目录 1
绪论 1
预备篇 9
第0章 计算机的基础知识 9
0.1 微型计算机的基本结构和工作原理 9
0.1.1 微机的系统结构 9
0.1.2 微机的基本工作原理 10
0.1.3 微机的主要技术指标 10
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 计算机中数的几个概念 12
0.2.3 计算机中的有符号数的表示 12
0.2.4 进位和溢出 14
0.2.5 BCD码 15
0.2.6 BCD码的运算 16
0.2.7 ASCII码 17
0.3 小结 17
思考题与习题 18
基础篇 19
第1章 MCS-51单片机结构 19
1.1 MCS-51单片机内部结构 19
1.1.1 概述 19
1.1.2 CPU 20
1.2 存储器 20
1.2.1 程序存储器 21
1.2.2 外部数据存储器 23
1.2.3 内部数据存储器 23
1.3 特殊功能寄存器 25
1.4 时钟电路与复位电路 27
1.4.1 时钟电路 27
1.4.3 复位电路 28
1.4.2 单片机的时序单位 28
1.5 引脚功能 29
1.6 小结 30
思考题与习题 31
第2章 51系列单片机的指令系统 33
2.1 寻址方式 33
2.1.2 直接寻址 34
2.1.3 寄存器寻址 34
2.1.1 立即寻址 34
2.1.4 寄存器间接寻址 35
2.1.5 变址寻址 35
2.1.6 位寻址 36
2.1.7 相对寻址 36
2.2 数据传送与交换指令 37
2.2.1 传送类指令 37
2.2.2 交换指令 39
2.3.2 以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令 40
2.3 算术运算和逻辑运算指令 40
2.3.1 算术运算和逻辑运算指令对标志位的影响 40
2.3.3 以dir为目的操作数的逻辑运算指令 41
2.3.4 加1、减1指令 41
2.3.5 十进制调整指令 42
2.3.6 专对A的指令 42
2.3.7 乘、除法指令 43
2.3.8 指令综合应用举例 43
2.4 控制转移指令 44
2.4.1 调用程序和返回类指令 45
2.4.2 转移指令 46
2.4.3 空操作指令 49
2.4.4 指令应用举例 49
2.5 位操作指令 50
2.6 小结 52
思考题与习题 52
3.1 概述 55
第3章 MCS-51单片机汇编语言程序设计 55
3.2 伪指令 56
3.3 顺序程序设计 58
3.4 分支程序设计 60
3.5 循环程序设计 63
3.6 位操作程序设计 67
3.7 子程序 68
3.8 小结 70
思考题与习题 70
第4章 并行接口P0～P3和单片机的中断系统 72
4.1 单片机的并行接口P0～P3 72
4.1.1 P0～P3接口的功能和内部结构 72
4.1.2 编程举例 74
4.1.3 用并行口设计LED数码显示器和键盘电路 76
4.1.4 并行接口小结 81
4.2.1 8XX51中断系统结构 82
4.2 MCS-51单片机的中断系统 82
4.2.2 中断响应过程 85
4.2.3 中断的程序设计 86
4.3 小结 89
思考题与习题 89
第5章 单片机的定时／计数器与串行接口 91
5.1 定时／计数器T0、T1 91
5.1.1 定时／计数器T0、T1的结构和工作原理 91
5.1.2 定时／计数器的寄存器 92
5.1.3 定时／计数器的工作方式 94
5.1.4 定时／计数器的应用程序设计 94
5.1.5 门控位的应用 99
5.2 定时／计数器T2 100
5.2.1 定时／计数器T2的结构和外部引脚 100
5.2.2 定时／计数器T2的寄存器 101
5.2.3 定时／计数器T2的工作方式 102
5.2.4 定时／计数器小结 104
5.3 串行接口 105
5.3.1 概述 106
5.3.2 单片机串行口的结构与工作原理 112
5.3.3 串行口的控制寄存器 114
5.3.4 串行口的工作方式 115
5.3.5 串行口的应用编程 116
5.3.6 利用串行口方式0扩展I/O接口 123
5.3.7 单片机和PC机的串行通信 124
5.4 小结 128
思考题与习题 129
接口篇 131
第6章 单片机总线与存储器的扩展 131
6.1 单片机系统总线和系统扩展方法 131
6.1.1 单片机系统总线信号 131
6.1.2 系统扩展的方法 132
6.1.3 地址译码器 133
6.2.1 EPROM的扩展 135
6.2 程序存储器的扩展 135
6.2.2 EEPROM的扩展 137
6.2.3 Flash存储器（闪速存储器） 138
6.3 数据存储器的扩展 140
6.3.1 SRAM的扩展 140
6.3.2 同时扩展SRAM和Flash存储器的例子 143
6.4 新型存储器扩展（双口RAM、FIFO） 145
6.4.1 双口RAM简介 145
6.4.2 双口RAM与单片机的接口 146
6.4.3 异步FIFO简介 147
6.4.4 异步FIFO与单片机的接口 148
6.5 小结 149
思考题与习题 149
第7章 单片机系统功能扩展 150
7.1 并行I/O接口的扩展 150
7.1.1 通用寄存器、缓冲器的扩展 150
7.1.2 可编程并行接口芯片的扩展 151
7.2 中断扩展 158
7.3 定时器的扩展 159
7.3.1 8254的结构和引脚 159
7.3.2 8254的工作方式控制字和读回命令字 161
7.3.3 8254的状态字 161
7.3.4 8254的应用举例 162
7.4 小结 163
思考题与习题 164
第8章 单片机典型外围接口技术 165
8.1 A/D、D/A接口技术 165
