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第1章 绪论1

1.1单片机的产生和发展1

1.1.1什么是单片机1

1.1.2单片机技术发展的四个阶段1

1.1.3单片机的发展趋势3

1.1.4单片机的应用范围3

1.1.5 MCS-51系列单片机的家族简介4

1.1.6主要单片机芯片厂商5

1.1.7国内常用8位单片机6

1.2关于PIC、AVR、ARM7

1.2.1什么是PIC单片机7

1.2.2什么是AVR单片机7

1.2.3什么是ARM7

思考题与习题8

课后阅读资料9

第2章 MCS-51系列单片机的结构及原理13

2.1 MCS-51系列单片机的内部结构13

2.2 MCS-51系列单片机的引脚功能15

2.2.1 MCS-51系列单片机引脚简介16

2.2.2三总线结构18

2.3单片机的存储器18

2.3.1程序存储器18

2.3.2数据存储器19

2.3.3特殊功能寄存器（SFR）20

2.4并行I／O口23

2.4.1 P0口的结构24

2.4.2 P1口的结构25

2.4.3 P2口的结构25

2.4.4 P3口的结构25

2.5时钟电路与复位26

2.5.1振荡器和时钟电路26

2.5.2 CPU的时序及有关概念27

2.5.3单片机的复位状态27

2.5.4单片机的复位电路28

2.6掉电保护和低功耗设计30

2.6.1掉电保护30

2.6.2 80C51的低功耗设计31

思考题与习题31

第3章 MCS-51系列单片机的寻址方式和指令系统33

3.1指令系统简介33

3.1.1指令概述33

3.1.2汇编语言指令格式34

3.1.3机器码的三种格式34

3.1.4指令中常用符号说明35

3.2寻址方式35

3.2.1立即寻址35

3.2.2直接寻址36

3.2.3寄存器寻址36

3.2.4寄存器间接寻址36

3.2.5变址寻址37

3.2.6相对寻址37

3.2.7位寻址37

3.3数据传送类指令38

3.3.1内部RAM数据传送指令38

3.3.2访问外部RAM的数据传送指令40

3.3.3程序存储器向累加器A传送数据指令40

3.3.4数据交换指令41

3.3.5堆栈操作指令42

3.4算术运算类指令42

3.4.1加法指令43

3.4.2带进位加法指令43

3.4.3带借位减法指令44

3.4.4加1指令45

3.4.5减1指令45

3.4.6乘、除法指令45

3.4.7十进制调整指令46

3.5逻辑运算及移位类指令48

3.5.1逻辑与运算指令48

3.5.2逻辑或运算指令48

3.5.3逻辑异或运算指令49

3.5.4累加器清零、取反指令49

3.5.5循环移位指令49

3.6控制转移类指令50

3.6.1无条件转移指令50

3.6.2条件转移指令52

3.6.3子程序调用及返回指令55

3.6.4空操作指令57

3.7位操作类指令57

3.7.1位变量传送指令57

3.7.2位置位、清零指令58

3.7.3位逻辑运算指令58

3.7.4位控制转移指令58

思考题与习题59

第4章 汇编语言程序设计63

4.1程序设计概述63

4.1.1程序设计语言简介63

4.1.2汇编语言程序设计步骤64

4.2汇编语言源程序的编辑和汇编64

4.2.1伪指令65

4.2.2源程序的编辑和汇编66

4.3汇编语言程序设计67

4.3.1顺序程序设计68

4.3.2分支程序设计69

4.3.3循环程序设计71

4.3.4子程序设计78

4.4其他程序设计方法83

4.4.1查表程序设计83

4.4.2散转程序设计87

4.5实用子程序举例91

4.5.1代码转换类子程序92

4.5.2运算类子程序97

4.5.3数据比较类子程序102

思考题与习题108

第5章 定时／计数器110

5.1定时／计数器0和1110

5.1.1定时／计数器的结构及功能110

5.1.2定时／计数器0和1的控制和状态寄存器111

5.1.3 T0和T1的4种工作模式113

5.2定时／计数器2115

5.2.1 T2控制寄存器T2CON115

5.2.2定时／计数器T2的工作方式116

5.3定时／计数器的应用117

5.3.1定时／计数器模式0的应用118

5.3.2定时／计数器模式1的应用118

5.3.3定时／计数器模式2的应用119

5.3.4定时／计数器门控位GATE的应用119

