单片机计算机及其应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1-1 单片机的结构特点 1

1-2 单片机的主要品种及系列 2

一、4位单片机 2

二、8位单片机 3

三、16位单片机 3

四、32位单片机 3

1-3 单片机的应用 4

一、单片机的应用领域及应用模式 4

二、单片机的供应状态 7

三、单片机产品的等级 8

1-4 单片机与嵌入式系统 8

一、什么是嵌入式系统 8

二、嵌入式系统的由来 9

三、嵌入式系统的种类 9

五、嵌入式系统的特点及其典型应用 10

四、单片机是经典的嵌入式系统 10

1-5 单片机技术的发展趋势 11

一、大力提升主流型单片机的技术性能 11

二、单片机和模糊逻辑相结合 12

三、大力发展专用型单片机 12

四、全盘CMOS化趋势 12

六、采用RISC体系结构 13

七、片内EPROM的FlashMemory化 13

五、实现全面的功耗管理 13

八、推行串行扩展总线 14

第二章 MCS-51单片机的结构和原理 16

2-1 关于MCS-51系列 16

2-2 MCS-51单片机的结构原理 17

一、MCS-51单片机的基本组成 17

二、8051单片机的内部结构 17

2-3 MCS-51单片机的引脚及其片外总线结构 26

一、管脚功能 26

二、片外三总线结构 27

2-4 MCS-51单片机的工作方式 28

一、复位方式 28

二、程序执行方式 29

三、单步执行方式 29

四、掉电和节电方式 30

五、编程和校验方式 32

2-5 MCS-51单片机的时序 33

二、MCS-51指令的取指／执行时序 34

一、机器周期、状态和指令周期 34

三、访问外部ROM和外部RAM的时序 35

第三章 MCS-51单片机的指令系统 37

3-1 指令的格式及标识 37

一、指令的格式 37

二、指令中的符号标识 38

三、关于注释 39

3-2 寻址方式 39

二、直接寻址 40

一、寄存器寻址 40

三、立即寻址 41

四、寄存器间接寻址 41

五、变址寻址 42

六、相对寻址 43

七、位寻址 43

3-3 MCS-51指令系统的分类 44

一、数据传送类指令 44

二、算术操作类指令 46

三、逻辑操作类指令 50

四、控制程序转移类指令 51

五、布尔变量操作类指令 56

3-4 MCS-51的伪指令 58

一、指令性语句 58

二、指示性语句 58

一、多字节数加法 63

第四章 MCS-51单片机的应用程序设计 63

4-1 运算程序 63

二、多字节数减法 64

三、多字节十进制数（BCD码）加法 65

四、多字节数乘法 65

五、多字节数除法 66

4-2 数据的拼拆和转换 68

一、数据的拼拆 68

二、数据的转换 69

4-3 查表程序 73

4-4 散转程序 77

一、采用转移指令表的散转程序 77

二、采用地址偏移量表的散转程序 79

三、采用转向地址表的散转程序 79

四、采用“RET”指令的散转程序 80

4-5 I/O端口控制程序 81

一、通过寄存器传递参数 83

4-6 子程序调用时的参数传递方法 83

二、通过堆栈传递参数 84

三、利用数据指针传递参数 84

第五章 MCS-51单片机内部定时／计数器及其应用 86

5-1 定时／计数器的结构及工作原理 86

5-2 定时／计数器的方式和控制寄存器 88

一、定时器方式寄存器TMOD 88

二、定时器控制寄存器TCON 88

5-3 定时／计数器的工作方式 89

一、方式0 89

二、方式1 90

三、方式2 91

四、方式3 91

5-4 定时／计数器的应用举例 92

一、方式0、方式1应用 93

二、方式2应用 93

三、门控位应用 95

6-1 MCS-51单片机最小应用系统 97

一、8051/8751最小应用系统 97

第六章 MCS-51单片机的系统扩展 97

二、8031最小应用系统 98

6-2 MCS-51单片机的外部扩展性能 99

一、MCS-51单片机的片外总线结构 99

二、MCS-51单片机的系统扩展能力 100

6-3 程序存储器的扩展 100

一、外部程序存储器扩展概要 101

二、典型EPROM扩展电路 102

6-4 数据存储器的扩展 104

一、数据存储器扩展概要 104

二、常用数据存储器扩展电路 105

一、EEPROM的特点 107

二、EEPROM的接口类型 107

6-5 采用EEPROM的存储器扩展 107

三、并行接口EEPROM的写入方式 108

四、并行接口EEPROM写入周期结束的检测方法 109

五、EEPROM的扩展电路 109

6-6 采用FlashMemory的扩展 113

一、FlashMemory的主要性能特点 113

二、FlashMemory的工作方式（以28F256为例） 114

三、FlashMemory的操作——命令寄存器 115

四、28F256与8031的接口和编程 118

6-7 I/O口扩展 120

一、简单I/O口的扩展 121

二、可编程I/O口的扩展 122

第七章 MCS-51系统的串行接口 130

7-1 串行通讯概说 130

一、串行通讯的两种基本方式 131

二、波特率 131

7-2 MCS-51单片机的串行接口 132

三、数据传送的方向 132

一、串行口的构成 133

二、串行口控制寄存器SCON 133

三、串行口的工作方式 135

7-3 MCS-51单片机串行口的应用 138

