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第1章 微型计算机基础 1

1.1 概述 1

1.1.1 计算机的基本概念 1

1.1.2 计算机的工作过程 2

1.1.3 微型计算机的发展、分类、特点及应用 3

1.1.4 现代微型计算机技术的发展趋势 7

1.2 微型计算机基本结构 8

1.2.1 微型计算机基本结构 9

1.2.2 微处理器、微型计算机、微型计算机系统 12

1.2.3 微型计算机的主要术语及性能指标 15

1.3 数字电路基础 16

1.3.1 基本的门电路 16

1.3.2 三态门与缓冲器 16

1.3.3 触发器与锁存器 17

1.4 计算机中的数制和编码基础 20

1.4.1 计算机中的数制及转换 20

1.4.2 带符号数的表示 21

1.4.3 定点数和浮点数 25

1.4.4 计算机中常用的编码 27

本章小结 29

习题 29

第2章 半导体存储器及I/O接口基础 30

2.1 存储器概述 30

2.1.1 存储器的基本组成与操作 30

2.1.2 存储器的分类及主要指标 31

2.1.3 存储器芯片的一般结构及地址结构形式 33

2.1.4 堆栈的概念 34

2.2 输入／输出接口基础 36

2.2.1 接口的基本概念 37

2.2.2 I/O接口的端口及编址 40

2.2.3 I/O接口的发展 41

2.3 CPU与外设的数据传输方式 41

2.3.1 无条件传输方式 41

2.3.2 程序查询传输方式 42

2.3.3 中断传输方式 42

2.3.4 DMA传输方式 43

2.4 并行与串行通信、中断、定时器／计数器概述 44

2.4.1 并行通信与串行通信 44

2.4.2 中断 45

2.4.3 定时器／计数器 48

本章小结 50

习题 50

第3章 MCS-51系列单片机硬件结构 51

3.1 单片机概述 51

3.1.1 单片机的特点、分类及应用 51

3.1.2 单片机技术的发展趋势 55

3.1.3 单片机应用系统 59

3.2 MCS-51单片机的总体结构 59

3.2.1 内部结构 60

3.2.2 外部引脚说明 62

3.2.3 微处理器 64

3.3 MCS-51单片机的存储器结构 66

3.3.1 程序存储器 66

3.3.2 数据存储器 67

3.3.3 特殊功能寄存器 70

3.4 MCS-51单片机并行的I/O接口 71

3.4.1 P1口 71

3.4.2 P3口 72

3.4.3 P0口 73

3.4.4 P2口 74

3.5 MCS-51单片机的辅助电路及时序 74

3.5.1 时钟电路 74

3.5.2 复位及复位电路 75

3.5.3 CPU的时序 76

本章小结 78

习题 79

第4章 MCS-51系列单片机指令系统 80

4.1 概述 80

4.1.1 指令和指令系统 80

4.1.2 程序与程序设计 80

4.1.3 操作数的类型 82

4.2 MCS-51单片机指令系统基础 83

4.2.1 概述 83

4.2.2 指令描述约定 83

4.2.3 寻址方式 83

4.3 MCS-51单片机的指令系统 86

4.3.1 数据传送类指令 86

4.3.2 算术运算类指令 91

4.3.3 逻辑运算类指令 96

4.3.4 控制转移类指令 99

4.3.5 位操作类指令 103

4.4 MCS-51单片机的伪指令 105

本章小结 108

习题 109

第5章 MCS-51系列单片机汇编语言程序设计 111

5.1 程序设计概述 111

5.1.1 程序设计步骤 111

5.1.2 程序设计技术 112

5.1.3 评价程序质量的标准 112

5.2 基本的程序设计 113

5.2.1 顺序结构的程序设计 113

5.2.2 分支结构的程序设计 114

5.2.3 循环结构的程序设计 118

5.3 基本功能程序的设计 123

5.3.1 查表程序的设计 123

5.3.2 子程序的设计 127

5.3.3 算术逻辑运算程序 129

5.3.4 数制转化程序 133

5.4 数字滤波程序 137

5.4.1 程序判断滤波 138

5.4.2 中值滤波 139

5.4.3 算术平均数值滤波 139

5.4.4 去极值平均数滤波 140

本章小结 141

习题 142

第6章 MCS-51系列单片机中断系统与定时器／计数器 143

6.1 MCS-51单片机的中断结构 143

6.1.1 中断系统组成 143

6.1.2 中断源 143

6.1.3 中断控制 144

6.2 MCS-51单片机中断优先级与中断响应 145

6.2.1 中断优先级 145

6.2.2 中断响应 146

6.2.3 中断请求的撤除 148

6.3 MCS-51单片机中断系统应用举例 149

6.3.1 中断系统的初始化 149

6.3.2 中断系统应用举例 150

6.4 MCS-51单片机的定时器／计数器结构 153

6.4.1 定时器／计数器的结构 153

