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第1章 绪论 1

1.1　单片机及其发展概况 1

1.1.1　什么是单片机 1

1.1.2　单片机的特点 1

1.1.3　单片机的应用 2

1.1.4　单片机的发展 3

1.1.5　单片机系列产品介绍 4

1.2　计算机的数制与码制 5

1.2.1　数制的概念 5

1.2.2　码制的概念 8

1.3　单片机应用系统的开发 11

1.3.1　跑马灯控制系统设计 11

1.3.2　单片机应用系统开发流程 12

1.4 PROTEUS应用基础 13

1.4.1 PROTEUS窗口简介 14

1.4.2 PROTEUS原理图设计 17

1.4.3 PROTEUS仿真调试 22

1.4.4 PROTEUS信号观测 27

1.5　实训1：PROTEUS应用初步 32

1.5.1　实训目的 32

1.5.2　跑马灯控制系统PROTEUS原理图设计 32

小结 32

练习题1 33

第2章　MCS-51系列单片机内部结构 34

2.1 MCS-51系列单片机封装引脚和内部结构框图 34

2.1.1　封装引脚功能 34

2.1.2　内部结构 35

2.2 MCS-51系列单片机存储器结构 39

2.2.1　存储器划分方法 39

2.2.2　程序存储器ROM 39

2.2.3　数据存储器RAM 40

2.2.4　特殊功能寄存器SFR 41

2.3　MCS-51系列单片机的时钟电路及复位电路 43

2.3.1　时钟电路 43

2.3.2　复位电路 45

2.3.3 MCS-51系列单片机最小系统 47

2.4　实训2：单片机复位、晶振、ALE信号的观测 47

2.4.1 电路制做 47

2.4.2　信号观测 47

小结 48

练习题2 50

第3章　MCS-51系列单片机指令系统 52

3.1　基本概念 52

3.1.1　指令、指令系统、机器代码 52

3.1.2　程序、程序设计、机器语言 53

3.1.3　汇编语言、汇编语言指令格式、常用符号 53

3.2　寻址方式 55

3.2.1　寻址、寻址方式、寻址存储器范围 55

3.2.2　立即寻址 56

3.2.3　直接寻址 56

3.2.4　寄存器寻址 56

3.2.5　寄存器间接寻址 57

3.2.6　基址加变址寻址 57

3.2.7　相对寻址 58

3.2.8　位寻址 59

3.3　指令系统 59

3.3.1　数据传送类指令 59

3.3.2　算术运算类指令 63

3.3.3　逻辑运算类指令 69

3.3.4　控制转移类指令 72

3.3.5　位操作类指令 76

3.4　实训3：WAVE6000集成调试软件应用（1） 79

3.4.1 实训目的 79

3.4.2 WAVE6000快速入门 79

3.4.3 WAVE6000的初步应用 82

小结 83

练习题3 83

第4章　MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 86

4.1　程序设计 86

4.1.1　伪指令 86

4.1.2　程序设计 89

4.1.3　程序结构 90

4.2　汇编语言程序设计举例 94

4.2.1　延时程序 94

4.2.2　查表程序 95

4.2.3　码制转换程序 97

4.2.4　数据排序程序 99

4.2.5　算术运算类程序 100

4.3　实训4：WAVE6000集成调试软件应用（2） 103

4.3.1　实训目的 103

4.3.2 WAVE断点调试及程序的全速运行 104

4.3.3　设计分支结构程序并用WAVE6000进行仿真调试 105

4.3.4 设计查表程序并用　WAVE6000进行仿真调试 105

小结 106

练习题4 107

第5章　MCS-51系列单片机I/O口及其应用 108

5.1 I/O口结构及功能 108

5.1.1 P0口 108

5.1.2 P1口 110

5.1.3 P2口 110

5.1.4 P3口 111

5.1.5　I/O口的负载能力和接口要求 113

5.2　应用项目1：步进电机控制系统（恒速） 113

5.2.1　步进电机控制系统（恒速）的实现 113

5.2.2　步进电机控制系统（恒速）的PROTEUS仿真 115

5.3　应用项目2：RAM扩展 116

5.3.1 三总线结构 116

5.3.2 RAM扩展的实现 117

5.3.3 RAM扩展的PROTEUS仿真 118

5.4　实训5：编程器的使用 119

5.4.1　实训目的 119

5.4.2　编程器使用初步 119

小结 122

练习题5 123

第6章　MCS-51系列单片机的中断系统 124

6.1 中断系统 124

6.1.1　中断的基本概念 124

6.1.2　中断系统的结构 125

6.1.3 中断控制 126

6.1.4　中断过程 128

6.2　应用项目3：简单计数器 130

6.2.1 中断初始化和中断服务程序 131

6.2.2 LED显示器 131

6.2.3　简单计数器的实现 133

6.2.4 简单计数器的PROTEUS仿真 135

6.3　实训6：中断系统的应用 136

6.3.1　实训目的 136

