第1章 概述 1
1.1 单片机的含义 1
1.2 单片机的发展历史 2
1.3 单片机及其应用系统的发展趋势 4
1.4 单片机的应用 6
练习题1 7
第2章 80C51硬件组成及原理 8
2.1 80C51的引脚排列及功能 8
2.2 CPU与程序执行过程 11
2.2.1 CPU的工作原理 11
2.2.2 单片机执行程序的过程 13
2.3 80C51存储器及空间分布 14
2.3.1 常用存储器的分类 14
2.3.2 存储器的物理空间和逻辑空间 16
2.3.3 程序存储器 17
2.3.4 数据存储器 18
2.4 指令系统常用特殊功能寄存器 22
2.4.1 程序状态字PSW 22
2.4.2 累加器ACC 23
2.4.3 B寄存器 23
2.4.4 数据指针DPTR 24
2.4.5 堆栈指针SP 24
2.5 CPU时序与时钟电路设计 25
2.5.1 定时单位与时序 25
2.5.2 片外数据存储器访问过程及控制信号 27
2.5.3 时钟电路的组成方式 29
2.5.4 时钟电路的抗干扰措施 31
2.6 复位操作原理及电路设计 32
2.6.1 80C51的复位 32
2.6.2 片外扩展的I/O接口电路的复位 33
2.6.3 复位的抗干扰措施 34
2.7 80C51的低功耗方式设计 34
2.8 常用AT89系列单片机 37
2.8.1 AT89C51单片机 37
2.8.2 AT89C2051单片机 41
练习题2 48
第3章 80C51单片机指令系统与程序设计 50
3.1 指令格式和符号说明 51
3.1.1 指令格式 51
3.1.2 指令中的符号 51
3.2 寻址方式和寻址空间 52
3.2.1 字节操作中的寻址方式 52
3.2.2 位操作中的寻址方式 54
3.2.3 寄存器寻址与直接寻址的比较 55
3.3 数据传送类指令 56
3.3.1 一般传送指令 56
3.3.2 16位地址指针传送指令 57
3.3.3 累加器A与外部RAM传送指令 58
3.3.4 读程序存储器中字节常数的指令 58
3.3.5 栈操作指令 59
3.3.6 累加器A数据交换指令 60
3.4 算术运算类指令 60
3.4.1 加法类指令 60
3.4.2 减法类指令 64
3.4.3 乘法和除法指令 65
3.5 逻辑运算及移位类指令 66
3.5.1 逻辑“与”运算指令 66
3.5.2 逻辑“或”运算指令 66
3.5.3 逻辑“异或”运算指令 67
3.5.4 累加器清0及取反指令 67
3.5.5 移位指令 67
3.6 控制转移类指令 68
3.6.1 无条件转移指令 68
3.6.2 条件转移指令 73
3.6.3 子程序调用及返回指令 75
3.6.4 空操作指令 77
3.7 位操作类指令 78
3.7.1 位传送指令 78
3.7.2 位置位和复位指令 78
3.7.3 位运算指令 78
3.7.4 位控制转移指令 79
3.8 汇编语言程序设计 80
3.8.1 汇编语言的特点及语句格式 80
3.8.2 汇编语言程序的基本结构形式 81
3.9 汇编语言的伪指令与汇编 83
3.9.1 汇编语言的伪指令 83
3.9.2 汇编语言的汇编 85
3.10 汇编语言程序设计举例 87
3.10.1 算术运算程序 87
3.10.2 数制转换程序 93
3.10.3 定时程序 95
3.10.4 查表程序 96
3.10.5 数据极值查找程序 97
练习题3 98
第4章 80C51单片机片内功能单元 102
4.1 并行I/O口 102
4.1.1 P1口 103
4.1.2 P0口 104
4.1.3 P2口 106
4.1.4 P3口 107
4.1.5 通用I/O口功能的指令操作 108
4.1.6 I/O口的电气特性 110
4.1.7 并行I/O口应用举例 111
4.2 中断系统 115
4.2.1 中断源与中断向量地址 116
4.2.2 中断标志与控制 118
4.2.3 中断响应过程 122
4.2.4 中断请求的撤除 124
4.2.5 中断服务程序设计及举例 125
4.3 定时器／计数器 128
4.3.1 定时器／计数器结构与功能 128
4.3.2 定时器／计数器控制寄存器 129
4.3.3 定时器／计数器的工作方式与程序设计举例 130
4.3.4 动态读取定时器／计数器的计数值 139
4.4 串行通信口 140
4.4.1 概述 140
4.4.2 串行口及控制寄存器 144
4.4.3 串行通信的工作方式 147
4.4.4 波特率的设置 150
4.4.5 串行通信编程及应用举例 152
练习题4 163
第5章 单片机应用系统抗干扰技术 166
5.1 干扰的来源及分类 166
5.1.1 干扰的来源 166
5.1.2 干扰的分类 167
5.2 常用硬件抗干扰技术 170
5.2.1 接地技术 170
5.2.2 屏蔽技术 173
5.2.3 滤波技术 178
5.2.4 隔离技术 190
5.2.5 双绞线的抗干扰原理及应用 194
5.2.6 信号线间的串扰及抑制 196
5.2.7 抑制数字信号噪声常用硬件措施 197
5.3 供电电源的抗干扰技术 200
5.3.1 电源干扰问题概述 201
5.3.2 电源抗干扰的基本方法 203
