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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 微型计算机的发展 1

1.1.2 微型计算机的特点 3

1.1.3 微型计算机的应用领域 4

1.1.4 微型计算机的分类 5

1.2 微型计算机的基本概念和术语 6

1.2.1 计算机的基本结构 6

1.2.2 微型计算机的有关概念 10

1.3 微型计算机的基本工作原理 13

1.3.1 模型计算机的基本结构 13

1.3.2 模型计算机的指令系统 15

1.3.3 模型计算机的程序编写 15

1.3.4 模型机程序的执行过程 16

1.4 单片机概述 17

1.4.1 单片机的特点 18

1.4.2 单片机的应用领域 18

1.4.3 单片机的分类 19

1.4.4 单片机的发展趋势 20

1.4.5 常用的单片机产品介绍 21

1.5 嵌入式系统概述 25

1.5.1 嵌入式系统的定义 25

1.5.2 嵌入式系统的构成 26

1.5.3 嵌入式系统的特点 27

1.5.4 嵌入式系统的应用领域 27

1.6 微型计算机中的数制和编码 29

1.6.1 微机中的数制 29

1.6.2 各种计数制之间的转换 30

1.6.3 微机中数的表示方法 32

1.6.4 计算机中的常用编码 35

本章小结 37

习题1 37

第2章 MCS-51单片机的基本结构与工作原理 39

2.1 MCS-51单片机的总体结构 39

2.2 MCS-51单片机的CPU及其特点 40

2.2.1 控制器 41

2.2.2 运算器 42

2.3 MCS-51单片机的封装与引脚功能 44

2.3.1 51系列单片机封装形式 44

2.3.2 51单片机引脚与功能说明 45

2.4 MCS-51单片机的存储空间 47

2.4.1 51单片机存储空间总体分布 47

2.4.2 程序存储器地址空间 48

2.4.3 数据存储器区 49

2.5 MCS-51单片机辅助电路及CPU时序 54

2.5.1 时钟电路与CPU时序 54

2.5.2 复位电路与复位状态 56

2.6 MCS-51单片机主要硬件资源 57

2.6.1 并行接口 57

2.6.2 定时／计数器 58

2.6.3 串行接口 58

本章小结 59

习题2 59

第3章 MCS-51单片机指令系统 61

3.1 指令系统概述 61

3.1.1 指令的三种属性 61

3.1.2 指令的格式 61

3.1.3 操作数的类型 62

3.1.4 堆栈 63

3.2 描述指令的符号说明 64

3.3 寻址方式 65

3.4 数据传递指令 67

3.4.1 MOV类指令 68

3.4.2 堆栈操作指令 70

3.4.3 交换指令 71

3.5 算术运算类指令 71

3.5.1 加、减法指令 72

3.5.2 乘、除法指令 73

3.5.3 十进制调整指令 74

3.5.4 增、减量指令 74

3.6 逻辑运算类指令 75

3.6.1 与、或、异或运算指令 76

3.6.2 对累加器A的单操作数逻辑操作指令 77

3.7 位操作类指令 78

3.7.1 位数据传送指令 79

3.7.2 位变量修改指令 79

3.7.3 位变量逻辑运算指令 79

3.7.4 位变量条件转移指令 80

3.8 控制转移类指令 81

3.8.1 无条件转移指令 83

3.8.2 条件转移指令 84

3.8.3 调用和返回指令 85

3.9 伪指令 86

3.9.1 伪指令的概念 86

3.9.2 常用伪指令介绍 86

本章小结 88

习题3 89

第4章 汇编语言程序设计 92

4.1 概述 92

4.1.1 汇编语言语句的格式 92

4.1.2 汇编语言程序设计的一般步骤 93

4.2 顺序程序设计 95

4.2.1 顺序程序的概念 95

4.2.2 顺序程序设计示例 95

4.3 分支程序设计 99

4.3.1 分支程序的概念 99

4.3.2 分支程序设计示例 100

4.4 循环程序设计 103

4.4.1 循环程序的概念 103

4.4.2 循环程序的一般结构 103

4.4.3 循环程序设计示例 104

4.5 查表程序设计 109

4.5.1 查表程序的概念 109

4.5.2 查表程序设计示例 109

4.6 子程序设计 113

4.6.1 子程序的概念 113

4.6.2 子程序设计要点 113

4.6.3 子程序设计示例 115

4.7 运算程序设计 117

4.7.1 加减运算程序的设计 117

4.7.2 多字节和有符号数的乘法运算程序设计 118

4.7.3 多字节无符号数的除法运算程序设计 120

本章小结 122

习题4 123

第5章 MSC-51系列单片机的存储器扩展技术 125

5.1 存储器概述 125

5.1.1 存储器的主要性能指标 125

5.1.2 存储器的分类 126

5.1.3 典型半导体存储器芯片介绍 128

5.1.4 MCS-51单片机的存储器结构 132

5.2 存储器的地址编码方法 134

5.2.1 线选法 134

5.2.2 全译码法 136

5.2.3 部分译码法 138

5.3 存储器与CPU的连接 139

5.3.1 存储器芯片的选择 139

5.3.2 存储器与CPU的信号线连接 141

5.3.3 存储器系统设计中常用的接口电路 141

5.4 MCS-51单片机程序存储器的扩展 143

5.4.1 外部扩展一片EPROM芯片的系统 143

5.4.2 用线选法扩展多片EPROM芯片的系统 144

5.4.3 用译码器扩展多片EPROM芯片的系统 145

5.4.4 扩展EEPROM芯片的系统 146

