第1章 微型计算机基础 1
1.1微型计算机的定义与工作过程 1
1.1.1定义 1
1.1.2冯·诺依曼体系 1
1.1.3工作过程 2
1.2计算机中的数制和编码基础 3
1.2.1计算机中的数制及转换 3
1.2.2原码、反码、补码 3
1.2.3定点数和浮点数 4
1.2.4计算机中常用的编码 5
1.3微型计算机结构 7
1.3.1微型计算机硬件结构概述 7
1.3.2微型计算机软件概述 8
1.3.3 CPU、存储器、I/O口、总线 11
1.4中断、定时器/计数器、串行通信、并行通信的初步认识 17
1.4.1中断的初步认识 17
1.4.2定时器/计数器的初步认识 18
1.4.3并行通信与串行通信的初步认识 18
1.5 CPU与外设的数据传输方式 20
1.5.1无条件传输方式 20
1.5.2程序查询传输方式 20
1.5.3中断传输方式 21
1.5.4 DMA传输方式 21
本章小结 22
习题 22
第2章 51系列单片机硬件基础 23
2.1认识单片机 23
2.1.1单片机的特点、应用、分类、发展趋势 23
2.1.2常用的单片机产品 27
2.1.3 MCS-51单片机已成为国际经典 29
2.1.4单片机与CPU、ARM、嵌入式系统的关系 30
2.1.5单片机应用系统开发的软硬件环境 32
2.2 51单片机的总体结构 34
2.2.1内部结构 34
2.2.2外部引脚说明 35
2.2.3 CPU的时序周期 38
2.3 51单片机的存储器 39
2.3.1程序存储器 39
2.3.2数据存储器 40
2.3.3特殊功能寄存器 42
本章小结 45
习题 45
第3章 51系列单片机软件编程基础——汇编语言 46
3.1 51单片机指令系统概述 46
3.1.1指令格式 46
3.1.2操作数的类型 46
3.1.3指令描述约定 47
3.1.4寻址方式 47
3.2 51单片机指令系统 50
3.2.1数据传送类指令 50
3.2.2算术运算类指令 54
3.2.3逻辑运算类指令 59
3.2.4控制转移类指令 61
3.2.5位操作类指令 66
3.3 51单片机的伪指令 68
3.4 51单片机汇编语言程序设计基础 71
3.4.1程序设计概述 71
3.4.2顺序结构程序设计 72
3.4.3分支结构的程序设计 73
3.4.4循环结构的程序设计 76
3.4.5查表程序的设计 80
本章小结 82
习题 82
第4章 51系列单片机P0～P3口应用基础 84
4.1认识51单片机的P0～P3口 84
4.1.1 P1口 84
4.1.2 P3口 85
4.1.3 P0口 85
4.1.4 P2口 86
4.1.5 P0～P3口特点总结 87
4.2输出操作 87
4.2.1基本输出操作举例——字节输出与位输出 87
4.2.2扩展输出操作举例——流水灯与霹雳灯 88
4.2.3扩展输出操作举例——8段LED静态与动态显示 90
4.3输入操作 94
4.3.1闸刀型开关输入信号 95
4.3.2单个按钮型开关输入信号 95
4.3.3多个按钮型开关输入信号——键盘 98
4.4实验与设计 103
本章小结 107
习题 107
第5章 51系列单片机中断系统应用基础 108
5.1中断系统的再认识 108
5.1.1中断的有关概念 108
5.1.2中断处理过程 109
5.2认识51单片机中断系统 111
5.2.1 51单片机中断系统结构 111
5.2.2中断控制寄存器 112
5.2.3中断优先级与中断响应 113
5.2.4有中断时的程序结构 115
5.3外部中断举例 116
5.3.1外部中断源初始化 116
5.3.2外部中断实例 117
5.4实验与设计 121
本章小结 123
习题 123
第6章 51系列单片机定时器/计数器应用基础 124
6.1可编程的硬件定时器/计数器的再认识 124
6.1.1功能 124
6.1.2工作原理 124
6.1.3计数器初值的计算 125
6.2认识51单片机的定时器/计数器 125
6.2.1定时器/计数器的结构 125
6.2.2定时器/计数器的控制寄存器 126
6.2.3定时器/计数器工作模式 127
6.3定时器/计数器的应用举例 130
6.3.1定时器/计数器的初始化 130
6.3.2应用举例 132
6.4实验与设计 138
本章小结 140
