单片机原理与应用PDF电子书下载

绪论 1

0.1 单片机的技术发展阶段 1

0.2 单片机的技术发展趋势 2

0.3 单片机的应用系统模式 2

0.3.1 单片机应用系统的结构 2

0.3.2 单片机的种类 2

0.4 本课程的性质、内容、任务和要求 3

第1章 微型计算机基础知识 4

1.1 微型计算机数制及其转换 4

1.1.1 微型计算机的数制 4

1.1.2 微型计算机不同数制间数的转换 6

1.1.3 二进制数和十六进制数的运算 8

1.2 码制 9

1.2.1 英文字符的表示方法——ASCII码 9

1.2.2 BCD码（二进制编码的十进制数） 10

1.2.3 计算机中带符号数的表示方法 10

1.3 单片机组成原理 12

1.3.1 单片机的基本结构 12

1.3.2 单片机的基本工作原理 18

1.4 单片机发展概况 22

1.4.1 单片机及其特点 23

1.4.2 单片机技术现状及将来发展趋势 24

1.4.3 增强型MCS-51单片机芯片特征 26

本章小结 29

习题 30

第2章 MCS-51单片机的基本结构及原理 33

2.1 MCS-51系列单片机的内部结构 34

2.2 MCS-51单片机的引脚及功能 37

2.3 输入／输出（I/O）口内部结构及使用 40

2.3.1 P1口内部结构及使用 41

2.3.2 P0口内部结构及使用 42

2.3.3 P2口内部结构及使用 43

2.3.4 P3口内部结构及使用 43

2.3.5 L/O口负载能力 43

2.3.6 读锁存器和读引脚指令 45

2.4 存储器系统 45

2.4.1 程序存储器 46

2.4.2 片内数据存储器 47

2.4.3 外部数据存储器 57

2.5 操作时序 57

2.5.1 对外部程序存储器的读操作时序 58

2.5.2 外部数据存储器读写时序 59

2.5.3 6时钟／机器周期模式下的时序 61

本章小结 61

习题 61

第3章 MCS-51单片机的指令系统 65

3.1 指令格式 65

3.1.1 指令的格式 65

3.1.2 指令的分类 66

3.1 3 指令的存放空间 67

3 1.4 指令常用的缩写符号说明 67

3.2 寻址方式 69

3.2.1 立即寻址 69

3.2.2 直接寻址 69

3.2.3 寄存器寻址 70

3.2.4 寄存器间接寻址 70

3.2.5 变址寻址 70

3.2.6 位寻址 71

3.2.7 相对寻址 71

3.3 数据传送指令 72

3.3.1 内部数据传送指令（15条） 72

3.3.2 外部数据传送指令（7条） 75

3.3.3 堆栈操作指令（2条） 77

3.3.4 数据交换指令（4条） 78

3.4 算术运算指令 79

3.4.1 加法指令（14条） 79

3.4.2 减法指令（8条） 81

3.4.3 乘法指令（1条） 82

3.4.4 除法指令（1条） 83

3.5 逻辑运算和环移指令 83

3.5.1 逻辑运算指令（20条） 83

3.5.2 环移指令（5条） 86

3.6 位操作指令 87

3.6.1 位变量传送指令（2条） 87

3.6.2 位变量修改指令（6条） 87

3.6.3 位变量逻辑操作指令（4条） 88

3.7 控制转移指令 89

3.7.1 无条件转移指令（4条） 89

3.7.2 条件转移指令（13条） 91

3.8 调用和返回指令 92

3.8.1 调用和返回过程 92

3.8.2 调用指令（2条） 93

3.8.3 返回指令（2条） 94

3.8.4 空操作指令（1条） 94

3.9 伪指令 94

3.10 汇编语言程序设计 96

3.10.1 程序设计的语言 96

3.10.2 程序设计的步骤 96

3.10.3 程序设计举例 97

3.10.4 编程软件使用 103

本章小结 109

实验 数据传送实验 110

习题 113

第4章 中断控制、定时／计数器 119

4.1 中断概述 119

4.1.1 中断的定义和作用 119

4.1.2 中断源 120

4.1.3 中断系统的组成 121

4.1.4 中断的响应过程 122

4.2 MCS-51单片机的中断系统 123

4.2.1 MCS-51中断系统的结构 123