6.4.2 定时器／计数器的控制寄存器 153

6.4.3 定时器／计数器的工作方式 155

6.5 定时器／计数器的应用举例 158

6.5.1 定时器／计数器的初始化 158

6.5.2 定时器／计数器应用举例 158

本章小结 162

习题 162

第7章 MCS-51系列单片机的串行口 163

7.1 串行通信概述 163

7.1.1 异步串行通信与同步串行通信 163

7.1.2 串行通信数据传送的方向 166

7.1.3 串行通信的检错与纠错 167

7.1.4 串行接口芯片UART和USART 168

7.2 MCS-51单片机的串行接口的结构 170

7.2.1 串行口的结构原理 170

7.2.2 串行口控制寄存器 170

7.2.3 串行口的工作方式 171

7.2.4 波特率的设定 173

7.3 串行口的应用举例 174

7.3.1 串行口编程基础 174

7.3.2 串行口应用实例 175

7.4 串行通信物理接口标准 179

7.4.1 RS-232C接口 180

7.4.2 RS-485接口 182

本章小结 182

习题 183

第8章 MCS-51系列单片机系统扩展技术 184

8.1 MCS-51单片机系统扩展基础 184

8.1.1 系统扩展总线结构图 184

8.1.2 典型的存储器芯片 185

8.1.3 典型的I/O接口芯片 188

8.1.4 系统扩展的寻址方法 194

8.2 MCS-51单片机存储器扩展技术 196

8.2.1 设计存储器系统时需要考虑的问题 196

8.2.2 存储器的选择 197

8.2.3 存储器扩展时有关信号的连接 198

8.2.4 存储器扩展举例 198

8.3 MCS-51单片机并行I/O接口的扩展技术 200

8.3.1 单片机的口线直接作为I/O接口 200

8.3.2 简单I/O接口的扩展 200

8.3.3 利用8255A可编程芯片扩展并行I/O接口 202

8.4 串行口扩展技术 203

8.4.1 I2C总线接口 203

8.4.2 单总线接口 207

8.4.3 SPI串行外设接口 208

本章小结 209

习题 209

第9章 MCS-51系列单片机键盘／显示器接口技术 210

9.1 MCS-51单片机LED显示器接口技术 210

9.1.1 概述 210

9.1.2 LED静态显示与动态显示 211

9.1.3 串行口控制的LED显示 213

9.2 MCS-51单片机LCD显示器接口技术 214

9.2.1 概述 214

9.2.2 JHD162A液晶显示模块 216

9.2.3 GXM12864液晶显示模块简介 220

9.2.4 LCD显示接口应用——电子温度计简介 223

9.3 MCS-51单片机键盘接口技术 225

9.3.1 键盘工作原理 226

9.3.2 独立式按键接口技术 226

9.3.3 行列式键盘 227

9.4 键盘／显示接口综合设计举例 229

9.4.1 单片机经8255A与键盘／显示器接口技术 229

9.4.2 HD7279键盘、显示器接口芯片 232

本章小结 238

习题 238

第10章 MCS-51系列单片机模拟量接口技术 239

10.1 概述 239

10.1.1 典型的微机闭环控制应用系统的结构图 239

10.1.2 D/A转换器概述 240

10.1.3 A/D转换器概述 243

10.1.4 多路模拟开关及采样保持电路 246

10.2 MCS-51单片机D/A转换器接口技术 247

10.2.1 8位并行D/A转换器DAC0832 247

10.2.2 12位串行D/A转换器DAC7512 250

10.2.3 串行电压输出型D/A转换器 253

10.3 MCS-51单片机A/D转换器接口技术 255

10.3.1 并行A/D转换器ADC0809 255

10.3.2 并行A/D转换器AD574 257

10.3.3 串行A/D转换器TLC2543 259

10.3.4 V/F式A/D转换电路的应用 262

本章小结 263

习题 263

第11章 单片机应用系统设计 265

11.1 单片机应用系统结构与及设计内容 265

11.1.1 单片机应用系统的一般硬件组成 265

11.1.2 单片机应用系统的设计内容 267

11.2 单片机应用系统的一般设计方法 268

11.2.1 确定系统的功能与性能 268

11.2.2 确定系统基本结构 268

11.2.3 单片机应用系统硬件与软件设计 269

11.2.4 资源分配 271

11.3 单片机应用系统的调试 272

11.3.1 单片机应用系统调试工具 272

11.3.2 单片机应用系统的一般调试方法 273

11.4 单片机应用系统的设计实例 276

本章小结 286

习题 286

附录A ASCII码字符表 287

附录B 常用的单片机产品 287

附录C 单片机应用系统开发的软硬件环境 294

附录D 单片机应用资料的网上查询方法 299

参考文献 300