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第1章 绪论 1

1.1 电子计算机概述 1

1.1.1 电子计算机的结构 1

1.1.2 微型计算机的组成 2

1.1.3 微控制器及其结构 2

1.2 微控制器的发展过程及趋势 3

1.2.1 微控制器的发展过程 3

1.2.2 微控制器的发展趋势 4

1.3 51系列微控制器 4

1.3.1 MCS-51微控制器按容量配置分类 4

1.3.2 MCS-51微控制器按芯片的制造工艺分类 5

1.3.3 与MCS-51微控制器兼容的微控制器 5

1.4 微控制器的特点及应用 6

1.4.1 微控制器的特点 6

1.4.2 微控制器的应用 6

1.5 数制与编码 7

1.5.1 数制的常用类型 7

1.5.2 数制的转换 8

1.5.3 编码 9

1.6 微控制器应用系统开发简述 12

1.6.1 微控制器应用系统开发介绍 12

1.6.2 μVision集成开发环境简介 12

第2章 80C51的基本结构和工作原理 14

2.1 80C51的基本结构 14

2.1.1 80C51的结构简图 14

2.1.2 80C51的外部引脚 15

2.2 80C51的CPU 16

2.2.1 运算器 17

2.2.2 控制器 18

2.2.3 其他寄存器 19

2.3 80C51的存储器 20

2.3.1 80C51的ROM 20

2.3.2 80C51的RAM 21

2.3.3 80C51的特殊功能寄存器（SFR） 22

2.4 80C51的并行I/O端口 24

2.4.1 P1口 24

2.4.2 P2口 25

2.4.3 P3口 26

2.4.4 P0口 27

2.5 时钟电路和复位电路 28

2.5.1 时钟电路 28

2.5.2 复位电路和复位状态 28

第3章 MCS-51微控制器的指令系统 31

3.1 指令系统概述 31

3.1.1 指令的书写格式 31

3.1.2 指令符号 32

3.1.3 指令的字节数 33

3.2 51单片机的寻址方式 34

3.2.1 寄存器寻址方式 34

3.2.2 直接寻址方式 35

3.2.3 立即寻址方式 35

3.2.4 寄存器间接寻址方式 36

3.2.5 基址加变址寻址方式 37

3.2.6 相对寻址方式 37

3.2.7 位寻址方式 38

3.3 数据传送类指令 38

3.3.1 以累加器A为一方的传送指令 38

3.3.2 不以累加器A为一方的传送指令 39

3.3.3 用立即数置数的指令 39

3.3.4 访问片外RAM的传送指令 39

3.3.5 基址寄存器加变址寄存器间址指令 40

3.3.6 交换指令 40

3.3.7 进栈出栈指令 41

3.4 算术运算类指令 42

3.4.1 加法指令 42

3.4.2 减法指令 43

3.4.3 加1指令 43

3.4.4 减1指令 43

3.4.5 其他算术运算类指令 44

3.5 逻辑运算类指令 45

3.5.1 与指令 45

3.5.2 或指令 46

3.5.3 异或指令 46

3.5.4 A操作指令 46

3.6 控制转移类指令 48

3.6.1 无条件转移指令 48

3.6.2 条件转移指令 50

3.6.3 子程序调用指令 53

3.6.4 返回指令 54

3.6.5 空操作指令 54

3.7 位操作类指令 55

3.7.1 位传送指令 55

3.7.2 位逻辑操作指令 56

3.7.3 位条件转移指令 56

第4章 MCS-51微控制器的汇编语言程序设计 61

4.1 概述 61

4.1.1 程序设计语言 61

4.1.2 汇编语言的格式 62

4.1.3 伪指令 63

4.2 汇编语言程序设计步骤 65

4.3 基本程序结构 66

4.3.1 顺序程序 66

4.3.2 查表程序 67

4.3.3 分支程序 68

4.3.4 循环程序 73

4.3.5 子程序 74

4.3.6 其他程序 76

第5章 MCS-51微控制器的中断系统及定时／计数器 80

5.1 51单片机的中断系统 80

5.1.1 中断系统的结构 80

5.1.2 51单片机的中断源 81

5.1.3 51单片机中断的控制 83

5.2 51单片机的中断处理过程 84

5.2.1 中断响应的条件和时间 84

5.2.2 中断响应过程 86

5.2.3 中断返回 86

5.2.4 中断程序举例 87

5.3 51单片机的定时／计数器 89

5.3.1 定时／计数器的结构和工作原理 89

5.3.2 定时／计数器的控制 90

5.4 51单片机定时／计数器的工作方式 91

5.4.1 工作方式0 92

5.4.2 工作方式1 92

5.4.3 工作方式2 93

5.4.4 工作方式3 94

5.4.5 定时／计数器用于外部中断的扩展 94

5.4.6 定时／计数器应用举例 95

第6章 80C51微控制器的串行通信 101

6.1 串行通信的基本概念 101

6.1.1 数据通信 101

6.1.2 串行通信的传输方式 102

6.1.3 同步通信和异步通信 102

6.1.4 波特率 103

6.1.5 三种标准串行通信接口 104

6.2 串行口结构及其寄存器 106

6.3 串行口工作方式 109

