MCS-51单片机原理与应用PDF电子书下载

目录 1

第1章　单片机应用基础 1

1.1　什么是微处理器？什么是单片机？ 1

1.2　单片机的特点 3

1.3　单片机应用系统组成及开发方法 4

1.3.1　单片机应用系统的组成 4

1.3.2　单片机应用系统的仿真与调试 7

1.4　二进制运算及其编码 8

1.4.1 二进制、十进制、十六进制 8

1.4.2　二进制运算 9

1.4.3　原码、补码及补码运算 11

1.4.4　BCD（Binary-Coded Decimal）码 16

1.4.5　ASCII（American National Standard Code for Information Interchange）码 17

本章小结 18

习题 18

第2章　MCS-51单片机结构和工作原理 20

2.1　MCS-51单片机的基本结构 20

2.2　MCS-51内部中央处理器CPU 21

2.2.1　控制器 21

2.2.2　运算器 23

2.3　MCS-51存储器组织 25

2.3.1　数据存储器（RAM） 25

2.3.2　程序存储器 29

2.4　并行输入／输出口电路结构 29

2.4.1　P0口 29

2.5.1　信号引脚介绍 31

2.5 MCS-51的信号引脚 31

2.4.2　P1口 31

2.4.4 P3口 31

2.4.3　P2口 31

2.5.2　信号引脚的第二功能 32

2.6　MCS-51的外部总线结构 33

2.7　时钟电路与时序 34

2.7.1　时钟电路 34

2.7.2　时序定时单位 35

2.7.3　MCS-51指令时序 36

2.7.4　从外部程序空间读取指令的时序 38

2.7.5　外部数据空间读写时序 38

2.8.2　复位信号及其产生 39

2.8.1　复位操作的主要功能 39

2.8　MCS-51单片机的复位操作 39

2.9　MCS-51单片机的节电方式 40

2.9.1　待机方式 41

2.9.2　掉电保护方式 41

本章小结 41

习题 41

第3章　MCS-51单片机指令系统 43

3.1　指令格式 43

3.2　MCS-51的寻址方式 43

3.2.1　立即寻址 43

3.2.2　直接寻址 43

3.2.4　寄存器间接寻址 44

3.2.3　寄存器寻址 44

3.2.6　相对寻址 45

3.2.5　变址寻址 45

3.2.7　位寻址 46

3.3　指令系统 47

3.3.1　数据传送类指令 47

3.3.2　算术运算类指令 50

3.3.3　逻辑操作类指令 52

3.3.4　控制转移类指令 54

3.3.5　位操作类指令 59

本章小结 61

习题 61

4.1　数据传送及处理程序 63

第4章　MCS-51单片机程序设计举例 63

4.2　算术运算类程序 64

4.3　逻辑运算类程序 66

4.4　查表程序 68

4.5　软件延时程序 71

4.6　代码转换程序 71

4.7　数据块处理程序 73

4.8　I/O接口程序 77

本章小结 79

习题 79

5.1　常用存储器介绍 81

5.1.1　随机存取存储器（Random Access Memory-RAM） 81

第5章　存储器及其扩展 81

5.1.2 只读存储器（Read Only Memory-ROM） 82

5.1.3　典型存储器芯片 82

5.2　地址译码与控制 91

5.2.1　地址锁存器 91

5.2.2　线选法 93

5.2.3　地址译码法 95

5.3　单片机与RAM连接方法 99

5.3.1　外扩2k字节RAM 100

5.3.2　外扩4k字节RAM 101

5.4　单片机与EPROM连接方法 101

5.4.2　扩展4k字节EPROM的连接方法 102

5.4.1　扩展2k字节EPROM的连接方法 102

5.4.3　扩展8k字节EPROM的连接方法 103

5.4.4　扩展64k字节EPROM的连接方法 103

5.4.5　单片机与E2PROM的连接方法 107

本章小结 107

习题 108

第6章　中断系统 109

6.1　中断的基本概念 109

6.1.1　中断 109

6.1.2　中断系统的功能 109

6.2　8051单片机的中断系统 110

6.2.1　中断源 111

6.2.2　中断控制 111

6.2.3　中断处理过程 114

6.2.4　中断请求的撤除 116

本章小结 117

习题 117

6.2.5　中断响应时间 117

第7章　输入和输出 119

7.1　微型计算机I/O接口技术简述 119

7.1.1　I/O接口电路的功能 119

7.1.2　I/O接口的构成 119

7.1.3　数据总线隔离技术 120

7.1.4　I/O端口的编址 121

7.2　微型机与外设之间的数据传送方式 122

7.2.1　程序传送 122

