单片机原理及应用技术PDF电子书下载

第1章　单片微型计算机基础 1

1.1　微型计算机基础 1

1.1.1　微型计算机基本结构 1

1.1.2　微型计算机系统的主要指标 2

1.1.3　微型计算机的运算基础 3

1.2　单片微型计算机 7

1.2.1　单片机的特点 7

1.2.2　单片机的发展历史 7

1.2.3　单片机的发展趋势 8

1.2.4　单片机的应用领域 9

1.2.5　MCS-51单片机 10

习题 11

第2章　MCS-51单片机的硬件结构与基本配置电路 12

2.1　MCS-51单片机的总体结构 12

2.1.1　MCS-51单片机的外部结构 12

2.1.2　MCS-51单片机内部结构 13

2.2　MCS-51单片机微处理器 14

2.2.1　运算器 14

2.2.2　控制器及其配置电路 14

2.3　MCS-51单片机存储器 17

2.3.1　程序存储器 17

2.3.2　内部数据存储器 18

2.3.3　外部数据存储器 23

2.4　MCS-51的输入／输出口 23

习题 24

第3章　MCS-51单片机的汇编语言指令 26

3.1 指令及指令系统概念 26

3.2　MCS-51指令系统的寻址方式 27

3.2.1　寄存器寻址 27

3.2.2　直接寻址 27

3.2.3　寄存器间接寻址 28

3.2.4　立即寻址 28

3.2.5　基址寄存器加变址寄存器间接寻址 28

3.3　MCS-51单片机指令系统 28

3.3.1　数据传送类指令 29

3.3.2　算术操作类指令 31

3.3.3　逻辑运算类指令 34

3.3.4　控制转移类指令 36

3.3.5　位操作类指令 39

3.4　伪指令 41

习题 42

第4章　MCS-51单片机汇编语言程序设计 44

4.1 汇编语言程序的基本结构形式 44

4.2　顺序结构程序设计 44

4.3　分支结构程序设计 47

4.3.1　单分支程序设计 47

4.3.2　多分支程序设计 47

4.3.3　分支结构程序设计实例 48

4.4　循环结构程序设计 50

4.4.1　单循环 50

4.4.2　多重循环 51

4.5　子程序的设计 52

4.5.1　子程序结构 52

4.5.2　子程序调用 52

4.6　程序设计应用实例 54

习题 58

第5章　MCS-51单片机的定时器／计数器 60

5.1　定时器／计数器结构 60

5.2　定时器／计数器工作原理 60

5.3　定时器／计数器的控制 61

5.3.1　定时器／计数器方式控制寄存器TMOD 61

5.3.2　定时器／计数器控制寄存器TCON 62

5.4　定时器／计数器的工作方式 63

5.4.1　工作方式0 63

5.4.2　工作方式1 63

5.4.3　工作方式2 64

5.4.4　工作方式3 64

5.5　定时器／计数器的精度 65

5.5.1　定时精度 65

5.5.2　计数精度 66

5.6　定时器／计数器的程序设计及应用实例 66

5.6.1　定时器／计数器初值的确定 67

5.6.2　定时器／计数器最大定时时间 67

5.6.3　定时器／计数器程序设计实例 67

习题 73

第6章　MCS-51单片机的串行通信接口 74

6.1 串行通信基础 74

6.1.1　并行通信与串行通信 74

6.1.2　串行通信的方式 74

6.1.3　串行通信的数据传输形式 75

6.1.4　波特率 75

6.2　MCS-51单片机串行通信接口的基本结构 76

6.2.1　串行口发送器和接收器SBUF 76

6.2.2　串行口控制寄存器SCON 76

6.2.3　特殊功能寄存器PCON 78

6.2.4　波特率发生器（定时器／计数器T1） 78

6.3 串行口的工作方式 79

6.3.1　工作方式0 79

6.3.2　工作方式1 79

6.3.3　工作方式2和工作方式3 81

6.4 串行口的程序设计及应用实例 82

6.4.1　工作方式0实现并行输入／输出口的扩展 82

6.4.2　工作方式1实现异步通信 84

6.4.3　工作方式2、3附加的第9位——奇偶校验 85

6.4.4　工作方式2、3附加的第9位——多机通信 86

6.5　串行通信接口设计 87

6.5.1　TTL电平通信接口 88

6.5.2　标准串行通信接口RS-232C 88

6.5.3　串行通信接口RS-423 90

6.5.4　串行通信接口RS-422 90

6.5.5　串行通信接口RS-485 91

习题 92

第7章　MCS-51单片机的中断控制系统 93

7.1　中断的相关概念 93

7.2　MCS-51单片机中断系统结构 94

7.2.1 中断请求源与中断源寄存器TCON、SCON 94

7.2.2　中断控制与中断控制寄存器IE、IP 96

7.3 中断的处理过程 97

7.3.1 中断响应 97

7.3.2　中断服务 99

7.3.3　中断返回 99

7.4　多外部中断源系统设计 101

7.4.1　用定时器／计数器扩展外部中断源 101

