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第1章 绪论1

1.1 单片机概述1

1.1.1 单片机1

1.1.2 单片机应用系统和单片机开发系统2

1.1.3 单片机程序设计语言和软件3

1.2 单片机发展及应用3

1.2.1 单片机发展阶段3

1.2.2 单片机的应用4

1.3 单片机分类5

1.3.1 单片机按位分类5

1.3.2 主要单片机性能分类6

1.4 数的进制及编码8

1.4.1 数制8

1.4.2 进制转换13

1.4.3 二进制数的编码17

练习题21

第2章 MCS-51系列单片机的硬件结构和原理23

2.1 单片机的处理器23

2.1.1 运算器24

2.1.2 控制器25

2.2 单片机的存储器27

2.2.1 程序存储器27

2.2.2 数据存储器28

2.3 51系列单片机的引脚31

2.4 单片机CPU时序35

2.4.1 时序单位35

2.4.2 指令时序36

2.5 单片机低功耗工作方式37

练习题38

第3章 MCS-51系列单片机的指令系统39

3.1 MCS-51单片机指令系统简介39

3.1.1 指令编码格式39

3.1.2 符号定义40

3.1.3 伪指令40

3.2 寻址方式42

3.3 MCS-51系列单片机的指令说明44

3.3.1 数据传送类指令44

3.3.2 逻辑操作类指令48

3.3.3 算术运算类指令50

3.3.4 位操作类指令54

3.3.5 控制转移类指令56

练习题60

第4章 MCS-51汇编语言程序设计63

4.1 汇编语言程序设计概述63

4.1.1 汇编语言的特点63

4.1.2 汇编语言的语句格式64

4.1.3 汇编语言程序设计的步骤与特点64

4.2 Keil μVision3软件64

4.2.1 简介64

4.2.2 软件编辑界面66

4.2.3 项目及程序的建立68

4.3 单片机汇编语言程序的基本结构形式73

4.3.1 顺序结构程序73

4.3.2 分支结构程序76

4.3.3 循环结构程序79

4.3.4 子程序结构程序82

4.4 MCS-51单片机汇编语言程序设计举例84

4.4.1 多字节算术运算程序84

4.4.2 数制转换程序85

4.4.3 查表分支键盘程序87

4.4.4 数据排序89

4.4.5 数据极值查找程序92

4.4.6 找数问题93

4.4.7 汇编语言的编辑、汇编与调试94

练习题95

第5章 MCS-51系列单片机的中断系统96

5.1 中断的概念96

5.1.1 中断概述96

5.1.2 中断处理过程97

5.1.3 中断系统具备的功能97

5.1.4 中断源、中断信号和中断向量98

5.1.5 中断优先级和中断嵌套99

5.1.6 中断响应条件与中断控制100

5.2 MCS-51单片机中断系统101

5.2.1 中断请求源101

5.2.2 与中断源有关的特殊寄存器101

5.2.3 硬件查询顺序103

5.2.4 51单片机中断响应条件及响应过程103

5.3 中断系统应用程序106

5.4 Proteus电路仿真软件介绍108

5.4.1 简介108

5.4.2 ISIS软件编译环境109

5.4.3 电路原理图的建立112

练习题115

第6章 MCS-51系列单片机的定时器/计数器116

6.1 定时器/计数器工作原理116

6.1.1 定时器/计数器内部结构及工作原理116

6.1.2 计数功能117

6.1.3 定时功能117

6.2 定时器/计数器有关寄存器118

6.2.1 工作方式寄存器TMOD118

6.2.2 控制寄存器TCON118

6.2.3 中断允许控制寄存器IE119

6.3 定时器/计数器工作方式119

6.3.1 定时器/计数器的工作方式0119

6.3.2 定时器/计数器的工作方式1120

6.3.3 定时器/计数器的工作方式2120

6.3.4 定时器/计数器的工作方式3120

6.3.5 定时器/计数器的初始化121

6.4 定时器/计数器应用程序121

6.4.1 利用定时器/计数器产生方波121

6.4.2 定时应用123

6.4.3 计数应用125

练习题126

第7章 MCS-51系列单片机串行通信127

7.1 数据通信概述127

7.1.1 数据通信127

7.1.2 并行通信与串行通信129

7.1.3 串行通信过程及通信协议130

7.2 串行口寄存器132

7.2.1 串行口寄存器结构132

7.2.2 串行口相关寄存器133

7.3 串行口工作方式134

7.3.1 串行口工作方式0134

7.3.2 串行口工作方式1134

7.3.3 串行口工作方式2135

7.3.4 串行口工作方式3135

7.4 串行口应用135

7.4.1 串行口扩展135

7.4.2 双机通信137

练习题141

第8章 单片机系统的扩展142

8.1 单片机总线结构142

8.1.1 总线概述142

8.1.2 选址方法143

8.2 存储器扩展143

8.2.1 程序存储器扩展143

8.2.2 数据存储器扩展146

8.2.3 FLASH存储器扩展149

8.3 人机交互扩展150

8.3.1 键盘技术150

8.3.2 显示技术159

8.4 前向通道中的A-D转换扩展164

8.4.1 前向通道简介164

8.4.2 A-D转换指标及转换原理165

8.4.3 8路8位并行A-D转换芯片ADC0809167

8.4.4 11路12位串行A-D转换芯片TLC2543173

8.5 后向通道中的D-A扩展177

8.5.1 后向通道简介177

8.5.2 D-A转换指标及转换原理178

8.5.3 8位并行D-A转换芯片DAC0832180

8.5.4 10位串行D-A转换芯片TLC5615185

8.6 I/O口的扩展187

8.6.1 TTL芯片扩展I/O187

8.6.2 并行I/O口芯片8255A188

练习题195

第9章 单片机应用系统设计196

9.1 单片机应用系统设计介绍196

9.1.1 单片机应用系统设计步骤196

9.1.2 单片机应用系统硬件设计196

9.1.3 单片机应用系统软件设计197

9.2 单片机应用系统的开发与调试198

9.2.1 单片机应用系统的开发198

9.2.2 单片机应用系统的调试200

9.3 单片机应用系统的抗干扰技术201

9.3.1 干扰源概述201

9.3.2 硬件抗干扰技术204

9.3.3 软件抗干扰技术207

9.4 单片机在线编程技术210

9.4.1 单片机在线编程概述210

9.4.2 ISP技术210

9.5 应用实例——单片机温度控制系统211

9.5.1 温度传感器概述211

9.5.2 DS18B20温度传感器介绍211

9.5.3 温度控制系统总体设计215

9.6 应用实例——交通灯控制系统设计232

9.6.1 交通灯系统的总体设计232

9.6.2 交通灯控制系统的功能要求233

9.6.3 系统硬件的设计233

9.6.4 系统软件的设计233

9.7 应用实例——直流电动机控制系统246

9.7.1 直流电动机原理及应用246

9.7.2 直流电动机调速系统的设计248

附录 MCS系列单片机指令表258

参考文献266