第1章 计算机基础知识 1
导读 1
1.1 概述 1
1.1.1 计算机发展历程 1
1.1.2 计算机硬件系统 3
1.1.3 计算机软件系统 4
1.2 计算机中的信息及表示 5
1.2.1 计算机中的数制及转换 5
1.2.2 数在计算机中的表示 9
1.2.3 其他信息的表示 12
思考题与习题 13
第2章 微型计算机的基本原理 14
导读 14
2.1 微型计算机的结构 14
2.1.1 微型计算机的基本结构 14
2.1.2 微处理器 15
2.1.3 存储器 18
2.1.4 I/O设备及接口电路 19
2.1.5 总线 20
2.2 微型计算机的基本工作原理 20
2.2.1 指令和程序简介 20
2.2.2 微型计算机的工作过程 21
2.3 单片微型计算机 25
2.3.1 单片机的概念 25
2.3.2 单片机的发展历程 26
2.3.3 单片机的应用 26
思考题与习题 27
第3章 微型计算机中的存储器 28
导读 28
3.1 概述 28
3.1.1 半导体存储器的分类 29
3.1.2 半导体存储器的基本结构 30
3.2 随机存储器 32
3.2.1 静态RAM 32
3.2.2 动态RAM 34
3.3 只读存储器 36
3.3.1 只读存储器的基本原理 36
3.3.2 典型的Intel 2764系列EPROM芯片 38
3.4 存储器与微处理器的连接 40
3.4.1 存储器与CPU的连接方法 40
3.4.2 存储器与微处理器的扩展连接 42
3.4.3 存储器与微处理器连接时还应考虑的问题 44
3.5 存储器的结构类型 45
3.5.1 普林斯顿结构 45
3.5.2 哈佛结构 46
思考题与习题 47
第4章 输入／输出接口与中断 48
导读 48
4.1 输入／输出接口概述 48
4.1.1 输入／输出（I/O）接口的概念 48
4.1.2 I/O接口的功能 49
4.1.3 I/O接口的基本结构 50
4.1.4 I/O接口的编址方式 51
4.1.5 I/O接口的分类 52
4.2 CPU与外设的数据传送方式 53
4.2.1 程序控制方式 53
4.2.2 中断传送方式 55
4.2.3 直接存储器存取（DMA）传送方式 55
4.3 中断及中断技术 56
4.3.1 中断的基本概念 56
4.3.2 中断的分类 57
4.3.3 中断的功能 58
4.3.4 中断的优先级 58
4.3.5 中断的允许和屏蔽 60
4.3.6 中断的处理过程 60
思考题与习题 64
第5章 串行通信及接口标准 65
导读 65
5.1 通信的基本知识 65
5.1.1 并行通信和串行通信 65
5.1.2 串行通信的制式 66
5.1.3 串行通信数据传送的基本过程 66
5.1.4 串行通信的通信方式 67
5.1.5 串行通信的校验方法 69
5.1.6 串行通信的速度 69
5.2 常见串行通信总线接口标准 69
5.2.1 RS-232C标准 70
5.2.2 RS-422/423/485接口标准 73
5.2.3 USB接口标准 74
思考题与习题 76
第6章 51系列单片机基本原理 77
导读 77
6.1 51系列单片机简介 77
6.2 8051的结构原理 78
6.2.1 8051的基本组成及内部结构 78
6.2.2 8051的中央处理器（CPU） 79
6.2.3 8051的存储器结构 81
6.2.4 8051的输入／输出接口 86
6.3 51系列单片机的外部引脚及片外总线 89
6.3.1 51系列单片机的外部引脚 89
6.3.2 51系列单片机的片外总线 92
6.4 51系列单片机的时序 92
6.4.1 时钟周期、机器周期和指令周期 92
6.4.2 51系列单片机指令的时序 93
6.5 51系列单片机的工作方式 94
6.5.1 复位方式 94
6.5.2 程序执行方式 95
6.5.3 单步执行方式 95
6.5.4 掉电和节电方式 95
6.5.5 编程和校验方式 96
思考题与习题 97
第7章 51系列单片机汇编程序设计 98
导读 98
7.1 51系列单片机汇编指令格式及标识 98
7.1.1 指令格式 98
7.1.2 指令中用到的标识符 99
7.2 51系列单片机指令的寻址方式 99
7.2.1 常数寻址（立即寻址） 100
7.2.2 寄存器数寻址（寄存器寻址） 100
7.2.3 存储器数寻址 100
7.2.4 位数据寻址（位寻址） 102
7.2.5 指令寻址 102
7.3 51系列单片机的指令系统 102
7.3.1 数据传送类指令 103
7.3.2 算术运算类指令 105
7.3.3 逻辑运算类指令 109
7.3.4 控制转移类指令 111
7.3.5 位操作类指令 115
7.4 51系列单片机汇编程序设计过程及常用伪指令 116
7.4.1 51系列单片机汇编程序设计过程 116
7.4.2 51系列单片机汇编程序常用伪指令 117
7.5 51系列单片机汇编程序设计 119
7.5.1 数据传送程序 119
7.5.2 运算程序 120
7.5.3 代码转换程序 122
7.5.4 分支程序 123
7.5.5 延时程序 125
思考题与习题 125
第8章 51系列单片机C语言程序设计 128
导读 128
8.1 单片机C语言基础知识 128
8.2 C51的数据类型 129
8.2.1 C51的基本数据类型 129
8.2.2 C51的特有数据类型 131