7.4.2　中断和查询结合的方法 101

7.4.3　用优先权编码器扩展外部中断源 102

7.5 中断系统的程序设计与应用实例 104

习题 109

第8章　MCS-51单片机的存储器扩展技术 111

8.1 MCS-51单片机扩展系统的基本电路 111

8.1.1　MCS-51单片机扩展的必要性 111

8.1.2　单片机扩展系统的总线配置 111

8.1.3　地址锁存器 112

8.1.4　MCS-51单片机扩展接口的编址方法 114

8.2　程序存储器的扩展 114

8.2.1 紫外光擦除可编程的EPROM程序存储器的扩展 114

8.2.2　电擦除可编程的E2PROM程序存储器的扩展 125

8.2.3　Flash存储芯片介绍 130

8.3　数据存储器的扩展 130

8.3.1　常用的SRAM芯片 131

8.3.2　单片机与静态数据存储器的接口 132

8.4　单片机与外部数据存储器（或I/O芯片）数据交换 134

8.5 超过64KB的外部数据存储空间的扩展 134

8.6　扩展存储器（I/O口）接口电路综合应用实例 137

习题 139

第9章　MCS-51单片机的I/O接口扩展技术 141

9.1 简单的I/O口扩展 141

9.1.1　用锁存器74LS377扩展8位并行输出口 141

9.1.2　利用74LS373扩展8位并行输入口 141

9.1.3　MCS-51单片机与总线驱动器的接口 143

9.2　扩展可编程并行I/O芯片8255A 144

9.2.1　8255A芯片介绍 144

9.2.2　8255A接口芯片的应用 149

9.3　扩展可编程RAM/IO芯片8155H 150

9.3.1　8155H的芯片介绍 150

9.3.2　8155H接口芯片的应用 154

习题 157

第10章　人机交互设备的扩展技术 158

10.1　LED显示器的扩展 158

10.1.1　LED显示器结构及显示段码 158

10.1.2　LED显示器的控制方式 159

10.2　键盘接口的扩展 162

10.2.1　按键的状态输入及去抖动 163

10.2.2　单片机对非编码键盘的扫描方式 163

10.2.3　独立式键盘及其接口 164

10.2.4　矩阵式键盘及其接口 165

10.2.5　利用专用I/O芯片8279扩展键盘显示器 168

10.3 利用I/O接口扩展液晶显示器（LCD） 173

10.3.1　LCD的工作原理 173

10.3.2　点阵式液晶显示器HD61830的扩展技术 174

10.4　利用I/O接口扩展打印机 178

习题 180

第11章　信号输入输出通道的接口技术 181

11.1　MCS-51单片机应用系统输入输出通道结构 181

11.2　模拟量ADC与DAC的性能指标及选择要点 182

11.3　模拟量输入通道的接口技术 185

11.3.1　MCS-51单片机与ADC0809（逐次逼近型）的接口 186

11.3.2　MCS-51单片机与5G144333（双积分型）的接口 189

11.3.3　MCS-51单片机与12位转换器AD1674（逐次逼近型）的接口 193

11.4　模拟量输出通道的接口技术 195

11.4.1　MCS-51单片机与DAC0832的接口 195

11.4.2　MCS-51单片机与DAC1220及DAC1220的接口 199

11.5　数字量输入通道接口技术 201

11.6　数字量输出通道接口技术 202

11.6.1　光电耦合器 202

11.6.2　继电器 203

11.6.3　晶闸管 204

习题 206

第12章　MCS-51单片机应用系统可靠性技术 207

12.1　硬件抗干扰方法 207

12.1.1　供电电源干扰的抑制 207

12.1.2　电磁干扰的抑制 208

12.1.3　单片机系统电源电压监视器 211

12.1.4　数据存储器掉电保护电路 212

12.2　单片机系统软件抗干扰设计 213

12.2.1　指令冗余 213

12.2.2　软件陷阱 213

12.3 单片机系统软硬件结合抗干扰措施 216

12.3.1 看门狗（WATCH DOG）技术的工作原理 216

12.3.2　WTD电路设计 216

第13章　MCS-51单片机应用系统设计 218

13.1 MCS-51单片机应用系统设计总体方案 218

13.1.1　设计步骤 218

13.1.2　硬件设计 218

13.1.3　软件设计 219

13.2 应用实例1——铁路信号在线实时监测系统 219

13.2.1　方案论证 219

13.2.2　硬件设计 221

13.2.3　软件设计 226

13.3 应用实例2——直流电机调速系统 229

13.3.1　硬件设计 229

13.3.2　软件设计 232

13.4　应用实例3——步进电机控制系统 233

13.4.1　硬件设计 233

13.4.2　软件设计 235

附录1　MCS-51单片机指令表 238

附录2　码制转换程序设计 241

附录3　MCS-51单片机运算子程序 251

参考文献 264