绪论 1
第0章 计算机的基础知识 8
0.1 微型计算机的基本结构和工作原理 8
0.1.1 微型计算机的系统结构 8
0.1.2 微型计算机的基本工作原理 9
0.1.3 微型计算机的主要技术指标 9
0.2 计算机中的数制与码制 10
0.2.1 计算机中的数 10
0.2.2 计算机中的有符号数的表示 11
0.2.3 进位和溢出 13
0.2.4 BCD码 14
0.2.5 BCD码的运算 15
0.2.6 ASCII码 15
0.3 小结 15
思考题与习题0 16
第1章 MCS-51单片机结构 17
1.1 MCS-51单片机内部结构 17
1.1.1 概述 17
1.1.2 CPU 17
1.2 存储器 18
1.2.1 程序存储器 19
1.2.2 外部数据存储器 20
1.2.3 内部数据存储器 20
1.3 特殊功能寄存器 22
1.4 时钟电路与复位电路 24
1.4.1 时钟电路 24
1.4.2 单片机的时序单位 24
1.4.3 复位电路 25
1.5 引脚功能 26
1.5.1 可总线扩展的单片机引脚 26
1.5.2 不可总线扩展的单片机引脚 26
1.6 小结 27
思考题与习题1 28
第2章 51系列单片机的指令系统 29
2.1 寻址方式 30
2.1.1 立即寻址 30
2.1.2 直接寻址 30
2.1.3 寄存器寻址 30
2.1.4 寄存器间接寻址 31
2.1.5 变址寻址 31
2.1.6 相对寻址 31
2.1.7 位寻址 32
2.2 数据传送与交换指令 32
2.2.1 传送类指令 32
2.2.2 交换指令 35
2.3 算术运算和逻辑运算指令 35
2.3.1 算术运算和逻辑运算指令对标志位的影响 36
2.3.2 以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令 36
2.3.3 以dir为目的操作数的逻辑运算指令 37
2.3.4 加1、减1指令 37
2.3.5 十进制调整指令 37
2.3.6 专对A的指令 38
2.3.7 乘、除法指令 38
2.3.8 指令综合应用举例 38
2.4 控制转移指令 39
2.4.1 调用程序和返回类指令 40
2.4.2 转移指令 41
2.4.3 空操作指令 43
2.4.4 指令应用举例 43
2.5 位操作指令 44
2.6 小结 46
思考题与习题2 46
第3章 MCS-51单片机汇编语言程序设计 48
3.1 概述 48
3.2 伪指令 49
3.3 顺序程序设计 51
3.4 分支程序设计 53
3.5 循环程序设计 56
3.6 位操作程序设计 60
3.7 子程序 61
3.8 小结 63
思考题与习题3 63
第4章 单片机的C语言编程——C51 65
4.1 C51程序结构 65
4.2 C51的数据类型 66
4.3 数据的存储器类型和存储器模式 67
4.3.1 数据的存储器类型 67
4.3.2 存储器模式 68
4.3.3 变量说明举例 68
4.4 指针 68
4.4.1 指针和指针变量 68
4.4.2 指针变量的数据类型和存储类型 69
4.4.3 指针变量的说明 69
4.4.4 指向数组的指针变量 70
4.5 C51对SFR、可寻址位、存储器和I/O口的定义 71
4.5.1 特殊功能寄存器SFR定义 71
4.5.2 对位变量的定义 71
4.5.3 C51对存储器和外接I/O口的绝对地址访问 72
4.6 C51的运算符 73
4.7 函数 74
4.7.1 函数的分类 74
4.7.2 函数的定义 74
4.7.3 函数的调用 74
4.7.4 对被调函数的说明 75
4.8 C语言编程实例 75
4.8.1 C语言程序的反汇编程序（源代码） 76
4.8.2 顺序程序的设计 77
4.8.3 循环程序的设计 78
4.8.4 分支程序的设计 79
4.9 汇编语言和C语言的混合编程 81
4.9.1 C语言程序和汇编语言程序参数的传递 81
4.9.2 C语言程序调用汇编语言程序举例 82
4.9.3 C语言和汇编语言混合编程传递的参数多于3个的编程方法 84
4.10 小结 88
思考题与习题4 89
第5章 输入、输出接口P0～P3 91
5.1 P0～P3并行接口的功能和内部结构 92
5.1.1 端口功能 92
5.1.2 端口的内部结构 92
5.2 编程举例 94
5.3 用并行口设计LED数码显示器和键盘电路 97
5.3.1 用并行口设计LED显示电路 97
5.3.2 用并行口设计键盘电路 101
5.4 小结 104
思考题与练习5 104
第6章 MCS-51单片机的中断系统 105
6.1 8XX51中断系统结构 105
6.1.1 中断源 106
6.1.2 中断控制的有关寄存器 106
6.2 中断响应过程 108
6.2.1 中断处理过程 108
6.2.2 中断请求的撤除 109
6.3 中断的程序设计 110
6.3.1 汇编语言中断程序的设计 110
6.3.2 C51中断程序的设计 112
6.4 外部设备中断的接入 114
6.5 小结 114
思考题与习题6 115
第7章 单片机的定时／计数器 116
7.1 定时／计数器的结构和工作原理 116
7.2 定时／计数器的寄存器 117
7.2.1 定时／计数器方式寄存器TMOD 117
7.2.2 定时／计数器控制寄存器——TCON 118
7.3 定时／计数器的工作方式 118
7.4 定时／计数器的应用程序设计 119
7.4.1 定时／计数器的计数初值C的计算和装入 119
7.4.2 定时／计数器的初始化编程 120
7.4.3 应用编程举例 120
7.4.4 门控位的应用 125
7.5 定时／计数器T2 126
7.5.1 定时／计数器T2的结构和外部引脚 126
7.5.2 定时／计数器T2的寄存器 127
