第1章 形形色色的人机界面器件及其功能特点 1
1.1概述 1
1.1.1人机界面器件的作用 1
1.1.2人机界面器件的类型 1
1.2静态类输入器件 2
1.2.1拨码开关 2
1.2.2拨动开关 3
1.2.3钮子开关和船形开关 4
1.2.4按键自锁开关（按键开关） 4
1.2.5拨盘开关 5
1.2.6琴键开关和波段开关 5
1.2.7跳线开关 6
1.3动态类输入器件 7
1.3.1轻触开关（按钮开关） 7
1.3.2微动开关 9
1.3.3薄膜开关 9
1.3.4导电橡胶开关 10
1.3.5水银开关 10
1.3.6振动开关 11
1.3.7铁磁开关 11
1.3.8霍尔开关 12
1.3.9磁控开关 13
1.3.10角度开关 14
1.3.11温控开关 14
1.3.12光敏开关 15
1.3.13反射式光电检测开关 15
1.3.14透射式光电检测开关 17
1.3.15一体化红外遥控信号接收头 18
1.3.16音频输入和声控开关 19
1.4视觉类输出器件 20
1.4.1分立式发光二极管LED 20
1.4.2 LED数码管 23
1.4.3 LED点阵模块 24
1.4.4 LCD液晶显示器 25
1.4.5基于HD44780的字符点阵式LCD模块 28
1.4.6钨丝类信号指示灯 38
1.5听觉类输出器件 39
1.5.1压电蜂鸣器 39
1.5.2电磁蜂鸣器 40
1.5.3动圈式扬声器 41
1.5.4讯响器和报警器 42
1.6动作类输出器件 42
1.6.1小型继电器 42
1.6.2直流马达 44
1.6.3步进马达 45
第2章 常用人机界面器件的接口技术 48
2.1开关类输入器件的接口方法和设计技巧 48
2.1.1拨码开关 48
2.1.2跳线开关 49
2.1.3单列式按键开关 50
2.1.4阵列式按键开关 58
2.2 LED类输出器件的接口方法和设计技巧 73
2.2.1分立LED的驱动 73
2.2.2 LED数码管静态驱动方式 75
2.2.3 LED数码管动态驱动方式 79
2.2.4 LED点阵模块动态驱动方式 86
2.3 LED数码管和按键开关组合接口方法和设计技巧 89
2.3.1利用通用器件74HC 164和PCF8574/A 89
2.3.2利用专用器件HD7279A 90
2.4字符型LCD模块接口方法和设计技巧 95
2.4.1 8位并行接口方法 95
2.4.2 4位并行接口方法 101
2.4.3 UART异步串行接口方法 107
2.4.4 UART同步串行接口方法 108
2.5音响输出接口方法和设计技巧 108
2.5.1压电蜂鸣器的驱动 109
2.5.2自带音源电磁蜂鸣器的驱动 110
2.5.3无音源电磁蜂鸣器的驱动 110
第3章 定时器/计数器及其应用开发技术 112
3.1定时器/计数器模块的基本用途 112
3.2 80C51中定时器/计数器TO和T1的特性 113
3.3定时器/计数器TO和T1相关的寄存器 114
3.4 TO和T1模块的电路结构和工作原理 116
3.4.1循环累加计数寄存器 117
3.4.2脉源选择电路 117
3.4.3脉源控制电路 118
3.5定时器/计数器的4种工作方式 119
3.5.1方式1（16位计数寄存器） 119
3.5.2方式0（13位计数寄存器） 120
3.5.3方式2（8位自动重装载计数寄存器） 121
3.5.4方式3（2×8位计数寄存器） 121
3.6定时器/计数器模块的应用举例 123
3.6.1用作硬件定时器的编程方法 123
3.6.2用作硬件计数器的编程方法 129
3.6.3输入捕捉功能的实现方法 133
3.6.4输出比较功能的实现方法 138
3.6.5脉宽调制功能的实现方法 141
3.6.6定时器T0一分为二的应用方法 144
第4章 中断功能及其应用技巧 147
4.1中断的基本概念 147
4.2 80C51的中断源和中断逻辑 149
4.2.1中断源 149
4.2.2中断逻辑 149