5.5 MCS-51单片机数据存储器的扩展 146

5.6 程序存储器和数据存储器的综合扩展 147

本章小结 148

习题5 149

第6章 输入／输出与中断 150

6.1 输入／输出及接口技术概述 150

6.1.1 I/O接口的功能 150

6.1.2 接口与端口 151

6.1.3 I/O端口的编址方法 151

6.2 CPU与外设之间交换信息的控制方式 152

6.2.1 程序控制传送方式 152

6.2.2 中断控制方式 154

6.2.3 直接存储器存取方式 154

6.3 中断技术概述 154

6.3.1 中断的概念 154

6.3.2 中断源及其分类 155

6.3.3 中断的作用 155

6.3.4 中断的管理 156

6.4 MCS-51单片机的中断系统及其应用 158

6.4.1 MCS-51单片机中断系统的结构框图 159

6.4.2 MCS-51单片机的中断源 159

6.4.3 MCS-51单片机的中断管理 160

6.4.4 MCS-51单片机中断系统的应用 163

本章小结 165

习题6 166

第7章 MCS-51单片机硬件资源的应用技术 167

7.1 MCS-51单片机并行I/O口的应用 167

7.1.1 MCS-51单片机内部并行I/O口的结构 167

7.1.2 并行I/O接口的应用方法 170

7.1.3 简单并行I/O接口的扩展 171

7.2 MCS-51单片机的定时器／计数器及其应用 173

7.2.1 定时器／计数器T0和T1的结构 173

7.2.2 定时器／计数器T0和T1的工作方式 175

7.2.3 定时器／计数器对输入信号的要求 177

7.2.4 定时器／计数器的应用 178

7.3 MCS-51单片机的串行接口及其应用 181

7.3.1 串行通信的基础知识 181

7.3.2 MCS-51单片机串行接口的结构 184

7.3.3 串行接口的控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON 185

7.3.4 MCS-51单片机串行接口的工作方式与波特率 186

7.3.5 MCS-51单片机串行接口的应用 189

本章小结 197

习题7 197

第8章 单片机的I/O接口技术 199

8.1 I/O接口技术概述 199

8.1.1 接口分类及功能 199

8.1.2 接口电路的结构 200

8.1.3 接口数据传输的控制方式 201

8.1.4 用8255A扩展单片机的并行I/O接口 201

8.1.5 用8155H扩展单片机的并行I/O接口 207

8.2 单片机与LED显示器的接口技术 213

8.2.1 单片机与LED的接口 213

8.2.2 单片机与LED数码管显示器的接口 215

8.3 单片机与LCD显示器的接口技术 218

8.3.1 LCD显示器的结构与工作原理 219

8.3.2 LCD显示器与单片机接口示例 224

8.4 单片机与按键的接口技术 226

8.4.1 用单片机的I/O口扩展按键 226

8.4.2 单片机与非编码键盘的接口技术 228

8.5 单片机与微型打印机的接口技术 230

8.5.1 微型打印机的接口引脚信号 230

8.5.2 单片机与微型打印机的接口电路 232

8.5.3 汉字的机内码 232

8.5.4 打印机的控制命令 233

8.5.5 打印机编程 236

8.6 单片机与A/D转换器的接口技术 237

8.6.1 A/D转换原理及采样保持 237

8.6.2 10位A/D转换器TLC1551及应用 240

8.6.3 10位A/D转换器TLC1543及应用 243

8.7 单片机与D/A转换器的接口技术 247

8.7.1 D/A转换原理 247

8.7.2 8位D/A转换器DAC0832及应用 248

8.7.3 10位D/A转换器TLC5617及应用 250

本章小结 253

习题8 253

第9章 单片机应用系统设计 255

9.1 概述 255

9.1.1 单片机应用系统的一般设计方法概述 255

9.1.2 单片机应用系统的调试方法 257

9.2 温度控制系统的设计 258

9.2.1 温度传感器 258

9.2.2 基于热电偶的水温控制系统设计 265

9.2.3 环境温湿度调节系统 266

9.3 直流电动机调速控制系统的设计 267

9.3.1 电动机的调速控制 267

9.3.2 电动机转速的测量 272

9.3.3 电动机电枢电流的测量 273

9.3.4 电动机的调速控制方式 274

9.3.5 单片机直流电动机调速控制系统 274

9.4 交流多功能表的设计 275

9.4.1 交流参数的数字测量方法 275

9.4.2 数字式交流多功能表的设计实例 276

本章小结 280

习题9 281

第10章 单片机的C语言开发技术概述 282

10.1 C51程序设计语言 282

10.1.1 C51的标识符和关键字 282

10.1.2 C51的数据类型 284

10.1.3 C51的运算量 286

10.1.4 C51存储模式 290

10.1.5 绝对地址的访问 290

10.1.6 C51的运算符和表达式 292

10.1.7 C51程序结构 295

10.2 Keil C51集成开发环境 302

10.2.1 Keil μ Vision 4 IDE使用简介 303

10.2.2 Keil μ Vision 4软件环境的设置和使用 307

10.2.3 Keil μ Vision 4的常用调试方法 311

本章小结 314

习题10 314

附录A MCS-51指令表 317

附录B MCS-51指令编码表 322

附录C ASCII字符表（美国信息交换标准码） 324

参考文献 325