第1章 单片机概述 1
1.1 什么叫单片机 1
1.2 单片机的特点 2
1.3 单片机的发展概况 2
1.4 单片机主要制造厂商 4
1.5 STC系列单片机 5
1.5.1 STC89系列单片机 5
1.5.2 STC15Fxx系列单片机 6
1.5.3 STC15Wxx系列单片机 7
1.6 其他系列单片机 9
1.7 单片机的发展趋势 9
1.8 单片机的应用领域 11
1.9 单片机技术主要网站 12
本章小结 12
练习与思考题 13
第2章 STC15系列单片机体系结构 14
2.1 STC15W4K32S4单片机内部结构 14
2.2 STC15W4K32S4单片机芯片引脚功能 17
2.3 STC15W4K32S4单片机中央处理器 20
2.3.1 运算器 20
2.3.2 控制器 21
2.3.3 单片机程序执行过程 23
2.4 STC15W4K32S4单片机的存储结构 24
2.4.1 单片机的存储器结构 24
2.4.2 程序存储器 24
2.4.3 内部数据存储器 25
2.4.4 特殊功能寄存器 29
2.4.5 外部数据存储器 31
2.5 STC15W4K32S4单片机的I/O端口 31
2.5.1 I/O口功能 31
2.5.2 I/O口工作模式 32
2.5.3 通用I/O端口结构 33
2.5.4 并行三总线和复合功能端口操作 35
2.5.5 I/O口的外部驱动 37
2.6 STC单片机的时钟与复位操作 39
2.6.1 外部时钟源 39
2.6.2 内部RC时钟源 40
2.6.3 CPU的时序 42
2.6.4 STC单片机的复位 43
2.7 STC15单片机的工作方式 46
本章小结 47
练习与思考题 47
第3章 STC15系列单片机指令系统 49
3.1 指令系统概述 49
3.2 指令格式 49
3.2.1 指令的构成 49
3.2.2 指令的标准格式 50
3.2.3 指令中常用的符号 50
3.3 指令系统的寻址方式 51
3.4 STC单片机指令系统 55
3.4.1 数据传送类指令 55
3.4.2 算术操作类指令 60
3.4.3 逻辑运算与移位指令 66
3.4.4 控制转移类指令 70
3.4.5 位操作指令 75
本章小结 77
练习与思考题 77
第4章 STC15系列单片机的存储器 81
4.1 STC15W4K32S4单片机的内部RAM 81
4.1.1 STC15W4K32S4单片机基本RAM 81
4.1.2 STC15W4K32S4单片机SFR和扩充RAM 84
4.1.3 STC15W4K32S4单片机扩展RAM 85
4.2 STC15W4K32S4单片机的程序存储器 87
4.2.1 中断入口地址 87
4.2.2 程序存储器的访问 88
4.3 单片机ISP/IAP技术 88
4.3.1 ISP/IAP新技术 89
4.3.2 内部Flash存储器空间分配 89
4.3.3 ISP/IAP特殊功能寄存器 90
4.3.4 ISP/IAP编程应用 92
4.3.5 Data Flash使用注意事项 97
本章小结 98
练习与思考题 98
第5章 STC15系列单片机汇编语言程序设计 99
5.1 汇编语言程序设计概述 99
5.1.1 计算机编程语言 99
5.1.2 单片机源程序的汇编 100
5.1.3 伪指令 100
5.1.4 汇编程序分段格式 103
5.2 汇编语言程序设计 104
5.2.1 基本结构 104
5.2.2 汇编语言程序设计步骤 107
5.2.3 程序流程图 107
5.3 汇编语言程序设计实例 108
5.3.1 分支转移程序 108
5.3.2 循环程序 111
5.3.3 子程序 112
5.3.4 算术运算程序 113
5.3.5 逻辑运算程序 114
5.3.6 数制转换程序 116
5.3.7 查表程序 118
5.3.8 关键字查找程序 120
5.3.9 数据极值查找程序 121
5.3.10 数据排序程序 122
本章小结 123
练习与思考题 123
第6章 STC15系列单片机的中断系统 126
6.1 中断的概念 126
6.1.1 中断的功能作用 126
6.1.2 中断技术 127
6.2 STC15W4K32S4单片机中断系统结构 127
6.2.1 中断系统结构 127
6.2.2 中断源 128
6.2.3 中断控制寄存器 129
6.2.4 中断的控制 133
6.2.5 中断优先级控制 136
6.3 中断响应处理过程 140
6.3.1 中断响应条件 140
6.3.2 外部中断响应时间 141
6.3.3 中断响应与中断入口 141
6.3.4 中断请求的撤销 142
6.3.5 中断返回 143
6.3.6 中断服务程序设计 143
6.4 外部中断源的扩展方法 146
6.4.1 中断和查询结合法 147
6.4.2 矢量中断扩展法 147
6.5 中断系统软件设计 149
6.5.1 中断系统软件设计的任务 149