4.2.2 MCS-51的中断源和中断请求标志 124

4.2 3 MCS-51对中断允许和中断优先级的控制 125

4.2.4 MCS-51对中断的响应过程及中断系统的初始化 128

4.3 MCS-51对外部中断源的应用及扩展 129

4.3.1 MCS-51对外部中断源的应用 129

4.3.2 MCS-51对外部中断源的扩展 130

4.4 定时／计数器的功能及应用 133

4.4.1 定时／计数器功能概述 133

4.4.2 MCS-51内部定时／计数器的结构及其控制 134

4.4.3 MCS-51内部定时／计数器的工作方式 136

4.4.4 MCS-51对内部定时／计数器的初始化 138

4.4.5 应用举例 139

本章小结 141

实验一 定时器实验 141

实验二 外部中断实验 143

习题 145

第5章 MCS-51单片机系统组成及扩展应用 149

5.1 MCS-51单片机最小应用系统的构成 149

5.1.1 单片机的时钟电路 149

5.1.2 单片机的复位电路 151

5.2 MCS-51单片机的外部存储器的扩展 152

5.2.1 MCS-5l系列单片机的片外总线结构 152

5.2.2 MCS-5l系列单片机的系统扩展能力 153

5.2.3 MCS-5l系列单片机常用存储器扩展芯片 153

5.2.4 存储器的扩展 157

5.3 MCS-51单片机并行I/O接口的扩展 166

5.3.1 通过锁存器、触发器的I/O口扩展电路 166

5.3.2 利用串入并出及并入串出芯片扩展I/O口 168

5.3.3 利用8155/8156可编程I/O芯片扩展MCS-51的I/O口 169

5.4 MCS-51单片机的串行接口 175

5.4.1 串行通信概念 175

5.4.2 MCS-51单片机串行通信口控制及初始化 179

5.4.3 串行口工作方式及应用 180

5.4.4 帧错误检测及应用 186

5.5 MCS-5l与A/D和D/A的接口 189

5 5.1 A/D转换器及接口技术 189

5.5.2 D/A转换器及接口技术 197

5.6 MCS-51与LED／键盘的接口 204

5.6.1 LED数码显示器接口电路 204

5.6.2 LED点阵显示器及其接口电路 209

5.6.3 键盘电路形式 210

5.6.4 键盘按键编码 213

5.6.5 键盘监控方式 217

本章小结 222

实验一 外部数据程序存储器实验 222

实验二 外部数据存储器扩展实验 223

实验三 单片机串行口通信实验 226

实验四 DAC0832 D/A转换实验 228

实验五 静态串行显示实验 230

实验六 查询式键盘实验 232

实验七 阵列式键盘实验 236

习题 240

第6章 单片机控制实际应用 245

6.1 水塔水位控制系统 245

6.1.1 水塔水位控制系统功能 245

6.1.2 系统的硬件组成 245

6.1.3 软件系统 247

6.2 车刀架伺服系统的控制 248

6.2.1 普通卧式车床的传动系统 248

6 2.2 数控改造后车刀架的伺服控制系统 249

6.2.3 MCS-51单片机控制的硬件系统 249

6.2.4 车刀架伺服系统软件设计 249

6.3 直冷式电冰箱的控制系统 252

6.3.1 直冷式电冰箱的工作原理及控制要求 252

6.3.2 电冰箱控制系统硬件电路 253

6.3.3 电冰箱控制系统程序 256

6.4 剪切机的控制系统 257

6.4.1 自动剪切机工作过程 257

6 4.2 单片机硬件设计 258

6 4.3 软件设计 260

本章小结 263

习题 263

第7章 微机控制系统的开发与仿真 267

7.1 单片机应用系统开发过程 267

7.1.1 总体设计 267

7.1.2 硬件设计 269

7.1.3 资源分配 271

7.2 单片机开发工具及选择 272

7.2.1 仿真器 273

7.2.2 其他工具 277

7.3 系统可靠性设计 277

7.3.1 硬件可靠性设计 278

7.3.2 系统自诊断技术 280

7.3.3 系统抗干扰性能 281

本章小结 284

习题 284

附录一 MCS-51指令表 286

附录二 ASCII对照表 290

参考文献 292