第1章 概述 1
1.1 单片机的发展概况 1
1.1.1 单片机的发展历史 1
1.1.2 典型的8位单片机产品 4
1.2 单片机的应用及发展趋势 10
1.2.1 单片机的应用 10
1.2.2 单片机的发展趋势 11
习题1 13
第2章 SOC单片机的结构与原理 14
2.1 C8051F系列单片机总体结构 14
2.1.1 C8051F系列单片机简介 14
2.1.2 CIP-51内核 15
2.1.3 C8051F020单片机的片上资源 16
2.2 C8051F020存储器组织 19
2.2.1 程序存储器 19
2.2.2 内部数据存储器 21
2.2.3 特殊功能寄存器 21
2.2.4 位寻址区 24
2.2.5 外部RAM和片内XRAM 25
2.3 CIP-51指令介绍 31
2.3.1 寻指方式 31
2.3.2 51指令集 32
2.4 中断系统 39
2.4.1 中断概念 39
2.4.2 C8051F中断系统 40
2.5 端口输入／输出 49
2.5.1 优先权交叉开关译码器 50
2.5.2 端口I/O初始化 52
2.5.3 端口4～7 54
2.5.4 交叉开关引脚分配示例 56
2.5.5 片上资源配置工具Config的应用 57
2.6 电源管理方式 63
2.6.1 空闲方式 65
2.6.2 停机方式 65
2.7 复位与时钟 65
2.7.1 复位源 65
2.7.2 上电／掉电复位 66
2.7.3 外部复位 68
2.7.4 内部复位 69
2.7.5 系统时钟 71
习题2 77
第3章 51单片机编程语言 78
3.1 单片机的编程语言概述 78
3.2 汇编语言 78
3.2.1 汇编指令 78
3.2.2 简单程序设计 82
3.2.3 分支程序设计 83
3.2.4 循环程序设计 83
3.2.5 子程序设计及参数传递方法 89
3.3 C51语言 94
3.3.1 标识符、关键字与运算符 94
3.3.2 数据类型 95
3.3.3 常量及变量 97
3.3.4 C51中的特殊数据类型 103
3.3.5 指针 109
3.3.6 函数 112
3.3.7 C和汇编混合编程 116
3.3.8 程序设计的三种基本结构 121
3.3.9 C51程序设计的注意事项 121
3.3.10 代码风格及代码维护的建议 122
3.4 C8051F系列单片机开发环境 124
3.4.1 Silicon Laboratories IDE集成开发环境简介 124
3.4.2 程序开发的基本操作 133
3.4.3 JTAG接口及在线编程调试 141
3.4.4 程序开发示例 141
习题3 146
第4章 SOC单片机的片内功能部件 148
4.1 定时器／计数器 148
4.1.1 定时器／计数器的一般结构和工作原理 149
4.1.2 定时器／计数器T0和T1 151
4.1.3 定时器／计数器T2和T4 160
4.1.4 定时器／计数器T3 165
4.2 可编程计数器阵列 168
4.2.1 PCA0交叉开关配置 169
4.2.2 PCA0的特殊功能寄存器 170
4.2.3 PCA0定时器／计数器 173
4.2.4 PCA0捕捉／比较模块 174
4.2.5 PCA0应用举例 179
4.3 UART通信接口 183
4.3.1 串行通信及基础知识 183
4.3.2 串行接口的组成和特性 185
4.3.3 串行接口的工作方式 190
4.3.4 波特率设计 192
4.3.5 串行口应用编程 194
4.3.6 多机通信原理及应用 202
4.4 系统管理总线SMBus 209
4.4.1 SMBus原理 209
4.4.2 SMBus协议 211
4.4.3 SMBus数据传输方式 213
4.4.4 SMBus特殊功能寄存器 216
4.4.5 SMBus应用举例 221
4.5 串行外设接口总线SPI 226
4.5.1 SPI的原理、控制信号及交叉开关配置 226
4.5.2 SPI特殊功能寄存器 229
4.5.3 SPI0操作 232
4.5.4 SPI应用举例 234
习题4 237
第5章 模／数和数／模转换器 239
5.1 模／数转换器 239
5.1.1 模数转换原理和性能指标 240
5.1.2 C8051F020的ADC0功能结构 241
5.1.3 模拟多路选择器和PGA 243
5.1.4 ADC的工作方式 245
5.1.5 ADC0可编程窗口检测器 249
5.1.6 ADC1（8位ADC） 251
5.1.7 模数转换举例 256
5.2 数／模转换器 267
5.2.1 数模转换原理及性能指标 267
5.2.2 C8051F020的DAC功能结构 269
5.2.3 DAC输出更新 271
5.2.4 DAC输出定标／调整 272
5.2.5 数模转换举例 272
5.3 电压基准 275
5.4 比较器 276
习题5 280
第6章 SOC的特殊型号芯片介绍 281
6.1 资源最少配置型C8051F单片机——C8051F30X 281
6.2 资源较多配置型单片机——C8051F5XX 287
6.3 JTAG接口 290
6.3.1 边界扫描 291
6.3.2 闪存编程命令 293
6.3.3 调试支持 295
习题6 295
第7章 SOC单片机实验介绍 296
7.1 实验系统介绍 296
7.1.1 C8051F单片机开发工具 297
7.1.2 NMC-20XX核心模块简介 297
7.1.3 系统实验板 298
7.2 C8051F单片机实验项目 299
7.2.1 数据传送实验 299
7.2.2 查表实验 301
7.2.3 七段码显示与按键实验 302
7.2.4 定时器实验 310
7.2.5 直流电机转速测量控制实验 313
7.2.6 步进电机控制实验 320
7.2.7 温度数据采集实验 324
7.3 Keil uVision2开发环境 330
7.3.1 在Keil uVision2中集成Silicon的驱动和配置 330
7.3.2 使用Keil uVision2开发C8051F020单片机项目示例 333
习题7 337
第8章 应用举例 338
8.1 用SMBus实现串行Flash芯片的读写 338
8.1.1 Flash芯片概述 338
8.1.2 串行Flash芯片的通信协议 339
8.1.3 程序代码 341
8.2 日历时钟与键盘显示 347
8.2.1 实时时钟芯片S-3530A 347
8.2.2 程序代码 350
8.3 用过采样和求均值提高ADC分辨率 362
8.3.1 工作原理 363
8.3.2 程序代码 364
8.4 电压谐波监测 367
8.4.1 工作原理 368
8.4.2 程序代码 368
8.5 液晶显示程序 378
8.5.1 并口连接方式 380
8.5.2 串口连接方式 384
8.6 GPRS与SMS的应用 385
8.6.1 设计思路 385
8.6.2 核心代码 387
8.7 μCosII在C8051F单片机上的移植 393
8.7.1 OS_CPU.H 394
8.7.2 OS_CPU_A.ASM 395
8.7.3 OS_CPU_C.C 402
附录A CIP-51指令一览表 405
附录B C8051F020的引脚定义及封装 409
附录C C8051F020的电气参数 416
附录D 基本逻辑门电路图形符号 421
参考文献 423