第1章 单片机概述 1
1.1 什么是单片机 1
1.1.1 微型计算机 1
1.1.2 单片机的概念 2
1.1.3 单片机与嵌入式控制系统 2
1.2 单片机的发展 3
1.2.1 单片机的发展历程 3
1.2.2 MCS-51系列单片机 4
1.2.3 单片机的最新发展状况 5
1.3 单片机的特点、分类及应用 6
1.3.1 单片机的特点 6
1.3.2 单片机的分类 6
1.3.3 单片机的应用 7
1.4 单片机应用系统的结构与开发过程 7
1.4.1 单片机应用系统的结构 7
1.4.2 单片机应用系统的开发过程 8
本章小结 9
本章习题 10
第2章 51单片机的基本结构与工作原理 11
2.1 51单片机的基本结构 11
2.2 51单片机的封装与引脚 13
2.2.1 51单片机的封装 13
2.2.2 51单片机的引脚 14
2.3 51单片机的CPU与存储器 17
2.3.1 51单片机的CPU 17
2.3.2 CPU的时钟与时序 20
2.3.3 51单片机的存储结构 22
2.4 51单片机的工作方式 28
2.5 并行I/O端口 31
2.5.1 P0口 32
2.5.2 P1口 33
2.5.3 P2口 34
2.5.4 P3口 34
2.6 单片机最小系统 35
本章小结 36
本章习题 37
第3章 MCS-51指令系统与汇编语言程序设计 38
3.1 MCS-51指令系统概述 38
3.1.1 指令与指令系统 38
3.1.2 程序设计语言 39
3.1.3 MCS-51指令系统 40
3.1.4 指令中的常用符号 40
3.1.5 汇编语言指令格式与伪指令 41
3.2 MCS-51指令系统的寻址方式 43
3.2.1 立即寻址 43
3.2.2 直接寻址 43
3.2.3 寄存器寻址 44
3.2.4 寄存器间接寻址 44
3.2.5 变址寻址 44
3.2.6 相对寻址 45
3.2.7 位寻址 45
3.3 MCS-51指令集 45
3.3.1 数据传送类指令 45
3.3.2 算术运算类指令 50
3.3.3 逻辑运算类指令 53
3.3.4 移位类指令 56
3.3.5 位操作指令 57
3.3.6 程序转移及子程序调用与返回指令 58
3.4 MCS-51汇编语言程序设计 62
3.4.1 汇编语言程序设计的步骤 62
3.4.2 顺序程序设计 63
3.4.3 分支程序设计 64
3.4.4 循环程序设计 65
3.4.5 子程序设计 68
3.4.6 汇编语言的开发环境 71
本章小结 72
本章习题 73
第4章 单片机的C51语言程序设计 75
4.1 C51语言概述 75
4.1.1 C51语言与C语言 75
4.1.2 C51语言与汇编语言 77
4.2 C51数据类型、存储器类型与存储模式 77
4.2.1 C51数据类型 77
4.2.2 C51存储器类型 80
4.2.3 C51数据存储模式 82
4.2.4 C51语言中的绝对地址访问 82
4.3 C51的运算量 83
4.3.1 常量 83
4.3.2 变量 84
4.4 C51的运算符及表达式 85
4.5 C51的语句与结构化程序设计 89
4.5.1 表达式语句及复合语句 89
4.5.2 C51的分支结构控制语句 90
4.5.3 循环结构控制语句 91
4.6 C51构造数据类型简介 94
4.6.1 数组 94
4.6.2 指针 95
4.6.3 结构体 96
4.7 C51函数 97
4.7.1 函数的定义与调用 97
4.7.2 中断函数 98
4.7.3 预处理命令、库函数 98
4.7.4 C51语言结构 100
4.8 Keil软件的使用 100
4.8.1 Keil软件下单片机应用程序开发步骤 101
4.8.2 Keil软件的调试方法 108
4.8.3 实验例题 113
本章小结 116
本章习题 117
第5章 键盘、显示器接口 118
5.1 显示器接口原理及应用 118
5.1.1 7段LED数码管 118
5.1.2 LED点阵显示及其接口电路 124
5.1.3 LCD显示接口电路 135
5.1.4 TFT LCD显示模块 140