8.3 C51的变量与存储器类型 131
8.3.1 C51的普通变量及定义 131
8.3.2 C51的特殊功能寄存器变量 134
8.3.3 C51的位变量 135
8.3.4 C51的指针变量 136
8.4 绝对地址的访问 137
8.4.1 使用C51运行库中预定义宏 137
8.4.2 通过指针访问 138
8.4.3 使用C51扩展关键字＿at＿ 138
8.5 C51中的函数 139
8.5.1 C51函数的参数传递 139
8.5.2 C51函数的返回值 140
8.5.3 C51函数的存储模式 140
8.5.4 C51的中断函数 141
8.5.5 C51函数的寄存器组选择 142
8.5.6 C51的重入函数 142
思考题与习题 143
第9章 51系列单片机片内接口及应用 144
导读 144
9.1 并行I/O接口 144
9.2 定时器／计数器接口 145
9.2.1 定时器／计数器概述 145
9.2.2 51系列单片机定时器／计数器的主要特性 146
9.2.3 定时器／计数器T0、T1的结构及工作原理 146
9.2.4 定时器／计数器的方式寄存器和控制寄存器 147
9.2.5 定时器／计数器的工作方式 148
9.2.6 定时器／计数器的编程及应用 151
9.3 串行接口 155
9.3.1 51系列单片机串行口的功能 155
9.3.2 51系列单片机串行口的结构 155
9.3.3 串行口控制寄存器 156
9.3.4 电源控制寄存器 157
9.3.5 串行口的工作方式 158
9.3.6 串行口的编程及应用 159
9.4 51系列单片机中断系统 166
9.4.1 51系列单片机的中断系统结构 166
9.4.2 51系列单片机的中断源 166
9.4.3 两级中断允许控制 168
9.4.4 两级优先级控制 168
9.4.5 中断响应 169
9.4.6 中断系统的应用 170
思考题与习题 174
第10章 51系列单片机I/O接口及应用 176
导读 176
10.1 51系列单片机的最小系统 176
10.2 数码管显示器与51系列单片机接口 177
10.2.1 数码管显示器的基本结构与原理 177
10.2.2 数码管显示器使用的主要问题 179
10.2.3 数码管显示器接口与编程 181
10.3 液晶显示器LCD1602与51系列单片机的接口 184
10.3.1 LCD1602概述 184
10.3.2 LCD1602的内部结构 185
10.3.3 LCD1602的指令格式与功能 187
10.3.4 LCD1602的接口与编程 189
10.4 键盘与51系列单片机的接口 193
10.4.1 键盘概述 193
10.4.2 独立式键盘与单片机的接口 196
10.4.3 矩阵式键盘与单片机的接口 197
思考题与习题 203
第11章 51系列单片机数／模、模／数接口及应用 204
导读 204
11.1 D/A转换器与51系列单片机的接口 204
11.1.1 D/A转换器概述 204
11.1.2 典型的D/A转换器DAC0832 206
11.1.3 DAC0832与51系列单片机的接口与应用 208
11.2 A/D转换器与51系列单片机的接口 214
11.2.1 A/D转换器概述 214
11.2.2 典型的A/D转换器ADC0808/0809 216
11.2.3 ADC0808/0809与51系列单片机的接口 218
思考题与习题 222
第12章 51系列单片机应用系统设计 223
导读 223
12.1 单片机应用系统开发过程 223
12.1.1 单片机应用系统开发的基本过程 223
12.1.2 单片机应用系统的硬件系统设计 224
12.1.3 单片机应用系统的软件系统设计 226
12.2 单片机电子时钟的设计 228
12.2.1 功能要求 228
12.2.2 总体方案设计 228
12.2.3 主要器件介绍 229
12.2.4 硬件电路设计 234
12.2.5 软件程序设计 234
12.3 单片机数显温度计设计 247
12.3.1 功能要求 247
12.3.2 总体方案设计 248
12.3.3 主要器件介绍 248
12.3.4 硬件电路设计 252
12.3.5 软件程序设计 253
思考题与习题 262
第13章 Keil C51集成环境的使用 263
导读 263
13.1 Keil C51简介 263
13.2 Keil μVision4 IDE的使用方法 264
13.2.1 建立项目文件 264
13.2.2 给项目添加程序文件 266
13.2.3 编译、连接项目，形成目标文件 267
13.2.4 运行调试观察结果 268
13.2.5 仿真环境的设置 268
思考题与习题 271
第14章 Proteus软件的使用 272
导读 272
14.1 Proteus概述 272
14.1.1 Proteus的进入 272
14.1.2 Proteus的界面 273
14.2 Proteus的基本操作 275
14.2.1 新建电路和选择元件 275
14.2.2 放置和编辑元件 277
14.2.3 连接导线 278
14.2.4 给单片机加载程序 280
14.2.5 运行仿真查看结果 281
思考题与习题 281
附录 282
附录A 51系列单片机指令表（如表A-1～表A-5） 282
附录B C51的库函数 285
参考文献 294