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第1章 微型计算机基础 1

1.1 微型计算机概述 1

1.1.1 基本概念 1

1.1.2 计算机的基本构成 2

1.1.3 微型计算机的基本构成 5

1.1.4 微型计算机的基本工作原理 5

1.2 微型计算机的基础知识 7

1.2.1 数制及其转换 7

1.2.2 二进制算术与逻辑运算 12

1.2.3 微型计算机的码制与编码 15

1.3 单片机概述 19

1.3.1 单片机的结构特点 20

1.3.2 单片机的主要产品系列 21

1.3.3 单片机的应用 22

1.3.4 单片机应用系统开发 23

习题与思考题 24

第2章 MCS-51单片机结构原理 26

2.1 MCS-51单片机内部结构 26

2.1.1 MCS-51单片机内部的结构图 26

2.1.2 CPU结构 27

2.1.3 存储器结构特点 28

2.1.4 并行I/O接口 28

2.1.5 中断系统 29

2.1.6 定时器／计数器 29

2.1.7 串行I/O接口 29

2.2 MCS-51单片机存储器结构 29

2.2.1 MCS-51单片机存储器的结构图 29

2.2.2 MCS-51单片机程序存储器的组成 30

2.2.3 MCS-51单片机数据存储器的组成 30

2.3 MCS-51单片机的引脚信号 36

2.3.1 MCS-51单片机引脚图 36

2.3.2 MCS-51单片机引脚的逻辑功能 37

2.4 MCS-51单片机的工作方式 38

2.4.1 复位电路与复位方式 38

2.4.2 程序执行方式 39

2.4.3 节电方式 39

2.4.4 EPROM的编程与校验方式 40

2.5 MCS-51单片机的时钟电路与时序 42

2.5.1 时钟电路 42

2.5.2 振荡周期、机器周期和指令周期 43

2.5.3 典型指令的时序 44

2.5.4 外部ROM访问时序 45

2.5.5 外部RAM访问时序 46

2.6 MCS-51单片机的应用系统 46

2.6.1 MCS-51单片机外部总线结构 46

2.6.2 8051/8751/AT89C51最小应用系统 47

2.6.3 8031最小应用系统 48

习题与思考题 48

第3章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计 50

3.1 MCS-51指令系统概述 50

3.1.1 指令及指令格式 50

3.1.2 MCS-51单片机指令分类 51

3.1.3 MCS-51单片机指令系统 53

3.2 寻址方式 54

3.3 数据传送指令 59

3.3.1 内部传送指令 59

3.3.2 外部传送指令 62

3.4 算术与逻辑运算和移位指令 65

3.4.1 算术运算指令 65

3.4.2 逻辑运算指令 70

3.4.3 移位指令 72

3.5 控制转移指令和位操作指令 74

3.5.1 控制转移指令 74

3.5.2 位操作指令 80

3.6 汇编语言程序设计 84

3.6.1 汇编语言的语句种类和格式 85

3.6.2 汇编语言源程序的设计与汇编 87

3.6.3 汇编语言程序设计的结构 90

3.7 汇编语言程序设计实验 108

3.7.1 学习仿真器的使用及简单编程 108

3.7.2 运算处理程序设计与调试 110

习题与思考题 112

第4章 MCS-51单片机的内部接口单元 116

4.1 I/O接口电路概述 116

4.1.1 I/O接口电路的作用 116

4.1.2 端口与接口 117

4.1.3 外设的编址方式 118

4.1.4 CPU与外设之间的数据传送方式 118

4.2 MCS-51单片机的内部并行I/O接口及应用 120

4.2.1 MCS-51单片机的内部并行I/O接口结构 120

4.2.2 MCS-51单片机的内部并行I/O接口应用 123

4.3 MCS-51的中断系统 125

4.3.1 中断系统概述 125

4.3.2 MCS-51的中断系统结构 127

4.3.3 中断系统的应用 133

4.4 MCS-51的定时器／计数器 135

4.4.1 定时器／计数器T0和T1的结构及工作原理 135

4.4.2 定时器／计数器T0和T1的工作方式 137

4.4.3 定时器／计数器对输入信号的要求 139

4.4.4 定时器／计数器T0和T1的编程与应用 140

4.5 MCS-51的串行接口 143

4.5.1 串行通信基础 143

4.5.2 MCS-51串行接口结构 146

4.5.3 串行接口控制寄存器（SCON）和电源控制寄存器（PCON） 147

4.5.4 MCS-51串行接口的工作方式 148

4.5.5 MCS-51串行接口的应用 151

4.6 外部中断、定时器／计数器和串行接口实验 155

4.6.1 外部中断实验 155