一、MCS-51单片机串行通讯的波特率 138

二、串行口方式0用做扩展并行I/O口 139

三、方式1与点对点的异步通讯 142

四、方式2、方式3与多机通讯 144

7-4 相互通道接口标准及其选择 151

一、相互通道的典型结构 151

二、关于RS-232C、RS-422、RS-423和RS-449标准接口 152

7-5 PC机与MCS-51单片机的通讯技术 160

一、异步通讯接口芯片8250的结构、逻辑及其初始化编程 161

二、PC机与8051单片机间点对点的通讯技术 169

三、PC机与多台8051单片机间的通讯技术 173

第八章 MCS-51单片机的中断系统 184

8-1 中断系统及其管理 185

一、中断源 185

二、中断请求标志 185

三、中断允许控制 186

四、中断响应过程及响应时间 188

8-2 扩充外中断源 189

一、利用定时器扩充外部中断源 189

二、采用中断和查询相结合的方法扩充外部中断源 190

8-3 中断系统的应用（x=0,1） 192

一、8051系统的单步操作 192

二、只有一个外部中断源的情况 193

三、多个外部中断源的情况 194

第九章 单片机应用系统的组成 196

9-1 组成单片机应用系统的基本方法 196

一、组成应用系统的基本方法 196

二、应用系统举例 197

9-2 显示器、键盘与单片机的连接 198

一、七段发光管显示器与单片机的连接方法 199

二、简易键盘与单片机的连接方法 202

三、键盘、显示器与单片机连接的其他方案 206

9-3 A/D转换器与单片机的连接 207

一、逐次比较型A/D转换器与单片机的接口方法 208

二、双积分型A/D转换器与单片机的接口方法 210

9-4 D/A转换器与单片机的连接 214

一、不带数据寄存器D/A转换器的接口方法 215

二、带数据寄存器的D/A转换器的接口方法 216

三、高于8位的D/A转换器接口方法 218

9-5 步进电机与单片机的连接 219

一、步进电机的基本工作原理 220

二、步进电机的基本运行方式 220

三、步进电机与单片机的接口 221

一、硬件设计 223

9-6 单片机应用系统设计举例 223

二、软件设计 224

第十章 I2C总线技术及其应用 227

10-1 I2C总线的基本原理 228

一、什么是I2C总线 228

二、I2C总线在单片机应用系统设计中的优势 229

三、I2C总线的基本原理 230

10-2 I2C总线应用举例 238

一、AT24Cxx芯片与MCS-51的连接 239

二、通用I2C总线发送／接收程序 247

三、PCF8563时钟／日历芯片与MCS-51的连接 252

第十一章 单片机应用系统的开发 257

11-1 开发的概念及开发系统 257

11-2 应用系统开发过程 258

11-3 单片机开发系统的基本组成 258

一、仿真与仿真器 259

三、交叉汇编 260

二、EPROM写入器 260

11-4 常见的几类单片机开发系统 261

一、专门研制的开发系统 261

二、用通用微机做成的开发系统 261

三、普及型的开发装置 261

四、各种单片单板机 262

五、软件模拟开发 262

12-1 对MCS-51的简要回顾 263

第十二章 新型的MCS-51兼容单片机简介 263

12-2 8xC552系列单片机 265

12-3 Atmel公司的AT89系列 269

一、AT89系列单片机的特点 269

二、AT89系列单片机的分档 270

三、AT89系列单片机的基本结构 272

四、AT89系列单片机的应用 273

12-4 不断涌现的与8051兼容的新型单片机 273

二、8051兼容单片机的新进展 274

一、8051兼容的新型8位单片机在不断涌现 274

第十三章 8098准16位单片机简介 279

13-1 概述 279

13-2 中央处理机CPU 282

一、CPU总线 283

二、CPU寄存器阵列 283

三、RALU 283

13-3 内部定时 284

13-4 存储器空间 285

一、内部RAM空间 286

二、保留的存储空间 288

三、片内ROM/EPROM空间 289

四、存储控制器 289

13-5 中断系统 290

一、中断源 290

二、中断的控制 291

二、定时器2 293

13-6 定时器 293

一、定时器1 293

三、关于定时器的中断 294

13-7 高速输入单元 294

一、HSI的运行方式 295

二、HSI队列 296

三、HSI中断 296

四、HSI中数据的读取 296

五、HSI输入引脚控制 297

13-8 高速输出单元 297

一、HSOCAM 298

二、HSO状态 299

三、软件定时器 299

13-9 模拟接口 299

一、模拟输入 299

二、脉冲宽度调制输出（PWM） 301

一、串行口的工作方式 302

13-10 串行口 302

二、串行口控制 303

三、波特率 304

四、多机通讯 305

13-11 I/O口 305

13-12 控制寄存器和状态寄存器 305

13-13 监视定时器（WDT） 307

13-14 复位 308

13-15 MCS-96的软件 309

一、操作数的类型 309

二、操作数的寻址 310

三、程序状态字 312

四、指令系统概要 313

附录Ⅰ MCS-51系列单片机的指令表 316

附录Ⅱ MCS-96系列单片机的指令表 325

参考文献 332