5.2 键盘接口电路 142
5.2.1 独立式键盘 142
5.2.2 矩阵式键盘 148
本章小结 153
本章习题 153
第6章 中断系统与定时／计数器 155
6.1 中断技术概述 155
6.2 51单片机中断系统的结构 156
6.2.1 51单片机中断系统的组成 156
6.2.2 51单片机的中断源与中断请求标志 156
6.2.3 中断允许控制 158
6.2.4 中断优先级控制 159
6.3 51单片机的中断响应 160
6.3.1 中断响应的一般过程 160
6.3.2 中断响应 161
6.3.3 中断嵌套 162
6.3.4 中断系统中的编程 163
6.4 51单片机的中断应用编程举例 164
6.4.1 单一中断源 165
6.4.2 中断优先级与嵌套实验 166
6.5 51单片机的定时／计数器 168
6.5.1 定时／计数器的结构和工作原理 168
6.5.2 定时／计数器的方式设置与控制 169
6.5.3 定时／计数器的工作方式 170
6.5.4 定时／计数器的应用与编程 174
6.5.5 定时／计数器的特殊应用 178
6.6 中断与定时器综合应用举例 179
本章小结 183
本章习题 183
第7章 单片机串行通信 185
7.1 串行通信原理 185
7.1.1 并行通信与串行通信 185
7.1.2 同步与异步串行通信 186
7.1.3 波特率和数据传输率 187
7.1.4 串行通信的制式 187
7.1.5 串行通信接口标准 188
7.1.6 串行通信的校验 191
7.2 51单片机串行通信 191
7.2.1 51单片机串行口结构 192
7.2.2 51单片机串行口工作方式 194
7.2.3 波特率设计 197
7.2.4 51单片机串行口使用 199
7.3 51单片机串行通信编程 199
7.3.1 同步方式通信编程 200
7.3.2 异步方式通信编程 201
7.4 51单片机与PC机串行通信编程 206
7.4.1 电路连接方式 206
7.4.2 串口调试助手 209
7.4.3 PC端编程 209
7.4.4 单片机与PC机通信的实验例程 215
本章小结 216
本章习题 216
第8章 数模和模数转换 217
8.1 数模和模数转换概述 217
8.2 D/A转换器 218
8.2.1 D/A转换器的结构与工作原理 218
8.2.2 DAC0832 221
8.2.3 单片机与DAC0832的接口电路设计 222
8.3 A/D转换器 225
8.3.1 A/D转换的步骤 225
8.3.2 A/D转换器的工作原理与结构 226
8.3.3 ADC0809 227
8.3.4 单片机与ADC0809的接口电路设计 228
本章小结 229
本章习题 229
第9章 单片机的总线扩展技术 231
9.1 I2C串行总线 231
9.1.1 I2C串行总线概述 231
9.1.2 I2C总线数据传送的规定 232
9.1.3 51单片机与I2C串行总线器件的接口 236
9.1.4 利用I2C实现AT24C01存储器扩展 239
9.2 SPI串行总线 244
9.2.1 SPI总线的组成及工作原理 244
9.2.2 利用SPI总线实现DS1302串行时钟扩展 247
9.3 单总线 257
9.3.1 单总线结构 257
9.3.2 单总线命令序列 257
9.3.3 数字温度传感器DS18B20 258
9.3.4 DS18B20与单片机接口 262
本章小结 266
本章习题 267
第10章 单片机应用系统设计方法及举例 268
10.1 单片机应用系统开发的一般方法 268
10.1.1 确定任务需求 269
10.1.2 总体设计 269
10.1.3 硬件电路设计 269
10.1.4 软件设计 272
10.1.5 系统调试 272
10.1.6 设计定型 272
10.2 单片机应用系统开发举例 273
10.2.1 设计要求 273
10.2.2 各模块方案选择与论证 273
10.2.3 系统硬件电路设计 274
10.2.4 系统软件程序设计 277
本章小结 279
本章习题 279
参考文献 281