6.3.2　实训内容 136

小结 137

练习题6 138

第7章 MCS-51系列单片机的定时／计数器 139

7.1　定时／计数器 139

7.1.1　定时／计数器概述 140

7.1.2　定时／计数器控制 140

7.1.3　定时／计数器的工作模式 142

7.1.4　定时／计数器的计数容量及初值 143

7.2　应用项目4：航标灯控制系统 145

7.2.1 定时／计数器应用的基本步骤 145

7.2.2　定时／计数器应用举例 145

7.2.3　航标灯控制系统的实现 148

7.2.4　航标灯控制系统的PROTEUS仿真 150

7.3　应用项目5：简易电子琴 151

7.3.1　简易电子琴的实现 151

7.3.2　简易电子琴的PROTEUS仿真 154

7.4　应用项目6：PWM直流电动机转速控制系统 155

7.4.1　PWM直流电动机转速控制系统的实现 155

7.4.2　PWM直流电动机转速控制系统的PROTEUS仿真 158

7.5　实训7：定时／计数器应用 158

7.5.1　实训目的 158

7.5.2　实训内容 159

小结 159

练习题7 160

第8章　MCS-51系列单片机串行口及应用 161

8.1 MCS-51系列单片机串行口 161

8.1.1 串行口的结构 161

8.1.2　串行通信过程 162

8.1.3　串行口工作方式 162

8.1.4　串行口的控制 163

8.1.5　串行口通信协议 164

8.1.6　波特率的设置 164

8.2　应用项目7：简单秒表 165

8.2.1 串行口扩展并行I/O口 165

8.2.2　简单秒表的实现 167

8.2.3　简易秒表的PROTEUS仿真 170

8.3　单片机与PC点对点通信的实现 171

8.3.1 串行口工作方式1的工作过程 171

8.3.2　单片机间点对点通信 171

8.3.3 RS-232接口技术 171

8.3.4　单片机与PC点对点通信的实现 173

8.3.5　单片机与PC点对点通信的PROTEUS仿真 175

8.4　多机通信系统的实现 176

8.4.1 串行口工作方式2、工作方式3的工作过程 176

8.4.2　主从式通信总线 177

8.4.3 RS-485通信接口技术 177

8.4.4　多机通信系统的实现 178

8.4.5　多机通信系统的PROTEUS仿真 184

8.5　实训8：串行口综合应用 185

8.5.1　实训目的 185

8.5.2　实训内容 186

练习题8 186

第9章　MCS-51系列单片机人机接口技术 187

9.1　应用项目8：产量统计系统 187

9.1.1 LED数码管动态显示 187

9.1.2　动态显示接口电路设计 188

9.1.3　动态显示程序设计 190

9.1.4　产量统计系统的实现 190

9.1.5　产量统计系统的PROTEUS仿真 193

9.2　应用项目9：LED路名显示系统 194

9.2.1 16×16 LED点阵动态显示接口技术 194

9.2.2 LED点阵程序设计 195

9.2.3 LED路名显示系统的实现 197

9.2.4 LED路名显示系统的PROTEUS仿真 200

9.3　应用项目10：楼宇呼叫系统 201

9.3.1　行列式键盘接口技术 201

9.3.2　楼宇呼叫系统的实现 206

9.3.3 楼宇呼叫系统的PROTEUS仿真 210

9.4　应用项目11：电子时钟系统 211

9.4.1 电子时钟系统的实现 211

9.4.2 电子时钟的PROTEUS仿真 215

9.5　实训9：单片机人机接口技术 216

9.5.1　实训目的 216

9.5.2　实训内容 216

小结 216

练习题9 217

第10章　MCS-51系列单片机前向通道接口技术 218

10.1 ADC0809（0808）的接口技术 218

10.1.1 ADC0809的工作原理 218

10.1.2　接口电路设计 220

10.1.3　接口程序设计 220

10.2　应用项目12：温度控制系统 221

10.2.1　温度控制系统的实现 221

10.2.2　温度控制系统的PROTEUS仿真 224

10.3　实训10：单片机前向通道应用技术实训 225

10.3.1 实训目的 225

10.3.2　实训内容 226

小结 226

练习题10 227

第11章　MCS-51系列单片机后向通道接口技术 228

11.1 DAC0832接口技术 228

11.1.1 DAC0832的工作原理 228

11.1.2　接口电路设计 231

11.1.3　接口程序设计 232

11.2　应用项目13：直流电机转速控制系统 233

11.2.1　直流电机控制原理 233

11.2.2　直流电机转速控制系统的实现 234

11.2.3 温度控制系统的PROTEUS仿真 237

11.3　实训11：单片机后向通道应用技术实训 238

11.3.1　实训目的 238

11.3.2　实训内容 238

小结 239

练习题11 239

附录 241

附录A STC89C51单片机的扩展功能 241

附录B MCS-51系列单片机指令表 243

附录C ASCII码表 247

参考文献 248