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第1章 概述 1

1.1 单片机发展概况 2

1.1.1 单片机的发展历史 2

1.1.2 单片机的组成及特点 2

1.1.3 单片机的发展趋势 4

1.1.4 单片机的应用领域 6

1.2 常用8位单片机系列 7

1.2.1 80C51系列单片机的特点及分类 7

1.2.2 其他常用单片机系列综述 9

1.3 单片机基础知识 10

1.3.1 数制与编码 10

1.3.2 计算机的基本组成电路 12

1.4 本章小结 14

1.5 习题 15

第2章 80C51单片机的内部结构 17

2.1 工作场景导入 18

2.2 单片机结构 18

2.2.1 单片机组成及结构 18

2.2.2 引脚的定义及功能 19

2.3 中央处理单元 21

2.3.1 运算器 22

2.3.2 控制器 23

2.4 存储器 24

2.4.1 存储器的分类 24

2.4.2 程序存储器 24

2.4.3 数据存储器 25

2.5 特殊功能寄存器 28

2.5.1 80C51系列的SFR 28

2.5.2 SFR地址分布及寻址 28

2.5.3 SFR的功能与作用 29

2.6 CPU时序及时钟电路 32

2.6.1 CPU时序的有关概念 32

2.6.2 80C51的指令时序 32

2.6.3 振荡器和时钟电路 34

2.7 复位和复位电路 36

2.7.1 内部复位信号的产生 36

2.7.2 复位状态 36

2.7.3 外部复位电路设计 37

2.8 输入／输出端口结构 38

2.8.1 4个I/O端口的主要异同点 38

2.8.2 P0口 38

2.8.3 P1口 39

2.8.4 P2口 40

2.8.5 P3口 40

2.9 80C51系列单片机的低功耗方式 41

2.9.1 电源控制寄存器 42

2.9.2 待机方式 43

2.9.3 掉电方式 44

2.10 回到工作场景 44

2.11 工作实训营 45

2.11.1 训练实例 45

2.11.2 工作实践常见问题解析 46

2.12 本章小结 47

2.13 习题 48

第3章 80C51单片机的指令系统和程序设计 49

3.1 工作场景导入 50

3.2 指令系统简介 50

3.2.1 指令的格式 50

3.2.2 指令的三种表示形式 51

3.2.3 指令的字节数 51

3.2.4 指令的分类 52

3.3 寻址方式 52

3.3.1 符号约定 52

3.3.2 寻址方式说明 53

3.4 指令系统分类介绍 59

3.4.1 数据传送类指令 59

3.4.2 算术运算类指令 65

3.4.3 逻辑操作类指令 67

3.4.4 控制转移类指令 69

3.4.5 位操作类指令 77

3.5 汇编语言程序设计基础 79

3.5.1 程序设计语言 79

3.5.2 汇编语言规范 81

3.5.3 汇编语言程序设计步骤 84

3.6 汇编语言程序设计举例 85

3.6.1 顺序程序设计 85

3.6.2 循环程序设计 87

3.6.3 分支程序设计 89

3.6.4 散转程序设计 91

3.6.5 查表程序设计 93

3.6.6 子程序设计 94

3.7 回到工作场景 96

3.8 工作实训营 97

3.8.1 训练实例 97

3.8.2 工作实践常见问题解析 99

3.9 本章小结 99

3.10 习题 101

第4章 80C51单片机的中断与定时 103

4.1 工作场景导入 104

4.2 概述 104

4.2.1 中断的概念 105

4.2.2 引进中断技术的优点 107

4.2.3 中断源 107

4.2.4 中断系统的功能 108

4.3 80C51单片机的中断系统 110

4.3.1 中断系统的结构 110

4.3.2 中断源及中断入口 110

4.3.3 中断控制 112

4.4 中断处理过程 114

4.4.1 中断响应 114

4.4.2 中断处理 115

4.4.3 中断返回 117

4.4.4 中断请求的撤除 118

4.4.5 中断响应时间 118

4.4.6 扩充外中断源 119

4.5 中断程序的设计与应用 121

4.5.1 中断程序的一般设计方法 121

4.5.2 中断程序应用举例 122

4.6 定时／计数器T0、T1概述 125

4.6.1 定时／计数器T0、T1的结构 125

4.6.2 定时／计数器的原理 125

4.7 定时／计数器的控制方法 126

4.7.1 定时／计数器寄存器 126

4.7.2 定时／计数器的初始化 128

4.7.3 定时／计数器初值的确定方法 129

4.8 定时／计数器T0、T1的工作方式 129

4.8.1 方式0 129

4.8.2 方式1 130

4.8.3 方式2 131

4.8.4 方式3 132