4.6.2 定时器／计数器实验 156

4.6.3 MCS-51串行通信实验 157

习题与思考题 158

第5章 半导体存储器及并行I/O接口扩展 160

5.1 半导体存储器的扩展 160

5.1.1 半导体存储器基础 160

5.1.2 只读存储器（ROM） 165

5.1.3 随机存取存储器（RAM） 173

5.1.4 MCS-51存储器的外部扩展 177

5.2 MCS-51并行I/O接口的扩展 184

5.3 LED显示器的设计 191

5.3.1 LED数码显示管显示原理 191

5.3.2 MCS-51对LED的控制 192

5.4 按键和键盘的设计 197

5.4.1 独立式非编码键盘的设计 198

5.4.2 行列式非编码键盘的设计 200

5.5 存储器扩展、动态显示和键盘的实验 204

5.5.1 数据存储器扩展实验 204

5.5.2 动态显示实验 205

5.5.3 按键、键盘与显示实验 206

习题与思考题 207

第6章 A/D和D/A转换器的接口 209

6.1 D/A转换器 209

6.1.1 D/A转换器的原理 209

6.1.2 D/A转换器的性能指标 210

6.1.3 DAC0832转换器介绍 211

6.1.4 DAC0832转换器的应用 212

6.2 A/D转换器 217

6.2.1 逐次逼近式A/D转换器的原理 217

6.2.2 A/D转换器的性能指标 218

6.2.3 ADC0809转换器介绍 218

6.2.4 ADC0809转换器的应用 221

6.3 D/A转换器与A/D转换器的应用实验 224

6.3.1 D/A转换器的应用实验 224

6.3.2 A/D转换器的应用实验 225

习题与思考题 226

第7章 单片机的串行数据接口 228

7.1 串行数据接口RS-232/485 228

7.1.1 RS-232/485接口标准 228

7.1.2 单片机的RS-232C接口实现 229

7.1.3 单片机的RS-485接口实现 231

7.2 I2C总线接口 232

7.2.1 I2C总线协议 232

7.2.2 I2C总线接口存储器 236

7.3 SPI串行总线接口 240

7.3.1 SPI总线协议 241

7.3.2 SPI总线器件 243

7.3.3 SPI接口时钟日历芯片DS1302 244

7.4 1-Wire总线接口 251

7.4.1 单总线技术简介 252

7.4.2 单总线数据通信协议 253

7.4.3 单总线数字温度传感器DS18B20介绍 256

7.4.4 DS18B20的应用 261

7.5 RS-232双机串行通信实验 262

习题与思考题 262

第8章 单片机C语言程序设计 264

8.1 C51程序设计语言 264

8.1.1 标识符与关键字 264

8.1.2 数据类型 266

8.1.3 变量的存储种类和存储器类型 268

8.1.4 绝对地址的访问 269

8.1.5 中断服务程序 271

8.1.6 Cx51的库函数 272

8.2 C51的运算符和表达式 274

8.2.1 赋值运算符 274

8.2.2 算术运算符 274

8.2.3 关系运算符 275

8.2.4 逻辑运算符 276

8.2.5 位运算符 278

8.2.6 复合运算符 280

8.2.7 指针和地址运算符 280

8.3 C51集成开发环境 281

8.3.1 安装Keil C51 281

8.3.2 Keil C51的使用方法 281

8.4 单片机C语言应用程序设计实例 287

8.5 单片机C语言应用程序设计实验 292

习题与思考题 292

第9章 单片机应用系统设计 294

9.1 按键与MAX7219显示驱动器的应用 294

9.1.1 设计任务说明 294

9.1.2 电路原理图设计 297

9.1.3 参考程序设计 297

9.1.4 应用Keil C51与Proteus程序进行调试与仿真 304

9.2 点阵字符型LCD显示器与4×4键盘的应用 307

9.2.1 设计任务说明 307

9.2.2 电路原理图设计 310

9.2.3 参考程序设计 310

9.2.4 应用Keil C51与Proteus程序进行调试与仿真 315

9.3 DS18B20与点阵式LED显示器的应用 317

9.3.1 设计任务说明 317

9.3.2 电路原理图设计 318

9.3.3 参考程序设计 318

9.3.4 应用Keil C51与Proteus程序进行调试与仿真 322

9.4 单片机串行通信的应用 323

9.4.1 设计任务说明 323

9.4.2 参考程序设计 324

9.4.3 应用Keil C51与Proteus程序进行调试与仿真 328

附录A MCS-51系列单片机指令表 330

附录B ASCⅡ字符表 335

附录C Proteus ISIS简介 337

参考文献 340