6.5.2 中断系统软件的程序结构 149
6.5.3 中断服务子程序流程 149
6.6 中断系统应用实例 150
本章小结 152
练习与思考题 152
第7章 STC15系列单片机的定时器／计数器 154
7.1 STC15W4K32S4单片机的基本定时器／计数器 154
7.1.1 工作方式控制寄存器TMOD 155
7.1.2 定时器／计数器控制寄存器TCON 156
7.1.3 定时器／计数器辅助寄存器AUXR 156
7.2 基本定时器／计数器的工作方式 156
7.2.1 工作方式0 157
7.2.2 工作方式1 158
7.2.3 工作方式2 158
7.2.4 工作方式3 159
7.3 基本定时器／计数器程序设计方法 160
7.3.1 定时器／计数器的初始化 160
7.3.2 定时器／计数器的编程实例 161
7.4 基本定时器／计数器的运用 166
7.4.1 门控位GATE的运用 166
7.4.2 简易实时时钟设计 167
7.4.3 定时器／计数器数据的正确读取 169
7.4.4 定时器／计数器用作外部中断 169
7.5 STC15W4K32S4的其他定时器／计数器 170
7.5.1 定时器／计数器T2的内部逻辑结构 170
7.5.2 与定时器／计数器T2/T3/T4有关的控制寄存器 170
7.5.3 定时器／计数器T2/T3/T4的使用 172
7.6 STC15W4K32S4单片机可编程时钟输出 173
7.6.1 外部中断允许与时钟输出寄存器INT_CLKO 174
7.6.2 控制寄存器T4T3M 175
7.6.3 时钟频率输出示例 176
本章小结 177
练习与思考题 178
第8章 STC15系列单片机的异步串行口 180
8.1 计算机通信技术 180
8.1.1 通信结构 180
8.1.2 串行通信类别与帧格式 180
8.1.3 串行通信方向 182
8.2 STC15W4K32S4单片机的串行口1 183
8.2.1 串口1的结构 183
8.2.2 串口的辅助寄存器AUXR 184
8.2.3 串口控制寄存器SCON 184
8.2.4 特殊功能寄存器PCON 185
8.3 STC15W4K32S4单片机串口1的工作方式 186
8.3.1 方式0 186
8.3.2 方式1 187
8.3.3 方式2和方式3 188
8.4 STC15W4K32S4单片机串行通信波特率 189
8.4.1 波特率的定义 189
8.4.2 波特率的计算 189
8.5 STC15W4K32S4单片机串口1的应用 191
8.5.1 串口1用作串-并转换 191
8.5.2 串口1用作双机通信 192
8.5.3 串口1用作多机通信 194
8.6 STC15W4K32S4单片机的其他异步串口 195
8.6.1 串口S2/S3/S4的控制寄存器 195
8.6.2 串口S2/S3/S4通信示例 199
8.7 STC15W4K32S4单片机与PC的串行通信 204
8.7.1 RS-232C接口标准 204
8.7.2 单片机与RS-232C的串行通信接口 206
8.8 STC15W4K32S4单片机串口1的中继广播方式 207
本章小结 208
练习与思考题 208
第9章 STC15系列单片机的SPI串行通信 210
9.1 STC15W4K32S4单片机的SPI串行通信接口 210
9.1.1 SPI通信接口的内部结构 210
9.1.2 SPI通信接口信号 211
9.1.3 SPI接口的特殊功能寄存器 211
9.2 STC15W4K32S4单片机的SPI数据通信方式 213
9.2.1 SPI接口的数据通信方式 213
9.2.2 SPI接口信号配置 214
9.2.3 SPI数据通信时序 216
9.3 SPI数据通信应用示例 218
本章小结 221
练习与思考题 222
第10章 STC15系列单片机的CCP/PCA/PWM 223
10.1 STC15系列单片机的CCP/PCA/PWM模块 223
10.1.1 CCP/PCA/PWM模块工作原理 223
10.1.2 CCP/PCA/PWM模块的控制寄存器 224
10.2 STC15W4K32S4单片机CCP/PCA/PWM的工作模式 228
10.2.1 捕获模式 228
10.2.2 软件定时器模式 229
10.2.3 高速输出模式 229
10.2.4 脉宽调制输出模式 230
10.3 STC15W4K32S4单片机CCP/PCA/PWM的编程应用 235
10.4 STC15W4K32S4单片机高精度带死区控制PWM 239
10.4.1 高精度带死区控制的PWM 239
10.4.2 PWM波形发生的控制寄存器 240
10.4.3 增强型PWM波形发生器的中断控制 247
10.5 STC15W4K32S4单片机带死区PWM应用示例 248
本章小结 255
练习与思考题 255
第11章 STC15系列单片机内部A-D转换器及比较器 256