7.3　MCS-51单片机I/O口直接应用 123

7.3.1　有关I/O口的操作指令 123

7.2.2　中断传送 123

7.2.3　直接存储器存取传送（DMA） 123

7.3.2　I/O口的直接应用 124

7.4　单片机简单的I/O扩展 126

7.4.1　简单输入接口扩展 126

7.4.2　简单输出接口扩展 127

7.5　8255A作单片机的可编程I/O扩展 128

7.5.1　8255A的逻辑结构和信号引脚 128

7.5.2　总线接口电路 129

7.5.4　8031和8255A的接口 130

7.5.5　8255A的工作方式及数据I/O操作 130

7.5.3　控制逻辑电路 130

7.5.6　8255A的控制字及初始化编程 132

7.6　8155作单片机的可编程I/O、RAM存储器和定时器／计数器扩展 134

7.6.1　8155基本结构及工作方式 134

7.6.2　8155与MCS-51单片机的连接 136

7.6.3　8155的命令／状态字 137

7.6.4　8155的定时器／计数器简介 137

本章小结 139

习题 140

第8章　MCS-51定时器／计数器及其应用 141

8.1　定时方法概述 141

8.2　定时器／计数器的定时和计数功能…………………………………………………（141 ）8.3　定时器／计数器的控制寄存器 142

8.4.1　定时器／计数器工作方式0 143

8.4　MCS-51的定时器／计数器工作方式 143

8.4.2　定时器／计数器工作方式1 146

8.4.3　定时器／计数器工作方式2 147

8.4.4　定时器／计数器工作方式3 149

8.5　门控位GATE的功能和使用方法 150

8.6　用定时器／计数器进行外部中断扩展 151

本章小结 151

习题 151

第9章　MCS-51单片机串行口及应用 153

9.1　串行通信的基本概念 153

9.1.1　异步通信方式ASYNC（Asynchronous Data Communication） 153

9.1.2　通用异步收发器UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter） 153

9.1.4　奇、偶校验 154

9.1.5　串行通信传送方式 154

9.1.3　波特率 154

9.2　MCS-51单片机串行口的结构及工作原理 155

9.2.1　MCS-51单片机串行口结构 155

9.2.2　串行口控制寄存器SCON 155

9.2.3　特殊功能寄存器PCON 157

9.2.4　串行发送、接收缓冲器SBUF 157

9.2.5　串行通信中波特率设置 158

9.3　串行口工作时序及应用举例 159

9.3.1　方式0 159

9.3.2　方式1 162

9.3.3　方式2、方式3 166

习题 171

本章小结 171

第10章　键盘和LED显示接口 172

10.1　键盘接口 172

10.1.1　键盘的基本工作原理 172

10.1.2　键盘接口的任务 173

10.1.3　键盘的种类 173

10.2　独立式按键接口 174

10.2.1　独立式按键与8051的接口 174

10.2.2　独立式按键与扩展的I/O口连接 176

10.2.3　独立式按键的编码接口与8051的连接 177

10.3　矩阵式键盘接口 178

10.3.1　矩阵式键盘的工作原理 178

10.3.2　矩阵式键盘与8051的接口 179

10.4　LED显示接口 184

10.3.3　矩阵式键盘与8051扩展I/O端口的连接 184

10.4.1　七段LED显示器 185

10.4.2　LED显示器的静态显示 188

10.4.3　LED显示器的动态显示 190

本章小结 192

习题 193

第11章 D/A与A/D接口 196

11.1　D/A转换器的概述 196

11.1.1　D/A转换的基本方法 196

11.1.2　D/A转换器的技术参数 197

11.2　DAC0832接口与应用 198

11.2.1 DAC0832的工作原理 198

11.2.2 DAC0832和8051的连接 200

11.3.1　A/D转换的原理 203

11.3 A/D转换器概述 203

11.3.2 A/D转换器的主要技术指标 204

11.3.3　A/D转换器和系统连接时要考虑的问题 205

11.4 ADC0809接口与应用 206

11.4.1　ADC0809电路组成 206

11.4.2　ADC0809与单片机8051查询方式的接口电路 208

11.5 MC14433的接口 211

11.5.1　双积分型A/D转换器MC14433的功能 211

11.5.2 MC14433与单片机8051的接口 213

本章小结 215

习题 216

附录　MCS-51单片机指令系统表 218

参考文献 222