4.2.3中断优先级 150
4.3中断相关的寄存器 151
4.4中断处理 153
4.4.1中断功能的编程方法 153
4.4.2中断响应的延迟时间 156
4.4.3需要注意的一些问题 157
4.5中断功能的应用举例 158
4.5.1定时器/计数器溢出中断的编程方法和应用技巧 158
4.5.2外部引脚中断的编程方法和应用技巧 164
4.6外部中断的扩充方法和设计技巧 170
4.6.1用T0和T1外部脉冲源的扩展法 171
4.6.2用并行端口扩展法（触键中断功能的实现） 175
第5章 串行接口及其应用技巧 181
5.1串行通信的基本概念 181
5.1.1串行通信的两种基本方式 182
5.1.2串行通信中数据传送方向 183
5.1.3串行通信中的控制方式 184
5.1.4串行通信中的码型、编码方式和帧结构 185
5.1.5串行通信中的检错和纠错方式 186
5.1.6串行通信组网方式 187
5.1.7串行通信接口电路和参数 189
5.1.8串行通信的传输速率 191
5.1.9串行通信协议 192
5.2 80C51片内通用同步/异步收/发器USART模块 193
5.2.1 USART模块相关的寄存器 195
5.2.2 USART模块的电路结构 197
5.2.3波特率发生器 198
5.2.4 USART模块的工作原理 201
5.2.5多机通信的实现原理 205
5.2.6 UART接口的扩充方法和设计技巧 208
5.3 USART模块的应用举例 209
5.3.1双机异步通信的编程方法和设计技巧 210
5.3.2多机异步通信的编程方法和设计技巧 224
5.3.3同步串口扩展外围器件的编程方法和设计技巧 228
第6章 并行总线、并行总线接口与并行总线扩展技术 235
6.1并行总线概念 235
6.1.1数据总线 236
6.1.2地址总线 236
6.1.3控制总线 236
6.2并行总线接口 237
6.3并行总线扩展技术 238
6.3.1扩展外部程序存储器 238
6.3.2扩展外部数据存储器 243
6.3.3扩展并行I/O端口 248
6.3.4几点补充说明 256
第7章 复位源、复位源设计与复位源扩充技术 259
7.1 80C51的工作状态及其状态迁移 259
7.2复位源、复位操作和复位状态 260
7.2.1什么叫复位源 260
7.2.2复位操作有哪些具体内容 261
7.2.3复位状态有哪些具体表现 262
7.2.4几点补充说明 262
7.3上电复位与复位延时 262
7.3.1上电复位时序 263
7.3.2上电延时复位电路设计 264
7.4人工复位与复位电路 266
7.4.1人工复位时序 266
7.4.2人工复位电路设计 267
7.5欠压检测、欠压复位与欠压中断 267
7.5.1什么叫电源电压跌落 268
7.5.2电源跌落会带来哪些具体危害 268
7.5.3欠压复位电路及其设计 268
7.5.4欠压检测门限的选定 270
7.5.5欠压中断的设计 271
7.5.6几点补充说明 273
7.6如何外扩电压检测专用芯片 273
7.7看门狗与看门狗复位 277
7.7.1为何配备看门狗 278
7.7.2程序失控的原因、后果和恢复 278
7.7.3看门狗电路结构与工作原理 280
7.7.4几点补充说明 281
7.8如何为80C51增设看门狗 282
7.9 3种非常规复位源扩充技术 287
7.10各种复位方式的汇总归纳 292
7.11复位标志的设置和应用 293
第8章 时钟源和电源的设计及节电技术 298
8.1系统时钟源设计 298
8.1.1自建时钟源 298
8.1.2外引时钟源 300
8.1.3时钟振荡器原理分析 302
8.1.4时钟源电路的设计考虑 306
8.2系统电源设计 308
8.2.1电源的获取方式和统筹规划 308
8.2.2稳压电源的电路设计 309
8.2.3芯片电源引脚特点和抗干扰措施 314
8.3节电技术（睡眠与唤醒） 315
8.3.1节电技术背景和概念 315