7.5.3 定时／计数器T2的工作方式 128
7.6 小结 130
思考题与习题7 131
第8章 单片机的串行接口 132
8.1 概述 132
8.1.1 同步和异步方式 132
8.1.2 通信方向 133
8.1.3 串行通信接口的任务 133
8.1.4 串行通信接口 134
8.1.5 波特率和发送接收时钟 134
8.1.6 通信线的连接 135
8.1.7 关于RS-232 136
8.1.8 单片机串行通信电路 137
8.2 单片机串行口的结构与工作原理 138
8.2.1 串行口结构 138
8.2.2 工作原理 139
8.2.3 波特率的设定 140
8.3 串行口的控制寄存器 140
8.3.1 串行口的控制寄存器SCON 140
8.3.2 电源控制寄存器PCON 141
8.4 串行口的工作方式 141
8.5 串行口的应用编程 142
8.5.1 查询方式 142
8.5.2 中断法 143
8.5.3 串行通信编程实例 143
8.6 利用串行口方式0扩展I/O口 149
8.7 单片机和PC的串行通信 150
8.8 小结 155
思考题与习题8 156
第9章 单片机总线与系统扩展 157
9.1 单片机系统总线和系统扩展方法 157
9.1.1 单片机系统总线信号 157
9.1.2 外围芯片的引脚规律 158
9.1.3 系统扩展的方法 159
9.1.4 地址译码器 160
9.2 存储器的扩展 162
9.2.1 存储器的基本知识 162
9.2.2 程序存储器的扩展 164
9.3 数据存储器的扩展 168
9.4 同时扩展SRAM和大于64KB FLASH的例子 170
9.5 并行I/O接口的扩展 172
9.5.1 通用锁存器、缓冲器的扩展 173
9.5.2 可编程并行接口芯片的扩展 174
9.6 存储器和I/O口综合扩展电路 178
9.7 扩展多功能接口芯片8155 178
9.8 小结 182
思考题与习题9 183
第10章 单片机应用接口技术 185
10.1 并行D/A接口技术 185
10.1.1 D/A概述 185
10.1.2 DAC0832的扩展接口 186
10.1.3 DAC1210的扩展接口 189
10.2 A/D接口技术 189
10.2.1 A/D概述 189
10.2.2 ADC0809的扩展接口 190
10.2.3 AD574的扩展接口 192
10.3 V/F（电压／频率）转换接口 195
10.4 F/V（频率／电压）转换接口 196
10.5 人机接口技术 197
10.5.1 键盘接口扩展 198
10.5.2 LED显示器扩展 199
10.5.3 用8279扩展键盘与LED显示器 199
10.5.4 LCD显示器扩展 205
10.6 隔离与驱动接口 209
10.7 小结 211
思考题与习题10 211
第11章 串行总线技术 212
11.1 I2C总线扩展技术 212
11.1.1 I2C总线简介 212
11.1.2 I2C总线的通信规程 213
11.1.3 串行I2C E2 PROM AT24CXX 213
11.1.4 I2C总线的编程实现 217
11.1.5 串行E2PROM和8XX51接口实例 221
11.1.6 串行铁电FRAM的扩展 222
11.2 SPI总线扩展接口及应用 223
11.2.1 SPI的原理 223
11.2.2 SPI总线的软件模拟及扩展技术 224
11.2.3 串行D/A转换器TLC5615的扩展 226
11.2.4 8位串行A/D转换器TLC549的扩展 228
11.3 现场总线CAN 230
11.3.1 CAN总线特点 231
11.3.2 CAN总线协议 232
11.3.3 CAN总线接口 234
11.4 小结 237
思考题与习题11 237
第12章 以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试 238
12.1 嵌入式系统开发与开发工具 238
12.1.1 MCU为核心的嵌入式系统的构成 238
12.1.2 嵌入式应用系统的设计原则 239
12.1.3 嵌入式系统的开发工具 239
12.1.4 嵌入式系统的调试 240
12.2 嵌入式系统的抗干扰技术 241
12.2.1 软件抗干扰 242
12.2.2 硬件抗干扰 242
12.2.3 “看门狗”技术 243
12.3 单片机应用系统举例——电子显示屏 245
12.4 小结 249
思考题与习题12 249
第13章 实践训练 250
13.1 概述 250
13.2 可在线编程（ISP）多功能实验板 251
13.3 嵌入式开发涉及的软件介绍 255
13.3.1 综合测试程序的使用 255
13.3.2 运用在线编程软件Atmel ISP实现在线编程 256
13.3.3 单片机仿真调试集成软件包——WAVE的使用 258
13.3.4 单片机仿真调试集成软件包KEIL μVision2介绍 262
13.4 实验指导 265
实验1 程序设计和仿真调试技术 265
实验2 并行接口输入、输出实验 267
实验3 中断实验 271
实验4 定时／计数器实验 274
实验5 串行通信实验 279
实验6 矩阵键盘和显示程序设计 282
实验7 串行E2PROM实验 284
实验8 串行D/A实验 284
实验9 串行A/D实验 286
实验10 电子广告显示屏控制实验 290
实验11 液晶显示器显示控制实验 295
13.5 项目设计（课程设计或毕业设计选题） 300
13.5.1 ISP实验板的使用和进一步开发方法 300
13.5.2 课程设计报告要求 301
13.5.3 课程设计参考选题及提示 301
附录A MCS-51指令表 306
附录B C51的库函数 310
思考题与习题解答 313
参考文献 336