4.9 定时器T0、T1应用举例 132

4.9.1 定时器应用举例 132

4.9.2 计数器应用举例 134

4.9.3 门控位应用举例 136

4.10 回到工作场景 137

4.11 工作实训营 140

4.11.1 训练实例 140

4.11.2 工作实践常见问题解析 142

4.12 本章小结 143

4.13 习题 144

第5章 80C51单片机的串行通信 147

5.1 工作场景导入 148

5.2 串行通信概述 148

5.2.1 同步通信和异步通信方式 148

5.2.2 串行通信的数据传送速率 150

5.2.3 波特率和收／发时钟 150

5.2.4 单工、半双工、全双工工作方式 151

5.2.5 信号的调制与解调 152

5.2.6 差错检测和校正 152

5.2.7 串行通信接口电路 153

5.3 串行通信总线标准及其接口 153

5.3.1 RS-232C接口 153

5.3.2 RS-449、RS-422A、RS-423A标准接口 156

5.3.3 20mA电流环串行接口 157

5.4 80C51串行口简介 159

5.4.1 串行口结构与工作原理 159

5.4.2 串行口控制寄存器 160

5.4.3 波特率的设置 161

5.5 串行通信工作方式 162

5.5.1 方式0 162

5.5.2 方式1 164

5.5.3 方式2和方式3 165

5.5.4 多机通信 166

5.6 串行口应用举例 167

5.6.1 用串行口扩展I/O口 167

5.6.2 用串行口进行异步通信 169

5.7 80C51单片机之间的通信 171

5.7.1 双机通信硬件电路 172

5.7.2 双机通信软件编程 173

5.7.3 多机通信 176

5.8 回到工作场景 177

5.9 工作实训营 179

5.9.1 训练实例 179

5.9.2 工作实践常见问题解析 181

5.10 本章小结 182

5.11 习题 182

第6章 80C51单片机系统扩展与接口技术 185

6.1 工作场景导入 186

6.2 存储器的扩展 186

6.2.1 程序存储器的扩展 186

6.2.2 数据存储器的扩展 190

6.3 并行I/O接口的扩展 193

6.3.1 简单的并行I/O扩展 193

6.3.2 可编程I/O接口电路的扩展 195

6.4 串行扩展概述 201

6.5 I2C总线 203

6.5.1 I2C总线的特点 203

6.5.2 I2C总线基本工作原理 204

6.5.3 80C51单片机与I2C总线接口 207

6.5.4 I2C总线在单片机系统中应用优势 207

6.6 SPI串行接口 208

6.7 键盘接口 208

6.8 显示器接口 216

6.8.1 LED显示器结构与原理 216

6.8.2 LED显示接口及程序设计 217

6.9 D/A转换接口 220

6.9.1 DAC0832数／模转换器 220

6.9.2 DAC0832与80C51的接口 222

6.9.3 D/A转换器的应用 223

6.10 A/D转换接口 224

6.11 打印机接口 226

6.11.1 TPup-A40P主要技术性能、接口要求及时序 227

6.11.2 字符代码及打印命令 229

6.11.3 TPup-A40P与80C51单片机接口 230

6.11.4 打印程序实例 230

6.12 回到工作场景 231

6.13 工作实训营 233

6.13.1 训练实例 233

6.13.2 工作实践常见问题解析 235

6.14 本章小结 236

6.15 习题 236

第7章 80C51单片机应用系统设计技术与实例 239

7.1 工作场景导入 240

7.2 应用系统研制过程 240

7.2.1 总体设计 242

7.2.2 硬件设计 243

7.2.3 软件设计 245

7.2.4 抗干扰设计 246

7.3 Keil C51集成开发环境的使用 248

7.3.1 Keil软件工具简介 248

7.3.2 项目的建立与设置 248

7.3.3 运行调试 256

7.4 单片机温度控制系统 257

7.4.1 系统功能要求 257

7.4.2 系统硬件设计 257

7.4.3 系统软件设计 261

7.5 PC机与单片机间的串行通信设计 265

7.5.1 接口设计 265

7.5.2 软件编程 266

7.6 电脑钟的设计与制作 268

7.6.1 设计要求 269

7.6.2 总体方案 269

7.6.3 硬件设计 270

7.6.4 软件设计 271

7.6.5 系统调试与脱机运行 281

7.7 回到工作场景 283

7.8 工作实训营 287

7.8.1 训练实例 287

7.8.2 工作实践常见问题解析 291

7.9 本章小结 292

7.10 习题 292

附录 习题参考答案 295

参考文献 312