8.3.2停机模式（PD模式） 317
8.3.3待机模式（IDL模式） 321
8.3.4节电模式下的引脚降耗安排 328
第9章 片载程序存储器烧写技术和保护手段 330
9.1兼容80C51单片机编程的背景知识 330
9.1.1编程概念和编程工具 330
9.1.2芯片内部的编程逻辑 332
9.1.3 80C51的程序保护机制 333
9.1.4芯片标记字节 336
9.2传统的离线式并行编程技术 337
9.3新兴的在线式串行编程技术——经单片机SPI接口 340
9.4新兴的在线式串行编程技术——经单片机UART接口 346
9.5 SPI和UART串行编程的对比 357
9.6 ISP和IAP编程技术简介与对比 359
9.6.1在系统内编程技术 359
9.6.2在应用中编程技术 359
9.6.3 ISP和IAP编程技术的对比 360
参考文献 361
附录A多功能8位7段LED数码管驱动器MAX7219/MAX7221 364
A.1主要技术特点 364
A.2引脚排列和引脚功能 365
A.3内部结构 366
A.4功能描述 366
附录B64键矩阵键盘+8位LED数码管管理器HD7279A 373
B.1 HD7279A的封装形式 373
B.2 HD7279A的引脚功能 374
B.3 HD7279A的控制指令 375
B.4 HD7279A的串行接口信号时序 379
附录C多功能单片机外围接口芯片8155 381
C.1 8155的性能特点 381
C.2 8155的内部结构和封装形式 381
C.3 8155的引脚功能 382
C.4 8155的寄存器地址分配 383
C.5 8155的寄存器功能简介 383
C.6 8155与80C51对接的典型电路 386
附录D电压检测器HT70XX系列专用芯片 387
D.1封装形式和引脚功能 387
D.2内部结构和工作原理 387
D.3选型参考 388
D.4电气参数 389
D.5应用举例 392
附录E带延时复位功能的电源监控器MAX809/810 393
E.1概述 393
E.2内部结构和引脚功能 393
E.3功能说明 394
E.4特性参数和时序图 394
E.4.1选型 394
E.4.2极限参数 395
E.4.3电气参数 395
E.5应用举例 397
附录F.带延时和人工复位的电源监控器MAX811/812 398
F.1概述 398
F.2内部结构和引脚功能 398
F.3功能说明 399
F.3.1电源引起的复位 399
F.3.2人工复位输入 400
F.4特性参数和时序图 400
F.4.1选型 400
F.4.2极限参数 400
F.4.3电气参数 401
F.5应用举例 403
附录G带延时、人工复位及电源故障检测的电压监测器MAX707/708 404
G.1概述 404
G.2内部结构和引脚功能 404
G.3功能说明 405
G.3.1 RESET/RESET操作 405
G.3.2人工复位 406
G.3.3电源故障比较器 406
G.4电气参数和时序图 406
G.4.1极限参数 406
G.4.2电气参数 407
G.5应用举例 408
附录H多功能系统监控器DS 1232 409
H.1概述 409
H.2内部结构和引脚功能 409
H.3工作原理 411
H.3.1电源故障检测 411
H.3.2人工复位 411
H.3.3看门狗定时器 411
H.4电气参数和时序图 411
H.4.1极限参数 411
H.4.2电气参数 412
H.5应用举例 412
附录I多功能单片机监控器MAX705/706/813L 414
I.1概述 414
I.2内部结构和引脚功能 415
I.3功能说明 416
I.3.1 RESET/RESET操作 416
I.3.2看门狗定时器 417
I.3.3人工复位 417
I.3.4电源失常比较器 417
I.4电气参数和时序图 418
I.4.1极限参数 418
I.4.2电气参数 418
I.5典型应用实例 420