第1章 微型计算机的基础知识 1
1.1 计算机中的数和编码 1
1.1.1 计算机中的数制 1
1.1.2 符号数的表示法 2
1.1.3 二进制数的加减运算 4
1.1.4 二进制数的逻辑运算与逻辑电路 6
1.1.5 二进制编码 9
1.1.6 BCD数的加减运算 10
1.2 逻辑单元与逻辑部件 11
1.2.1 触发器 11
1.2.2 寄存器 13
1.2.3 移位寄存器 14
1.2.4 计数器 14
1.2.5 三态输出门与缓冲放大器 15
1.2.6 译码器 16
1.3 微型计算机的结构和工作原理 16
1.3.1 微型计算机常用的术语 16
1.3.2 微型计算机的基本结构 17
1.3.3 计算机的工作原理 19
1.4 MCS-51单片机的基本组成和存储器配置 20
1.4.1 8051单片机的基本组成 20
1.4.2 MCS-51单片机的存储器 21
1.4.3 特殊功能寄存器 23
1.5 MCS-51系列单片机 27
1.5.1 51子系列和52子系列 27
1.5.2 单片机芯片的半导体工艺 27
1.5.3 AT89系列单片机 28
习题与思考题 28
第2章 汇编语言与汇编程序 30
2.1 符号指令的寻址方式 30
2.1.1 寄存器寻址 30
2.1.2 立即寻址 31
2.1.3 直接寻址 31
2.1.4 间接寻址 31
2.1.5 变址寻址 32
2.1.6 位寻址 33
2.1.7 符号指令的操作数中使用的符号 33
2.2 常用指令 33
2.2.1 数据传送类指令 33
2.2.2 加减运算指令 36
2.2.3 逻辑运算及移位类指令 38
2.2.4 位操作指令 41
2.2.5 指令应用举例 43
2.3 伪指令 45
2.3.1 常量和标号 45
2.3.2 程序的定位和结束伪指令 46
2.4 指令的时序 47
2.4.1 指令周期、机器周期和状态 47
2.4.2 MCS-51指令的时序 47
2.4.3 MCS-51指令的执行过程 49
习题与思考题 50
第3章 程序设计的基本技术 53
3.1 顺序程序设计 53
3.1.1 乘除法指令 53
3.1.2 BCD数加法调整指令DAA 54
3.1.3 顺序程序设计举例 56
3.2 分支程序设计 58
3.2.1 条件转移指令 58
3.2.2 比较不等转移指令 59
3.2.3 无条件转移指令 60
3.2.4 应用举例 61
3.3 循环程序设计 63
3.3.1 减1非零转移指令DJNZ 64
3.3.2 单重循环程序设计举例 65
3.3.3 多重循环程序 70
3.4 子程序设计 71
3.4.1 子程序的概念 72
3.4.2 子程序的调用指令与返回指令 74
3.4.3 子程序及其调用程序设计举例 74
习题与思考题 79
第4章 MCS-51单片机内部接口电路 81
4.1 接口的基本概念 81
4.1.1 接口电路的功能 81
4.1.2 接口控制原理 82
4.1.3 串行接口UART、SPI和I2C/SMBus 83
4.1.4 并行接口 84
4.2 中断及MCS-51单片机的中断系统 85
4.2.1 中断和中断处理过程 85
4.2.2 MCS-51单片机的中断系统 86
4.2.3 多个外部中断源的系统设计 90
4.3 定时器 91
4.3.1 定时器的结构 92
4.3.2 定时器的工作方式 93
4.3.3 定时器应用举例 96
4.4 并行输入输出接口 99
4.4.1 P1口 99
4.4.2 P3口 100
4.4.3 P2口 101
4.4.4 P0口 101
4.4.5 并行输入输出接口应用举例 102
4.5 UART串行输入输出接口 109
4.5.1 串行口的构成 109
4.5.2 串行口控制寄存器SCON 110
4.5.3 电源控制寄存器PCON 111
4.5.4 工作方式和波特率的设定 111
4.5.5 串行口应用举例 113
4.6 串行通信 115
4.6.1 双机通信 115
4.6.2 多机通信 117
4.6.3 MCS-51单片机与80x86微型计算机的通信 123
习题与思考题 128
第5章 单片机的最小应用系统与外部扩展 131
5.1 单片机的最小应用系统 131
5.1.1 单片机的时钟电路 131
5.1.2 复位电路及复位状态 132
5.1.3 MCS-51单片机引线及片外总线结构 133
5.1.4 89C51单片机的最小应用系统 135
5.1.5 8031单片机的最小应用系统 135
5.2 单片机的外部扩展 136
5.2.1 外部扩展芯片与地址总线的连接 136
5.2.2 外部扩展芯片与数据总线的连接 138
5.2.3 外部扩展芯片与控制总线的连接 138
5.3 用TTL或CMOS芯片扩展简单的I/O接口 139
5.3.1 用寄存器扩展简单的输出接口 139
5.3.2 用三态缓冲器扩展输入接口 140
5.3.3 三态缓冲寄存器扩展输入输出接口 141
5.3.4 应用举例 142
5.3.5 开关量的驱动与隔离 147
习题与思考题 149
第6章 半导体存储器 151
6.1 存储器概述 151
6.1.1 存储器的类型 151
6.1.2 存储器的性能指标与分级结构 151
6.2 常用的存储器芯片 152
6.2.1 半导体存储器芯片的结构 152
6.2.2 随机读写存储器RAM 153
6.2.3 只读存储器ROM 154
6.3 存储器的扩展 156