5.3.3 EMI电源滤波器 205
5.3.4 瞬变干扰与TVS 207
5.3.5 电源变压器的屏蔽与隔离 212
5.3.6 供电直流侧抑制干扰措施 213
5.4 印制电路板的抗干扰设计 215
5.4.1 地线和电源线的布线设计 215
5.4.2 信号线的布线原则 217
5.4.3 配置去耦电容的方法 220
5.4.4 芯片的选用与器件布局 222
5.4.5 印制电路板的安装和板间配线 224
5.5 软件抗干扰原理与方法 224
5.5.1 软件抗干扰一般方法 224
5.5.2 指令冗余技术 225
5.5.3 软件陷阱技术 225
5.5.4 故障自动恢复处理程序 228
5.5.5 数字滤波 232
5.5.6 干扰避开法 236
5.5.7 开关量输入／输出软件抗干扰设计 238
5.6 看门狗技术 238
练习题5 244
第6章 单片机并行扩展与接口技术 246
6.1 单片机的扩展总线结构及编址技术 246
6.1.1 单片机总线的构造方法 246
6.1.2 编址技术 247
6.1.3 80C51单片机存储器的特点 250
6.2 单片机存储器的扩展 251
6.2.1 扩展程序存储器的接口设计 251
6.2.2 外部数据存储器的扩展 256
6.2.3 扩展存储器综合设计举例 259
6.3 单片机I/O口及定时器扩展 262
6.3.1 用74HC244扩展并行输入口 262
6.3.2 用74HC377扩展并行输出接口 264
6.3.3 8255A可编程并行I/O扩展接口 265
6.3.4 8253可编程定时器／计数器扩展接口 271
6.4 单片机与D/A及A/D转换器接口 276
6.4.1 D/A转换器的技术性能 276
6.4.2 8位D/A转换器DAC0832 277
6.4.3 12位D/A转换器DAC1208 280
6.4.4 D/A转换器接口技术应用举例 282
6.4.5 A/D转换器的技术指标 284
6.4.6 8位A/D转换器ADC0809 285
6.4.7 8通道12位A/D转换器MAX197 289
6.4.8 双积分12位A/D转换器ICL7109 294
6.4.9 V/F转换器AD652在A/D转换中的应用 301
6.4.10 A/D、D/A扩展综合应用实例 307
6.5 LED显示器与键盘接口技术 309
6.5.1 LED显示器结构原理 309
6.5.2 8位LED驱动器ICM7218B 311
6.5.3 8279键盘和显示器接口芯片 315
6.5.4 键盘、LED显示接口应用综合实例 327
6.6 LCD显示器与接口芯片 333
6.6.1 液晶显示器及其特点 333
6.6.2 ICM 7211M LCD驱动器 334
6.6.3 89C51与LCD驱动器接口电路 337
6.7 微型打印机接口电路 338
6.7.1 TPμp-40A主要性能及接口信号 338
6.7.2 单片机与TPμp-40A/16A打印机接口电路 340
6.8 单片机扩展系统主机单元的抗干扰技术 342
6.8.1 总线的可靠性设计 342
6.8.2 芯片配置与抗干扰 346
6.8.3 时钟电路配置 349
6.8.4 复位电路设计 349
练习题6 350
第7章 单片机串行扩展与接口技术 353
7.1 单片机串行扩展方式 353
7.1.1 I2C总线接口 353
7.1.2 单总线接口 359
7.1.3 SPI串行外设接口 359
7.1.4 Microwire串行扩展接口 360
7.1.5 80C51 UART方式0串行扩展接口 361
7.2 单片机串行传输软件及其模拟技术 362
7.2.1 I2C总线典型信号的模拟子程序 362
7.2.2 I2C总线模拟通用子程序 364
7.3 串行扩展外围芯片及应用实例 366
7.3.1 I/O口串行扩展芯片PCF8574/8574A 366
7.3.2 串行LED显示驱动器MC14499 369
7.3.3 12位串行A/D转换器MAX187 373
第8章 单片机功率接口技术 377
8.1 功率驱动器件 377
8.1.1 74系列功率集成电路 377
8.1.2 75系列功率集成电路 379
8.1.3 MOC系列光耦合过零触发双向晶闸管驱动器 380
8.1.4 固态继电器 384
8.2 继电器型负载功率接口 387
8.2.1 超小型电磁继电器 388
8.2.2 直流电磁式继电器功率接口 388
8.2.3 交流电磁式继电器功率接口 389
8.3 过零触发双向晶闸管调功器 390
第9章 单片机应用系统工程设计 392
9.1 单片机应用系统设计概述 392
9.1.1 设计步骤 392
9.1.2 硬件设计要点 393
9.1.3 软件设计要点 394
9.1.4 抗干扰技术设计要点 394
9.2 低功耗单片机系统设计 395
9.3 单片机应用系统设计举例 397
9.3.1 温度控制系统的组成 397
9.3.2 硬件电路设计 398
9.3.3 程序设计 401
附录A 80C51系列单片机指令集 415
A.1 按字母顺序排列的指令集 415
A.2 按功能分类的指令集 419
附录B 常用芯片索引 424
参考文献 426