第1章 绪论 1
1.1 单片机的基本概念 1
1.1.1 CPU、微型计算机、单片机 1
1.1.2 单片机的组成 2
1.1.3 单片机的分类与指标 3
1.2 单片机的发展 4
1.2.1 单片机的发展概况 5
1.2.2 单片机技术的发展 6
1.3 单片机的特点和应用 8
1.4 计算机中的数与编码 10
1.4.1 计算机中的数制 10
1.4.2 数制之间的转换 11
1.4.3 原码、反码、补码 13
1.4.4 二进制数的算术运算 15
1.4.5 常用编码 16
本章小结 18
习题1 19
第2章 单片机的硬件结构及工作原理 20
2.1 MCS-51单片机内部结构和引脚功能 20
2.1.1 MCS-51单片机内部结构 20
2.1.2 MCS-51单片机的引脚 21
2.2 MCS-51的CPU 24
2.2.1 运算器 24
2.2.2 控制器 25
2.3 MCS-51存储器的结构 26
2.3.1 程序存储器（使用MOVC访问） 26
2.3.2 外部数据存储器（使用MOVX访问） 27
2.3.3 内部数据存储器（使用MOV访问） 27
2.3.4 特殊功能寄存器SFR（使用MOV访问） 29
2.3.5 位地址空间 31
2.4 并行I/O端口 31
2.4.1 P0口 31
2.4.2 P1口 33
2.4.3 P2口 34
2.4.4 P3口 35
2.4.5 使用P0～P3口时应注意的问题 36
2.5 时钟电路与时序 37
2.5.1 时钟电路 37
2.5.2 时钟周期、机器周期与指令周期 37
2.5.3 MCS-51指令的取指／执行时序 38
2.5.4 访问片外ROM/RAM的指令时序 39
2.6 复位操作和复位电路 40
2.7 低功耗运行模式 41
本章小结 43
习题2 43
第3章 MCS-51的指令系统与汇编语言程序设计 45
3.1 MCS-51单片机指令系统概述 45
3.2 MCS-51单片机的寻址方式 46
3.3 MCS-51单片机指令系统 48
3.3.1 数据传送类指令 49
3.3.2 算术运算类指令 53
3.3.3 逻辑运算类指令 57
3.3.4 控制转移类指令 60
3.3.5 位操作类指令 63
3.4 MCS-51汇编语言程序设计 65
3.4.1 汇编语言程序设计概述 65
3.4.2 汇编语言语句和格式 66
3.4.3 汇编语言程序的汇编方法 69
3.4.4 汇编语言程序设计举例 70
本章小结 84
习题3 84
第4章 C语言基础与C51程序设计 87
4.1 C51语言概述 87
4.2 C51语言的基本语法 88
4.2.1 C51的标识符和关键字 88
4.2.2 C51的数据类型 89
4.2.3 变量的存储种类和存储类型 92
4.2.4 绝对地址的访问 96
4.2.5 C51的运算符和表达式 99
4.3 中断服务程序 102
4.4 C51的库函数 103
4.5 C51程序设计与应用技巧 104
4.6 C语言与汇编语言的混合编程 106
4.6.1 在C51中调用汇编程序 106
4.6.2 在C51中嵌入汇编代码 108
4.7 C51应用编程举例 109
本章小结 114
习题4 115
第5章 MCS-51中断系统 116
5.1 中断系统概述 116
5.2 MCS-51单片机的中断系统 118
5.2.1 中断源及中断入口 119
5.2.2 中断控制 119
5.3 中断处理过程 123
5.3.1 中断响应 124
5.3.2 中断处理 125
5.3.3 中断返回 125
5.3.4 中断响应时间 125
5.3.5 中断请求的撤销 126
5.4 中断程序设计结构及应用举例 127
5.4.1 中断程序的一般设计方法 127
5.4.2 中断程序应用举例 128
5.4.3 外部中断的扩展 133
本章小结 134
习题5 135
第6章 MCS-51定时／计数器 136
6.1 定时／计数器概述 136
6.1.1 定时／计数器的结构 137
6.1.2 定时／计数器的工作原理 137
6.2 定时／计数器的控制 138
6.3 定时／计数器的工作方式 140
6.4 定时／计数器的初始化 142
6.5 定时／计数器的应用 144
6.5.1 定时器应用举例 144
6.5.2 计数器应用举例 151
6.5.3 门控制位GATE的应用举例 152
6.5.4 读运行中的定时／计数器的计数值 153
本章小结 154
习题6 154
第7章 MCS-51串行接口 155
7.1 串行通信的基本概念 155
7.2 MCS-51串行口结构与工作原理 157
7.2.1 串行口控制寄存器SCON 158
