第一章 计算机基础知识 1
第一节 微型计算机的发展和应用概况 1
一、微型计算机的发展简史 1
二、微型计算机的应用 2
三、常用术语 2
第二节 微型计算机的硬件组成及工作过程 2
一、微处理器、微型计算机、微型计算机系统的概念 2
二、微型计算机的硬件组成 3
三、微型计算机的工作过程 5
第三节 Intel系列单片机简介 5
一、MCS-48系列单片机 6
二、MCS-51系列单片机 6
三、MCS-96系列单片机 7
第四节 计算机中的数和编码 8
一、进位计数制 8
二、计算机中数的表示和编码 8
第五节 半导体存储器简介 11
一、半导体存储器的分类 11
二、随机存储器(RAM) 12
三、只读存储器(ROM) 12
四、半导体存储器的主要参数 12
五、芯片存储容量的计算 13
思考与练习 14
第二章 MCS-51系列单片机的内部结构 15
第一节 MCS-51系列单片机芯片内部结构 15
一、MCS-51系列单片机的组成 15
二、中央处理器(CPU)的结构 16
第二节 MCS-51系列单片机内部存储器结构 17
一、程序存储器 18
二、片内随机存储器(RAM)和特殊功能寄存器(SFR) 18
三、片处数据存储器 25
四、并行I/O口的结构及操作 25
第三节 MCS-51系列单片机的芯片引脚及时序 28
一、MCS-51系列单片机引脚功能说明 28
二、复位 29
三、时序 30
四、8031单片机最小系统 31
思考与练习 33
第三章 汇编语言程序设计 34
第一节 MCS-51系列单片机的指令格式及寻址方式 34
一、指令及其表示法 34
二、指令中的符号说明 34
三、寻址方式 35
四、位寻址与布尔处理器 38
第二节 MCS-51系列单片机指令系统 39
一、数据传送指令 39
二、算术运算指令 44
三、逻辑运算指令 48
四、位操作指令 51
五、控制转移指令 52
六、指令的应用 56
第三节 汇编语言程序设计方法 58
一、程序设计语言简介 58
二、MCS-51系列单片机汇编语言源程序的格式 59
三、伪指令 60
四、汇编 62
五、程序设计步骤 64
第四节 汇编语言程序设计举例 65
一、顺序程序的设计 65
二、分支程序的设计 67
三、循环程序的设计 69
四、子程序的设计 72
五、程序设计举例 74
思考与练习 78
第四章 输入/输出与中断 80
第一节 输入/输出数据的传送方式 80
一、CPU寻址外围设备的方式 80
二、CPU与外设间的接口信息 81
三、CPU与接口电路间数据的传送方式 81
四、CPU与外设数据的传送形式 83
第二节 中断综述 83
一、中断的概念 83
二、中断的响应过程及处理 86
第三节 MCS-51系列单片机中断系统 87
一、中断源及其中断服务程序入口地址 87
二、中断允许寄存器IE 88
三、中断优先级寄存器IP 88
四、中断硬件查询电路 89
五、中断信号类别及标志的有关规定 90
六、MCS-51系列单片机对中断的响应 90
七、中断程序举例 92
第四节 MCS-51系列单片机片内定时/计数器 95
一、定时/计数器的内部结构及工作原理 95
二、定时/计数器的方式控制和标志寄存器 96
三、定时/计数器的工作方式 97
四、定时/计数器编程举例 99
第五节 MCS-51系列单片机片内串行通信接口 104
一、可编程的串行通信接口概述 104
二、MCS-51系列单片机片内串行通信电路的组成和特性 106
三、MCS-51系列单片机片内串行通信接口工作方式 109
四、波特率的设定 114
五、多机通信原理 116
六、串行接口通信举例 116
思考与练习 123
第五章 MCS-51系列单片机存储器的扩展 124
第一节 三总线的扩展方法 124
一、MCS-51系列单片机的片外总线结构 124
二、MCS-51系列单片机的系统扩展能力 125
三、MCS-51系列单片机常用存储器扩展芯片 125
第二节 程序存储器的扩展 125
一、程序存储器扩展的基本原理 126
二、程序存储器EPROM的扩展方法 127
三、程序存储器EEPROM的扩展方法 131
四、在实际扩展电路中应注意的问题 133
第三节 数据存储器的扩展 134
一、数据存储器扩展的基本原理 134
二、数据存储器SRAM的扩展方法 135
三、作为片外数据存储器的EEPROM扩展 138
第四节 典型的MCS-51系列单片机的存储器扩展电路 139
一、扩展32KB RAM、32KB EPROM的8031单片机系统 139
二、扩展4KB RAM、4KB EPROM的8031单片机系统 139
三、扩展64KB RAM、64KB EPROM的8031单片机系统 143
第五节 MCS-51系列单片机最小应用系统设计 143
一、单片机的时钟设置与应用 143
二、单片机的复位电路 145
三、8051/8751的最小应用系统 146
四、8031单片机的最小应用系统 147
思考与练习 148
第六章 MCS-51系列单片机接口技术 149
第一节 I/O接口扩展 149
一、可编程并行接口芯片8255 149
二、可编程RAM/IO接口芯片8155 159
第二节 七段LED显示器接口 164
一、七段LED显示器工作原理 164
二、动态显示程序设计 165
第三节 键盘接口原理 166
一、键盘工作原理 167
二、单片机对非编码键盘的控制方式 167
三、可编程键盘/显示器接口8279 169
第四节 MCS-51系列单片机与D/A、A/D的接口 175
一、DAC及ADC的性能指标 176
二、集成D/A转换器DAC 0832 178
三、集成D/A转换器AD 7543 181
四、集成A/D转换器ADC 0809 184
五、集成A/D转换器AD 574 187
第五节 RS-232串行通信接口与MCS-51系列单片机的联接 190
一、电平转换电路 191
二、MCS-51系列单片机与RS-232标准接口电路的联接 192
第六节 MCS-51系列单片机与微型打印机的接口 192
一、TP-μP-16微型打印机 193
二、FD39-GP16微型打印机 194
三、彩色绘图打印机LASER PP40 196
思考与练习 198
第七章 应用系统实例 200
第一节 温度测量系统 200
一、工作原理 200
二、程序流程图说明 200
第二节 电动机转速的测量和控制系统 201
一、工作原理 201
二、电原理图说明 203
三、程序流程图说明 203
第三节 X-Y绘图仪的机械与控制系统 204
一、工作原理 205
二、软件设计 206
第四节 单片机在采暖锅炉控制系统中的应用 209
一、引言 209
二、设计原理 210
附录 212
附录A ASCII(美国标准信息交换码)表 212
附录B MCS-51系列单片机指令系统表 213
参考文献 219