6.3.1 方式0 109

6.3.2 方式1 110

6.3.3 方式2和方式3 113

6.4 串行口4种工作方式波特率设置 115

6.5 串行口的编程和应用 116

6.5.1 串行口方式0的应用 117

6.5.2 串行口方式1的应用 118

6.5.3 串行口方式2和方式3的应用 120

6.6 串行口多机通信原理 121

第7章 80C51微控制器的系统扩展 125

7.1 系统扩展原理 125

7.2 扩展存储器编址 128

7.2.1 线选法 128

7.2.2 全地址译码法 131

7.2.3 部分地址译码法 135

7.3 程序存储器扩展 136

7.3.1 程序存储器介绍 136

7.3.2 程序存储器扩展中常使用的地址锁存器 138

7.3.3 单片程序存储器扩展 139

7.3.4 单片机访问片外程序存储器的时序 140

7.4 数据存储器扩展 141

7.4.1 数据存储器介绍 141

7.4.2 单片数据存储器扩展 142

7.4.3 单片机访问片外数据存储器的时序 143

7.5 并行I/O口扩展 145

7.5.1 I/O口扩展概述 145

7.5.2 8255A的结构及功能 145

7.5.3 8255A的控制字 147

7.5.4 8255A的工作方式选择 148

7.5.5 8255A与单片机的连接及其初始化编程 150

7.6 存储器综合扩展 151

第8章 80C51微控制器的模拟量接口 158

8.1 D/A转换器及其与微控制器的接口 158

8.1.1 DAC0832芯片的主要特性与结构 158

8.1.2 DAC0832与微控制器的接口 160

8.2 A/D转换器及其与微控制器的接口 162

8.2.1 ADC0809芯片及其与微控制器的接口 162

8.2.2 AD574A芯片及其与微控制器的接口 165

8.2.3 串行A/D转换器TLC0831及其与微控制器的接口 169

第9章 80C51微控制器的人机接口 173

9.1 80C51与LED的显示电路设计 173

9.1.1 LED数码管的显示和接口 173

9.1.2 LED大屏幕点阵显示器和接口 178

9.2 80C51与键盘的接口电路设计 180

9.2.1 按键介绍 180

9.2.2 独立式按键及其接口 181

9.2.3 矩阵式按键及其接口 183

9.3 80C51与蜂鸣器的接口电路设计 185

9.4 80C51与液晶显示器的接口 186

9.4.1 LCD的分类 186

9.4.2 1602点阵字符型液晶显示器 186

第10章 80C51微控制器的C51语言程序设计 196

10.1 C51概述 196

10.1.1 单片机支持的高级语言 196

10.1.2 C51语言编程 197

10.1.3 C51语言程序的结构 198

10.2 C51语言的关键字与数据类型 199

10.2.1 C51语言的标识符和关键字 199

10.2.2 C51语言的数据类型 201

10.3 C51语言的存储种类、存储器类型和存储器模式 203

10.3.1 变量的存储种类 204

10.3.2 数据的存储器类型 205

10.3.3 数据的存储器模式 206

10.4 C51语言的表达式和程序结构 208

10.4.1 C51语言的运算符和表达式 208

10.4.2 C51语言程序的结构 209

10.4.3 C51语言的数据输入／输出 210

10.5 C51语言的函数 211

10.5.1 C51语言函数概述 211

10.5.2 C51语言的中断服务函数 213

10.5.3 C51语言的库函数 214

10.6 C51语言的指针与绝对地址访问 217

10.6.1 指针与指针变量 217

10.6.2 指针变量的类型 217

10.6.3 指针的其他问题 219

10.6.4 C51语言的绝对地址访问 221

10.7 51单片机的混合编程 223

10.7.1 C51语言与汇编语言混合编程概述 223

10.7.2 在C51代码中嵌入汇编代码 223

10.7.3 C语言程序调用汇编语言程序 225

10.7.4 汇编语言程序和C语言程序相互调用变量 229

10.8 集成开发环境KeilμVision5 229

10.8.1 KeilμVision5简介 229

10.8.2 软件的启动和运行 230

10.8.3 软件的使用方法 231

第11章 微控制器的应用系统设计方法 239

11.1 单片机应用系统设计的步骤 239

11.1.1 总体设计 239

11.1.2 硬件设计 239

11.1.3 软件设计 240

11.1.4 软硬件联合调试 240

11.2 单片机应用系统的可靠性 240

11.2.1 可靠性的概念 241

11.2.2 提高单片机应用系统可靠性的方法 241

11.3 单片机应用系统应用与开发实例 242

11.3.1 系统功能要求 242

11.3.2 系统硬件设计 242

11.3.3 软件设计 246

11.3.4 报警子程序 248

11.3.5 打印机启动和定时时钟的产生 249

附录 250

附录A MCS-51系列单片机指令系统表 250

附录B ASCII表 255

附录C 常用集成电路引脚图 256

参考文献 261