7.2.2 特殊功能寄存器PCON 159
7.2.3 波特率的设置 159
7.3 串行口的4种工作方式 161
7.3.1 方式0 161
7.3.2 方式1 163
7.3.3 方式2 166
7.3.4 方式3 168
7.3.5 串行口应用编程总结 168
7.4 多机通信 169
7.5 串行通信接口标准（RS-232C、485简介） 170
7.5.1 RS-232C接口 170
7.5.2 RS-485接口 172
本章小结 173
习题7 173
第8章 MCS-51系统扩展 174
8.1 存储器概述 174
8.1.1 存储器的分类 174
8.1.2 存储器的主要性能指标 175
8.1.3 存储器常用芯片 175
8.2 系统扩展结构与编址技术 178
8.2.1 系统扩展结构 178
8.2.2 系统总线 179
8.2.3 系统扩展常用芯片 180
8.2.4 编址技术 182
8.3 程序存储器ROM的扩展与应用 185
8.4 静态数据存储器RAM的扩展与应用 186
8.5 存储器的综合扩展 187
8.6 输入／输出口的扩展 188
8.6.1 I/O口扩展概述 189
8.6.2 TTL芯片扩展 190
8.6.3 8255A可编程并行I/O口 191
本章小结 199
习题8 199
第9章 MCS-51单片机接口技术 201
9.1 键盘接口技术 201
9.1.1 键盘工作原理及消抖 201
9.1.2 键盘接口的工作原理 202
9.1.3 矩阵式键盘设计实例 209
9.2 LED数码显示器 212
9.2.1 LED显示器的结构与原理 212
9.2.2 LED显示方式 213
9.2.3 LED与单片机的接口 214
9.3 LCD液晶显示器 216
9.3.1 字符型液晶显示模块的组成和基本特点 217
9.3.2 LCD1602模块接口引脚功能 217
9.3.3 LCD1602内部结构 218
9.3.4 LCD1602模块的操作命令 219
9.3.5 LCD1602与单片机接口和编程 221
9.4 A/D、D/A转换器的接口及应用 224
9.4.1 A/D转换器概述 225
9.4.2 ADC0809与MCS-51的接口 226
9.4.3 D/A转换器概述 229
9.4.4 MCS-51与8位DAC0832的接口 230
本章小结 233
习题9 234
第10章 MCS-51单片机总线技术 235
10.1 SPI总线接口技术 235
10.2 I2C总线接口技术 236
10.2.1 I2C总线工作原理 236
10.2.2 I2C总线的数据传输 237
10.2.3 MCS-51单片机扩展I2C总线器件的接口设计 241
10.3 CAN总线接口技术 246
10.3.1 CAN总线简介 246
10.3.2 CAN总线分层协议 247
10.3.3 CAN报文传输 248
10.3.4 CAN节点硬件设计 250
10.3.5 CAN节点软件设计 254
本章小结 261
习题10 261
第11章 单片机应用系统的研制与开发环境 262
11.1 单片机应用系统的研制步骤和方法 262
11.1.1 单片机应用系统的研制流程 263
11.1.2 总体设计 263
11.1.3 硬件系统 264
11.1.4 软件系统 269
11.1.5 系统调试 272
11.2 单片机应用系统开发环境 272
11.3 Keil C51高级语言集成开发环境——μVision4 IDE 274
11.3.1 μVision4 IDE的主要特性 275
11.3.2 μVision4 IDE集成开发环境 275
11.3.3 μVision4 IDE的使用 279
11.4 基于Proteus的单片机系统仿真 280
11.4.1 Proteus7 Professional界面介绍 280
11.4.2 绘制电路原理图 282
11.4.3 ProteusVSM与μVision4的联调 284
本章小结 286
习题11 287
第12章 单片机应用系统设计实例 288
12.1 正、反转可控步进电动机实例 288
12.1.1 基础知识 288
12.1.2 电路与软件设计 290
12.1.3 运行与思考 292
12.2 基于ADC0832的两路电压表实例 292
12.2.1 基础知识 292
12.2.2 电路与软件设计 296
12.2.3 运行与思考 300
12.3 汽车空调控制器设计 300
12.3.1 基础知识 300
12.3.2 电路与软件设计 300
12.3.3 运行与思考 308
本章小结 309
附录 MCS-51单片机指令表 310
参考文献 314