习题 141
第7章 51系列单片机串行口应用基础 142
7.1串行通信的再认识 142
7.1.1异步串行通信与同步串行通信 142
7.1.2波特率 145
7.1.3串行通信的检错与纠错 146
7.1.4串行接口芯片UART和USART 146
7.2认识51单片机的串行接口 147
7.2.1串行口的结构原理 147
7.2.2串行口的应用控制 148
7.3 51单片机串行口的工作方式 149
7.3.1串行口工作方式0 150
7.3.2串行口工作方式1 153
7.3.3串行口工作方式2 157
7.3.4串行口工作方式3 159
7.4 51单片机串行口的应用举例 160
7.4.1串行口编程基础 160
7.4.2串行口应用举例 162
7.5实验与设计 168
本章小结 170
习题 171
第8章 51系列单片机并行总线接口扩展技术 172
8.1 51单片机并行I/O口扩展基础 172
8.1.1系统扩展总线结构图 172
8.1.2典型的锁存器芯片74LS273 173
8.1.3典型的三态缓冲器74LS244 173
8.1.4可编程的I/O接口芯片8255A 174
8.2并行总线的连接 178
8.2.1数据线、控制线的连接 178
8.2.2译码信号的形成——系统扩展的寻址 179
8.3并行I/O接口芯片扩展示例 181
8.3.1利用锁存器与缓冲器扩展并行的输入/输出口示例 181
8.3.2利用8255A扩展并行的输入/输出口示例 183
8.3.3利用8255A作为8段LED静态显示输出口的示例 184
8.3.4利用8255A作为8段LED动态显示输出口的示例 186
8.4模拟量接口技术 189
8.4.1 A/D与D/A转换器概述 190
8.4.2 8位并行D/A转换器DAC0832接口示例 196
8.4.3 12位并行D/A转换器DAC1208接口示例 202
8.4.4 8位并行A/D转换器ADC0809接口示例 204
8.5实验与设计 207
本章小结 210
习题 211
第9章 51系列单片机串行总线接口扩展技术 212
9.1 I2C总线接口技术 212
9.1.1认识I2C总线接口 212
9.1.2 I2C总线典型器件AT24C02应用举例 214
9.2 SPI总线接口技术 219
9.2.1认识SPI总线 220
9.2.2 SPI总线典型器件X25045应用举例 221
9.3单总线（1-wire）接口技术 225
9.3.1认识单总线（1-wire） 225
9.3.2单总线典型器件DS18B20应用举例 226
9.4典型串行A/D接口芯片TLC2543的编程示例 231
本章小结 235
习题 235
第10章 51系列单片机液晶与点阵显示器应用示例 236
10.1 51单片机液晶显示器接口技术 236
10.1.1认识LCD显示器 236
10.1.2字符型LCD 1602液晶显示模块接口技术 237
10.1.3点阵式带汉字库12864液晶显示模块接口技术 242
10.2 51单片机点阵LED显示器接口技术 250
10.2.1认识点阵LED显示器 250
10.2.2一个5×7点阵一个字符显示 251
10.2.3两个8×8点阵字符串显示 252
本章小结 254
习题 254
第11章 51系列单片机应用系统的设计 255
11.1单片机应用系统结构以及设计内容 255
11.1.1单片机应用系统的一般硬件组成 255
11.1.2单片机应用系统的设计内容 257
11.2单片机应用系统的一般设计方法 258
11.2.1确定系统的功能与性能 258
11.2.2确定系统基本结构 258
11.2.3单片机应用系统硬件与软件设计 259
11.2.4资源分配 261
11.3单片机应用系统的调试 262
11.3.1单片机应用系统调试工具 262
11.3.2单片机应用系统的一般调试方法 263
11.4单片机应用系统的设计实例——集中供暖小型换热站控制系统的设计 266
11.4.1系统描述 267
11.4.2设计方案 267
11.4.3硬件电路设计 268
11.4.4软件设计 271
本章小结 272
习题 272
附录A ASCII码字符表 273
附录B 单片机应用资料的网上查询方法 274
附录C Proteus常用分离器件名称 275
参考文献 276