单片机原理与应用PDF电子书下载

第1章　计算机系统概述 1

1.1　计算机的发展、应用及分类 1

1.1.1　计算机的发展 1

1.1.2　微型计算机的组成 1

1.1.3　微型计算机的分类 1

1.2　单片机概述 2

1.2.1　单片机发展概述 2

1.2.2　单片机的发展方向 3

1.2.3 MCS-51单片机系列 3

1.2.4 80C51单片机系列 3

1.2.5　常用单片机系列简介 4

1.2.6　单片机的一般结构、特点及应用 4

1.3　微型计算机的常用术语 5

1.4　数制及其转换 6

1.4.1　常用数制 6

1.4.2　数制间的转换 7

1.4.3　二进制数和十六进制数的运算 10

1.5　码制 10

1.5.1 ASCII码 11

1.5.2　二进制编码的十进制数——BCD码 12

1.6　计算机中数的表示 12

1.6.1　机器数和真值 12

1.6.2　机器数的表示方法 13

练习题1 14

第2章　MCS-51单片机结构 16

2.1 内部结构及引脚功能 16

2.1.1 MCS-51单片机结构框图 16

2.1.2 8051的内部结构及功能 17

2.1.3 MCS-51的信号引脚 18

2.2 MCS-51存储器系统 20

2.2.1　程序存储器 20

2.2.2　片内数据存储器 21

2.2.3 MCS-51的特殊功能寄存器 23

2.2.4 MCS-51的堆栈操作 25

2.2.5　片外数据存储器 25

2.3 MCS-51单片机的并行I/O端口 26

2.3.1 P0口的结构和功能 26

2.3.2 P1口的结构和功能 27

2.3.3 P2口的结构和功能 27

2.3.4 P3口的结构和功能 28

2.4 MCS-51时钟电路与时序 29

2.4.1　时钟电路 29

2.4.2　时序定时关系 30

2.4.3　典型指令时序 30

2.5　复位和复位电路 31

2.5.1 复位状态 31

2.5.2　复位方式 32

练习题2 32

第3章　MCS-51单片机指令系统 34

3.1 MCS-51指令编码格式及寻址方式 34

3.1.1　指令编码格式 34

3.1.2　指令分类及符号约定 36

3.1.3　寻址方式 37

3.1.4　寻址方式小结 39

3.2　数据传送类指令 40

3.2.1　片内RAM数据传送指令组 40

3.2.2　片外RAM数据传送指令组 41

3.2.3　程序存储器数据传送指令组 42

3.2.4　数据交换指令 43

3.2.5　堆栈操作指令 43

3.3　算术运算类指令 45

3.3.1　加法运算指令 45

3.3.2　减法运算指令 46

3.3.3　乘除法运算指令 47

3.3.4　十进制调整指令 48

3.4　逻辑运算类指令 49

3.4.1　逻辑“与”运算指令 49

3.4.2　逻辑“或”运算指令 49

3.4.3　逻辑“异或”运算指令 50

3.4.4　累加器清零和取反指令 51

3.4.5　移位指令 51

3.5　控制转移类指令 53

3.5.1　无条件转移指令 53

3.5.2　条件转移指令 54

3.5.3　子程序调用和返回指令 56

3.5.4　空操作指令 57

3.6　位操作类指令 58

3.6.1　位传送指令 58

3.6.2　置位复位指令 58

3.6.3　位运算指令 59

3.6.4　位控制转移指令 59

3.7　常用伪指令 61

3.7.1　设定起始地址伪指令ORG 61

3.7.2　汇编结束伪指令END 61

3.7.3　字节数据定义伪指令DB 61

3.7.4　字数据定义伪指令DW 62

3.7.5　空间定义伪指令DS 62

3.7.6　符号定义伪指令EQU 63

3.7.7　位地址符号定义伪指令BIT 63

3.7.8 字节地址符号定义伪指令XDATA和DATA 63

练习题3 64

第4章　MCS-51汇编语言编程技术 67

4.1　汇编语言和汇编程序 67

4.1.1　汇编语言和汇编程序概述 67

4.1.2　汇编语言的语句格式 68

4.2　单片机汇编语言程序的基本结构形式 69

4.2.1　汇编语言程序的设计步骤 69

4.2.2　程序的基本结构 69

4.2.3　顺序结构 70

4.2.4　分支程序 71

4.2.5　循环程序 74

4.3　程序设计举例 76

4.3.1 查表程序 76

4.3.2　算术运算程序 77

4.3.3　转换码型程序 81

4.3.4　延时程序 85

4.3.5　数据极值检索程序 86

4.3.6　数据排序程序 86