6.3.1 数据存储器的扩展 156
6.3.2 程序存储器的扩展 156
6.3.3 程序存储器和数据存储器的扩展 158
6.4 串行EEPROM存储器及其应用 158
6.4.1 24LCXX 159
6.4.2 X25043/45 172
6.4.3 X84041 180
习题与思考题 184
第7章 常用可编程接口芯片 185
7.1 可编程并行接口8255 185
7.1.1 8255的组成与接口信号 185
7.1.2 8255的工作方式与控制字 186
7.1.3 三种工作方式的功能 189
7.2 可编程计数器/定时器8253 193
7.2.1 8253的组成与接口信号 193
7.2.2 计数器的工作方式及其与输入输出的关系 195
7.2.3 8253的控制字和初始化编程 196
7.2.4 8253的应用 198
7.3 可编程多功能接口8155 199
7.3.1 8155的组成与接口信号 199
7.3.2 8155的命令状态字 202
7.3.3 8155与MCS-51单片机的连接 203
7.4 键盘/显示控制器8279 204
7.4.1 8279的组成与接口信号 204
7.4.2 8279的操作命令 206
7.4.3 8279在键盘和显示器接口中的应用 206
习题与思考题 211
第8章 模拟通道接口 212
8.1 数模转换器及其与微型计算机的接口 212
8.1.1 8位数模转换芯片DAC0832 213
8.1.2 12位数模转换芯片DAC1210 220
8.1.3 10位D/A转换器AD7520 221
8.2 模数转换器ADC及其与微型计算机的接口 222
8.2.1 8位逐次逼近式A/D转换芯片ADC0808 222
8.2.2 12位逐次比较式数模转换芯片AD574 224
8.3 串行模数转换器和数模转换器 227
8.3.1 串行模数转换器TLC2543 227
8.3.2 串行输入12位电压输出数模转换器TLV5616 231
习题与思考题 234
附录A 52子系列单片机 235
A.1 内部RAM 235
A.2 定时器T2 235
A.2.1 定时器T2的中断 235
A.2.2 定时器T2的寄存器 236
A.2.3 定时器T2的工作方式 237
附录B 8XC552单片机 241
B.1 并行I/O端口 241
B.1.1 P1口 241
B.1.2 P4口 241
B.1.3 P5口 242
B.2 串行I/O端口 242
B.2.1 8XC552的串行口1 242
B.2.2 8XC552串行口1的特殊功能寄存器 242
B.2.3 8XC552串行口1的工作方式 243
B.3 定时器 244
B.3.1 定时器T2 244
B.3.2 定时器T3 247
B.4 脉冲宽度调制器PWM和D/A转换器 249
B.5 A/D转换器 249
B.6 中断系统 250
B.6.1 8XC552新增加的中断源和中断标志位 250
B.6.2 8XC552对中断请求的控制 251
B.6.3 中断服务程序的人口地址 253
B.7 8XC552单片机引出线及其功能 253
B.7.1 8XC552单片机引出线的排列 253
B.7.2 8XC552单片机引出线的功能 253
附录C C8051FXXX单片机 255
C.1 C8051FXXX单片机的指令、时钟和复位 255
C.1.1 C8051FXXX单片机的指令集 255
C.1.2 C8051FXXX单片机的时钟 255
C.1.3 C8051FXXX单片机的复位 257
C.2 C8051FXXX单片机的中断系统 258
C.2.1 中断源和中断服务程序人口地址 258
C.2.2 特殊功能寄存器中的中断标志位 259
C.2.3 中断允许寄存器和中断优先级控制寄存器 260
C.3 片内存储器 261
C.3.1 程序存储器 261
C.3.2 内部数据存储器 262
C.3.3 片内的外部数据存储器(内部XRAM) 262
C.3.4 外部数据存储器的访问 264
C.4 定时器 264
C.4.1 定时器3 264
C.4.2 定时器4 265
C.5 可编程计数器阵列PCA 265
C.5.1 PCA计数器 265
C.5.2 可编程计数器阵列PCA 265
C.5.3 PCA的特殊功能寄存器 265
C.6 串行口 267
C.6.1 UART串行口 267
C.6.2 SMBus 268
C.6.3 SPI 269
C.7 模数转换器 270
C.7.1 模拟多路选择器 270
C.7.2 模数转换器ADC的工作方式 271
C.7.3 可编程增益放大器和模数转换器的转换速度 272
C.7.4 C8051F02X的8位模数转换器ADCI 273
C.8 数模转换器 275
C.9 比较器 276
C.9.1 比较器的工作原理和特殊功能寄存器 276
C.9.2 比较器0复位 278
C.10 可编程数字I/O和交叉开关 278
C.10.1 C8051F00X/01X单片机的数字I/O和交叉开关 278
C.10.2 C8051F02X单片机的I/O端口和交叉开关 281
C.11 C8051FXXX单片机的引线图 285
C.11.1 C8051F00X/C8051F01X系列单片机的引线图 285
C.11.2 C8051F02X系列单片机的引线图 286
附录D MCS-51指令系统表 288
附录E MCS-51指令速查表 292