5.3.5运行中读定时／计数器120

思考题与习题120

第6章 串行接口122

6.1串行通信概述122

6.1.1串行通信的实现122

6.1.2串行通信的通信方式123

6.1.3串行通信的传输方式125

6.2 MCS-51系列单片机的串行接口125

6.2.1 MCS-51系列单片机串行口的结构126

6.2.2 MCS-51单片机串行口的控制126

6.2.3波特率设计128

6.3串行口工作模式129

6.3.1模式0129

6.3.2模式1130

6.3.3模式2131

6.3.4模式3131

6.4串行通信应用举例131

6.4.1串行口在模式0时的应用131

6.4.2串行口在模式1时的应用133

6.4.3串行口在模式2和模式3时的应用135

6.5 MCS-51系列单片机实用通信技术137

6.5.1单片机双机通信技术137

6.5.2单片机多机通信技术143

6.5.3单片机与PC机通信设计150

思考题与习题153

第7章 中断系统155

7.1中断的基本概念155

7.1.1什么是中断155

7.1.2中断服务程序与调用子程序的区别156

7.2中断源和中断标志156

7.2.1中断源156

7.2.2中断请求标志157

7.3中断控制158

7.3.1中断允许控制寄存器IE158

7.3.2中断优先级控制寄存器IP158

7.4中断处理过程159

7.4.1中断响应159

7.4.2中断处理160

7.4.3中断返回160

7.4.4中断请求的撤除161

7.4.5中断响应时间161

7.5中断功能的应用实例161

思考题与习题169

第8章 存储器的扩展171

8.1概述171

8.1.1 MCS-51系列单片机的片外总线结构171

8.1.2 MCS-51系列单片机的系统扩展能力172

8.1.3 MCS-51系列单片机扩展常用存储器芯片173

8.2地址的锁存174

8.2.1锁存的作用174

8.2.2地址锁存器174

8.2.3地址译码175

8.3外部存储器的扩展方法178

8.3.1外部存储器扩展的内容和步骤178

8.3.2程序存储器的扩展179

8.3.3数据存储器的扩展186

思考题与习题189

第9章 单片机的接口技术190

9.1单片机接口技术的基本方法190

9.1.1 MCS-51单片机的接口信号和编址方法190

9.1.2单片机与外设的数据交换方式191

9.1.3 I／O指令与编程方法192

9.2并行接口技术193

9.2.1简单并行I／O接口扩展193

9.2.2 8155可编程I／O接口及扩展技术194

9.2.3 8255可编程接口电路的扩展199

9.3单片机键盘接口技术203

9.3.1键的识别203

9.3.2键盘接口和程序设计205

9.4数码显示器接口电路207

9.4.1单片机与LED显示器接口技术208

9.4.2单片机与液晶显示器接口技术210

9.5 A／D与D／A转换接口技术212

9.5.1 D／A转换接口技术212

9.5.2 A／D转换接口技术215

思考题与习题217

第10章 单片机应用系统的设计与开发219

10.1单片机应用系统设计的一般方法219

10.1.1硬件设计及制作的一般方法219

10.1.2软件设计的一般方法219

10.2交通信号灯的单片机控制220

10.2.1交通信号灯的定时控制220

10.2.2干支线路口的交通信号灯控制221

10.2.3特种车辆优先的交通信号灯控制222

10.3步进电机的单片机控制224

10.3.1步进电机的控制原理224

10.3.2步进电机的单片机控制224

10.4单总线228

10.4.1单总线简介228

10.4.2 DS18B20构成的单总线测温系统228

10.5 I2C串行总线扩展技术236

10.5.1 I2 C串行总线概述237

10.5.2 I2 C总线的数据传送238

10.5.3 I2C总线数据传送的模拟242

10.5.4 I2C总线应用程序设计实例248

10.6单片机与光电耦合器249

10.6.1光电耦合器工作原理249

10.6.2单片机与光电耦合器的接口250

10.6.3光电耦合器接口程序设计251

10.7倒计时器的设计252

10.7.1实时日历时钟芯片DS12C887简介252

10.7.2倒计时器的硬件电路设计255

10.7.3倒计时器的软件设计255

思考题与习题257

附录258

参考文献264