4.3.7　关键数据检索程序 87

4.3.8　子程序设计 89

4.3.9　位操作程序 91

练习题4 92

第5章　存储器 94

5.1 MCS-51系统扩展结构 94

5.1.1 MCS-51单片机用于扩展的端口及控制线 94

5.1.2 CPU读片外程序存储器及读写片外数据存储器（I/O口）时序 95

5.2 MCS-51单片机存储器结构 96

5.2.1　程序存储器 96

5.2.2　数据存储器 97

5.3 MCS-51程序存储器的扩展 97

5.3.1 常用程序存储器和地址锁存器 97

5.3.2　程序存储器的扩展 100

5.4 MCS-51数据存储器的扩展 104

5.4.1　常用的数据存储器 105

5.4.2　数据存储器的扩展 106

5.5　单片机扩展片外存储器空间地址分配 107

5.5.1　线选法 107

5.5.2　全地址译码法 109

练习题5 112

第6章　MCS-51的片内接口 113

6.1 MCS-51中断系统 113

6.1.1 中断及响应中断的过程 113

6.1.2 MCS-51的中断系统 114

6.1.3　中断应用举例 120

6.2　定时器／计数器 122

6.2.1 定时器／计数器的内部结构和功能 122

6.2.2　定时器／计数器的控制寄存器 123

6.2.3　定时器工作方式 124

6.2.4　定时器应用 127

6.3 MCS-51单片机串行接口 131

6.3.1 串行通信的原理 131

6.3.2 MCS-51单片机串行通信口 132

6.3.3　MCS-51单片机串行通信工作方式 134

练习题6 135

第7章　MCS-51输入／输出接口扩展和应用 137

7.1　单片机扩展I/O的需要 137

7.1.1　输入／输出的控制方式 137

7.1.2　扩展输入／输出接口的原因 138

7.2　通过锁存器、触发器扩展I/O口 139

7.2.1 输出口 139

7.2.2　输入／输出口 140

7.3 8255A可编程通用并行接口 141

7.3.1　可编程I/O扩展概述 141

7.3.2 8255A的逻辑结构和信号引脚 142

7.3.3 8255A的工作方式及数据L/O操作 143

7.3.4 8255A控制字及初始化编程 144

7.4 8155接口芯片 145

7.4.1 8155基本结构及工作方式 145

7.4.2 8155的命令／状态寄存器 147

7.4.3 8155的定时器／计数器 148

7.4.4 8155与MCS-51单片机的连接及软件操作 149

7.5　键盘及其接口 150

7.5.1　键盘的工作原理 150

7.5.2　单片机键盘电路 151

7.6　显示器接口 154

7.6.1　LED显示器接口 154

7.6.2　显示器的显示方式 155

练习题7 158

第8章　数／模、模／数转换 159

8.1　概述 159

8.2　数／模转换原理与MCS-51单片机的接口设计 159

8.2.1　D/A转换器（DAC）原理 159

8.2.2 D/A转换器的主要性能指标 160

8.2.3 D/A转换器芯片DAC0832 161

8.2.4　DAC0832与单片机的接口设计 162

8.3　模／数转换原理与MCS-51单片机的接口设计 164

8.3.1 A/D转换器（ADC）原理 164

8.3.2 A/D转换器芯片ADC0809 164

8.3.3 ADC0809与单片机的接口设计 165

练习题8 167

第9章　单片机应用系统设计 168

9.1　系统设计过程 168

9.1.1　系统设计的目的和要求 168

9.1.2　系统设计的过程 168

9.2　单片机应用系统设计实例 171

9.2.1　设计要求 171

9.2.2　硬件设计 171

9.2.3　软件设计 173

练习题9 178

实验指导书 179

实验简介 179

实验一　DICE组合软件的使用与调试 181

实验二　基本传送指令 182

实验三　算术指令 183

实验四　BCD数求和运算 184

实验五　逻辑和移位指令 185

实验六　串传送操作 186

实验七　求极大值 187

实验八　排序 188

实验九　串搜索操作（寻找关键字） 189

实验十　I/O输出（P1） 190

实验十一　秒钟 191

实验十二　I/O输入、输出实验 192

实验十三　并口输出方脉冲 193

实验十四　8255A可编程芯片的使用 194

实验十五　微型打印机 195

附录　MCS-51单片机指令集 196

参考文献 202