-51单片机与键盘／显示器接口 155

9.3.1　利用8155H芯片实现键盘／显示器的接口 155

9.3.2　利用8031的串行口实现键盘／显示器的接口 160

9.3.3　利用8279芯片实现键盘／显示器的接口 162

9.4　MCS-51与液晶显示器（LCD）的接口 172

9.4.1　LCD的工作原理 172

9.4.2　LCD显示器的接口 173

9.5　MCS-51单片机与BCD码拨盘的接口 176

9.5.1　BCD码拨盘 176

9.5.2　BCD码拨盘与单片机的接口 177

9.5.3　拨盘输入程序 178

9.6　MCS-51单片机与微型打印机的接口 179

9.6.1　GP16微型打印机的结构及接口信号 179

9.6.2　GP16的打印命令和工作方式 180

9.6.3　MCS-51单片机和GP16的接口 182

9.6.4　打印程序设计 183

思考与练习 186

第10章　MCS-51单片机与D/A、A/D的接口 187

10.1　DAC及ADC的性能指标和选择要点 187

10.1.1　性能指标 187

10.1.2　选择ADC和DAC的要点 191

10.2　MCS-51与DAC的接口 191

10.2.1 MCS-51与DAC0832的接口 191

10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口 195

10.3.1 MCS-51与5G14433（双积分型）的接口 198

10.3 MCS-51单片机与ADC的接口 198

10.3.2 MCS-51与ICL7135（双积分型）的接口 202

10.3.3 MCS-51与ADC0809（逐次逼近型）的接口 208

10.3.4　MCS-51与AD574（逐次逼近型）的接口 212

思考与练习 214

第11章　MCS-51程序设计 215

11.1　查表程序设计 215

11.1.1　查表的基本概念及指令 215

11.1.2　几种表格类型的查表程序 216

11.2　散转程序设计 220

11.2.1　散转的基本概念及指令 220

11.2 2　几种类型的散转程序 221

11.3　循环程序设计 224

11.3.1　循环程序的基本概念及组成 224

11.3.2　单循环 224

11.3.3　多重循环 226

11.4.1　二进制码与ASCII码的转换 227

11.4　数制转换程序设计 227

11.4.2　二进制码到BCD码的转换 230

11.4.3　BCD码到二进制码的转换 234

11.5　应用程序中的四则运算 237

11.5.1　定点数的表示方法 237

11.5.2　浮点数的表示方法 238

11.5.3　浮点数的四则运算 241

11.5.4　定点数与浮点数的转换 254

第12章　单片机的C语言程序设计 256

12.1　C51数据与运算 256

12.1.1　C51数据类型、存储类型及变量定义 256

12.1.2　C51运算符、表达式及优先级 260

12.2.2　选择结构及其流程 262

12.2.3　循环结构及其流程 262

12.2.1　顺序结构及其流程 262

12.2　C51流程控制 262

12.3　C51构造数据类型 264

12.3.1　数组 264

12.3.2　指针 264

12.4　C51函数 266

12.5　模块化程序设计 267

12.5.1　基本概念 267

12.5.2　覆盖和共享 270

12.6　C语言编程实例 271

12.6.1　8051单片机内部资源的C编程 271

12.6.2　8051单片机接口的C编程 275

13.1.2　连接电源 282

13.1.1　连接仿真头 282

13.1.3　连接计算机 282

13.1　ICExplorer仿真器硬件的安装 282

第13章 通用单片机仿真器ICExplorer使用方法及实验实例 282

13.1.4　连接仿真头与用户板 283

13.1.5　仿真器连接后的检查 283

13.2　ICExplorer集成调试软件安装说明 283

13.2.1　安装盘内容 283

13.2.2　软件安装 283

13.3　ICExplorer集成调试软件介绍 283

13.3.1　软件集成环境说明 283

13.3.2　MCS-51系列CPU窗口 283

13.3.3　窗口的操作方法 285

13.3.4　菜单命令说明 285

13.4　MCS-51速学实例 288

13.4.1　进入汇编集成调试环境 288

13.4.2　调试程序 288

实验一　P1口演示程序实验 289

13.5　实验实例 289

实验二　点对点串行异步通信实验 292

实验三　8279可编程键盘／显示器与8031接口实验 297

实验四　AD574与8031接口实验 300

实验五　LCD液晶显示器实验 302

14.1.1　设计步骤 312

14.1.2　硬件设计 312

14.1　MCS-51单片机应用系统设计要点 312

第14章　MCS-51单片机应用系统设计 312

14.1.3　软件设计 313

14.2　应用实例——六路振动设备状态监测与故障预警仪 314

14.2.1　系统的主要技术指标及功能 314

14.2.2　方案论证 314

14.2.3　硬件设计 315

14.2.4　软件设计 321

14.2.5　可靠性设计 321

参考文献 326