学习情境一 单片机的发展和应用领域 1
1.1初识单片机 1
1.1.1什么是单片机 1
1.1.2单片机发展历史与高速SOC单片机C8051F 2
1.1.3 Cygnal C8051F系列单片机特点 2
1.1.4有关C8051系列CPU 3
1.2单片机介绍 4
1.2.1 MCS-51单片机基本功能介绍 4
1.2.2 CIP-51单片机基本功能介绍 5
1.3相关知识 7
1.3.1数制和编码 7
1.3.2逻辑运算 8
1.3.3真值与机器数 9
1.3.4原码、反码、补码 9
1.3.5 BCD码 10
思考题 11
学习情境二 单片机内部结构 12
2.1 MCS-51单片机基本组成及引脚功能 12
2.1.1单片机的基本组成 12
2.1.2单片机的引脚及其功能 13
2.1.3 MCS-51单片机的存储器 15
2.2 CIP-51单片机基本功能介绍 22
2.3单片机复位 23
2.3.1上电复位 23
2.3.2掉电复位 24
2.3.3外部复位 25
2.3.4软件强制复位 25
2.3.5时钟丢失检测器复位 25
2.3.6比较器0复位 25
2.3.7外部CNVSTR引脚复位 25
2.3.8看门狗定时器复位 25
思考题 26
学习情境三 单片机指令系统 27
3.1指令 27
3.2程序设计语言 27
3.3 Cygnal （80C51）单片机指令 28
3.4汇编语言的特点 32
3.5汇编指令的格式 32
3.6指令系统符号的意义 33
3.7寻址方式 33
3.8 Cygnal系列单片机指令 34
3.8.1数据传送和交换类指令 34
3.8.2算术操作类指令（24） 37
3.8.3逻辑运算指令 40
3.8.4控制转移类指令 41
3.8.5位操作指令 43
思考题 44
学习情境四 实现交通灯自动控制 47
4.1汇编语言程序设计概述 48
4.2伪指令 48
4.3单片机汇编语言程序的基本结构形式 49
4.4 Cygnal单片机汇编语言程序设计举例 54
思考题 61
学习情境五 在电机控制中应用中断 62
5.1中断系统的概述 62
5.1.1中断原理介绍 62
5.1.2使用中断的好处 63
5.2单片机中断系统结构 64
5.2.1中断源 64
5.2.2中断控制系统中的特殊功能寄存器（SFR） 65
5.3中断响应 68
5.3.1中断响应条件 68
5.3.2中断响应过程 68
5.3.3中断响应时间 68
5.4外部中断方式的选择 69
5.4.1电平触发方式 69
5.4.2脉冲触发方式 69
5.5中断程序设计 69
5.5.1中断初始化程序 69
5.5.2中断服务程序 70
思考题 71
学习情境六 单片机定时器/计数器 73
6.1定时器/计数器工作原理及结构 73
6.1.1定时器/计数器结构 74
6.1.2定时器/计数器控制寄存器 75
6.2定时器/计数器工作方式 76
6.2.1方式0：13位定时器/计数器 76
6.2.2方式1： 16位定时器/计数器 77
6.2.3方式2： 8位自动重装载的定时器/计数器 77
6.2.4方式3：两个8位定时器/计数器（仅定时器0） 78
6.2.5定时器/计数器的定时/计数范围 79
6.3单片机定时器/计数器的应用 79
6.3.1定时器/计数器的编程和使用方法 79
6.3.2定时器/计数器的应用实例 80
6.4门控位的应用 84
思考题 86
学习情境七 模拟量输入与实时控制输出 88
7.1模拟量与数字量概述 88
7.2 A/D转换原理 89
7.3 A/D转换器及参数指标 90
7.4典型A/D转换器芯片ADC0809 93
7.4.1 ADC0809的内部结构及工作原理 93
7.4.2 ADC0809典型应用 95
7.4.3应用举例 97
7.5 D/A转换接口电路 100
7.5.1 D/A转换器的技术性能指标 100
7.5.2典型D/A转换器芯片DAC0832 101
学习情境八PWM波输出 103
8.1 PWM波的产生原理 104
8.2 PWM波变频控制原理 104
8.2.1 PWM脉宽调制基本知识 105
8.2.2软件产生PWM波的调速原理 105
8.2.3实现任务的软件方式之一 106
8.3 Cygnal可编程计数器阵列 108
8.4 Cygnal的PCA计数器/定时器 109
8.5 Cygnal的捕捉/比较模块 110
8.5.1边沿触发的捕捉方式 111
8.5.2软件定时器（比较）方式 112
8.5.3高速输出方式 112
8.5.4频率输出方式 113
8.5.5 8位脉宽调制器方式 114
8.5.6 16位脉宽调制器方式 114
8.6 PCA0寄存器说明 115
思考题 118
学习情境九 串行外设通信SPIO与UART 120
9.1串行通信基础知识 120
9.2 MCS-51单片机串行口结构及工作方式 122
9.3串行口的应用 126
9.4串行外设接口总线（SPI0） 132
9.4.1信号说明 132
9.4.2 SPI0操作 133
9.4.3串行时钟时序 135
9.4.4 SPI特殊功能寄存器 135
9.5 UART0 138
9.5.1 UART0工作方式 138
9.5.2多机通信 142
9.5.3帧错误和传输错误检测 143
9.5.4 UART0特殊功能寄存器 144
思考题 145
学习情境十集成开发环境—— 147
10.1系列单片机下载使用 147
10.1.1 ByteBlaster下载线电路 147
10.1.2 AT89S系列的ISP方法 147
10.2 AVR系列的ISP方法 149
10.3工具箱 150
10.4硬件连接 150
10.5软件安装 150
10.6 Silabs集成开发环境 151
10.6.1系统要求 151
10.6.2汇编程序和连接程序 151
10.6.3评估版C51C编译器 151
10.6.4在Silabs IDE上使用Keil 8051软件工具 151
10.6.5源程序实例 152
10.6.6寄存器定义文件（头文件） 152
10.7目标板 152
10.7.1系统时钟源 152
10.7.2按键和发光二极管 153
10.7.3串口J5 153
10.7.4模拟输入输出口J11和J20 153
10.7.5外扩I/O连接器（J24） 154
10.7.6电源检测器禁止跳线器J23 155
10.7.7目标板JTAG接口J4 155
10.7.8 I/O接口连接器（J12～J19） 155
10.7.9 VREF连接器（J22） 156
10.8串行适配器 156
10.9 U-EC5操作指南 156
10.9.1 U-EC5调试适配器操作说明 157
10.9.2应用专用软件（U-EC5中文编程软件）快速烧录C8051 FMCU操作说明 161
10.10在5V系统中应用3.3 V Cygnal单片机解决方案 166
10.10.1电源选择 166
10.10.2用5V输出驱动3V输入 166
10.10.3用3V输出驱动5V输入 166
参考文献 168