8.1.1 A/D接口技术 165
8.1.2 D/A接口技术 170
8.2 V/F（电压-频率转换）接口 174
8.2.1 电压-频率转换原理 175
8.2.2 频率-电压转换原理 176
8.2.3 V/F转换器应用 177
8.3 人机接口技术 178
8.3.1 键盘接口扩展 178
8.3.2 LED显示器扩展 181
8.3.3 用8279扩展键盘与LED显示器 181
8.3.4 LCD显示器扩展 186
8.4 驱动电路 197
8.5 小结 200
思考题与习题 200
第9章 串行接口技术 202
9.1 RS-485总线扩展 202
9.2 IIC总线扩展接口及应用 204
9.2.1 原理 204
9.2.2 软件IIC总线 206
9.2.3 典型IIC串行存储器的扩展 209
9.2.4 IlC总线接口的串行A/D、D/A扩展 216
9.3.1 SPI的原理 219
9.3 SPI总线扩展接口及应用 219
9.3.2 SPI总线的软件模拟及串并扩展应用 220
9.3.3 10位串行D/A TLC5615的扩展 222
9.3.4 AD549 8位串行A/D的扩展 225
9.4 小结 227
思考题与习题 227
应用篇 229
第10章 单片机的C语言编程——C51 229
10.1 C51程序结构 229
10.2 C51的数据类型 230
10.2.1 C51变量的数据类型 231
10.2.2 关于指针型数据 232
10.3 数据的存储类型和存储模式 233
10.3.1 数据的存储类型 233
10.3.2 存储器模式 233
10.3.4 指针变量说明举例 234
10.3.3 变量说明举例 234
10.4 C51对SFR、可寻址位、存储器和I/O口的定义 235
10.4.1 特殊功能寄存器SFR的定义 235
10.4.2 对位变量的定义 235
10.4.3 C51对存储器和外接I/O口的绝对地址访问 236
10.5 C51的运算符 236
10.6 函数 237
10.6.3 函数的调用 238
10.6.2 函数的定义 238
10.6.1 函数的分类 238
10.6.4 对被调用函数的说明 239
10.7 C语言编程实例 239
10.7.1 顺序程序的设计 240
10.7.2 循环程序的设计 241
10.7.3 分支程序的设计 242
10.8 单片机资源的C语言编程实例 244
10.8.1 C语言程序的反汇编程序（源代码） 244
10.8.2 并行口及键盘的C语言编程 245
10.8.3 C51中断程序的编制 248
10.8.4 定时／计数器的C语言编程 249
10.8.5 串行通信的C语言编程 250
10.8.6 外扩并行I/O口的C语言编程 251
10.8.7 D/A转换器的C语言编程 252
10.9 汇编语言和C语言的混合编程 253
10.9.1 C语言程序和汇编语言程序参数的传递 253
10.9.2 C语言程序调用汇编语言程序举例 254
10.9.3 C语言和汇编语言混合编程传递的参数多于三个的编程方法 256
10.10 C语言函数库的管理与使用 260
10.10.1 库函数的编写 260
10.10.2 函数库的管理 261
10.10.3 用户库函数的使用 263
10.11 小结 263
思考题与习题 264
11.1 RTX51系统特点 266
第11章 RTX51实时操作系统 266
11.2 RTX51的程序结构 267
11.3 RTX51的功能函数 268
11.3.1 信号控制函数 268
11.3.2 任务控制函数 269
11.3.3 延时控制函数 269
11.4 RTX51的任务调度 270
11.5 RTX51的系统配置 271
11.6 RTX51的应用举例 272
11.7 小结 275
思考题与习题 276
第12章 以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试 277
12.1 嵌入式系统开发与开发工具 277
12.1.1 MCU为核心的嵌入式系统的构成 277
12.1.2 嵌入式应用系统的设计原则 278
12.1.3 嵌入式系统的开发工具 278
12.1.4 嵌入式系统的调试 279
12.2 嵌入式系统的抗干扰技术 280
12.2.1 软件抗干扰 281
12.2.2 硬件抗干扰 281
12.2.3 “看门狗”技术 282
12.3 单片机应用系统举例——-电子显示屏 285
12.4 小结 288
思考题与习题 288
第13章 单片机实验指导 289
13.1 单片机在系统编程多功能实验板介绍 290
13.1.1 单片机在系统编程多功能实验板的结构图 290
13.1.2 单片机在系统编程多功能实验板的元件分布 290
13.1.3 多功能实验板的电路图 291
13.2 实验板的跳线、开关、按钮功能 292
13.3 多功能实验板涉及软件的介绍 294
13.3.1 综合测试程序的使用 294
13.3.2 在系统编程软件Microcontroller ISP Software的使用 295
13.3.3 单片机仿真调试集成软件包WAVE的使用 296
13.4 实验指导 301
实验一 程序设计 301
实验二 并行接口 302
实验三 中断 305
实验四 定时／计数器 306
实验五 串行通信实验 309
实验六 串行EEPROM实验（选做） 312
实验七 串行D/A实验（选做） 313
实验八 串行A/D实验（选做） 313
13.5 系统设计选题（课程设计） 314
附录A MCS-51指令表 315
附录B C51的库函数 320
附录C C51的编译、连接定位控制命令 323
附录D 常用IC查询网站 325
附录E 全国大学生电子设计竞赛试题 326