11.1 STC15W4K32S4单片机的片上A-D转换器 256
11.1.1 A-D转换器内部结构与工作原理 256
11.1.2 A-D转换的控制寄存器 258
11.1.3 A-D转换器的使用 261
11.1.4 A-D转换器的参考电压源 262
11.1.5 A-D转换器作电容感应触摸按键设计 264
11.2 STC15W4K32S4单片机的片内比较器 266
11.2.1 比较器的控制寄存器 266
11.2.2 比较器使用示例 268
本章小结 269
练习与思考题 269
第12章 STC15系列单片机应用系统扩展 270
12.1 单片机系统扩展概述 270
12.2 STC15W4K32S4单片机并行总线的构造 271
12.2.1 单片机系统的并行总线 271
12.2.2 STC15W4K32S4单片机三总线的构造 272
12.3 STC15W4K32S4单片机的三总线接口应用 273
12.3.1 外部并行器件的扩展 273
12.3.2 地址空间分配与编址 273
12.3.3 单片机扩展外部存储器的接口设计 274
12.4 STC15W4K32S4单片机扩展外部并行I/O端口 277
12.4.1 I/O接口概述 278
12.4.2 TTL电路扩展并行I/O口 279
12.5 串行总线技术 282
12.5.1 I2C总线结构与工作原理 282
12.5.2 I2C总线的时序 284
12.5.3 I2C总线上的数据传输格式 285
12.5.4 I2C总线的信号模拟与编程技术 288
12.6 STC15W4K32S4单片机与I2C总线器件接口 290
12.6.1 串行E2PROM存储器接口应用 290
12.6.2 STC154K32S4单片机模拟I2C总线接口 293
12.7 STC15W4K32S4单片机与SPI总线器件接口 296
本章小结 299
练习与思考题 299
第13章 STC15系列单片机人机对话接口设计 301
13.1 STC15W4K32S4单片机的键盘接口设计 301
13.1.1 键盘的工作原理 301
13.1.2 键盘的接口方式 302
13.1.3 键盘扫描工作方式 309
13.1.4 键盘接口及应用 309
13.2 STC15W4K32S4单片机与显示器接口设计 312
13.2.1 显示器结构与工作原理 312
13.2.2 LED数码显示方式与接口电路设计 313
13.2.3 专用显示驱动芯片接口设计 317
13.3 单片机与液晶显示器的接口设计 319
13.3.1 液晶显示器类型与工作原理 319
13.3.2 字符型液晶显示器接口设计 320
13.3.3 点阵图形液晶显示器接口设计 324
13.4 单片机与微型打印机的接口设计 327
13.4.1 MP-D16微型打印机的接口电路设计 327
13.4.2 MP-D16微型打印机的使用 328
本章小结 330
练习与思考题 330
第14章 STC15系列单片机与A-D、D-A转换器接口设计 332
14.1 STC15W4K32S4单片机与A-D转换器的接口 332
14.1.1 A-D转换器概述 332
14.1.2 单片机与AD574并行A-D转换器的接口 335
14.1.3 单片机与MCP3202串行A-D转换器的接口 340
14.1.4 单片机与3 1/2BCD码转换器的接口 344
14.2 STC15W4K32S4单片机与D-A转换器的接口 347
14.2.1 D-A转换器概述 347
14.2.2 DAC0832的功能特性 349
14.2.3 单片机与DAC0832并行D-A转换器的接口 352
14.2.4 单片机与AD7543串行D-A转换器的接口 355
14.3 STC15W4K32S4单片机与V-F转换器的接口 359
14.3.1 V-F转换器实现A-D转换的原理 359
14.3.2 V-F转换器的接口方法 359
14.3.3 单片机与V-F转换器的接口设计 360
本章小结 363
练习与思考题 363
第15章 STC15系列单片机应用系统设计 365
15.1 单片机应用系统设计的基本原则 365
15.2 单片机应用系统设计及开发过程 365
15.3 单片机应用系统设计的基本结构 367
15.4 STC15W4K32S4单片机应用系统设计 368
15.4.1 STC15W4K32S4单片机实验学习板 368
15.4.2 STC15W4K32S4单片机学习板实验例程 369
15.4.3 STC单片机实验调试与仿真 383
15.4.4 IAP15W4K61S4单片机芯片级仿真器 386
15.5 STC15W4K84S4单片机四旋翼飞行器设计 387
本章小结 388
练习与思考题 389
附录 390
附录A STC15W4K32S4系列单片机各种封装引脚功能对照表 390
附录B STC15系列8051内核单片机指令表 392
附录C ASCII码与控制字符功能 395
参考文献 397