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第一章 微型计算机系统基本知识1

1.1 概述1

1.1.1 微型计算机2

1.1.2 计算机发展概况3

1.1.3 单片机发展概述4

1.1.4 单片机的特点和应用6

1.1.5 单片机技术的发展趋势6

1.2 单片机系统的组成8

1.2.1 微处理器CPU8

1.2.2 存储器9

1.2.3 输入／输出设备及其接口电路10

1.2.4 单片机系统的软件10

1.3 单片机中数的表示方法及运算10

1.3.1 二进制数、十进制数和十六进制数11

1.3.2 数制转换12

1.3.3 二进制数和十六进制数的运算15

1.3.4 原码、反码和补码17

1.4 常用编码19

1.4.1 8421 BCD码19

1.4.2 校验码21

1.4.3 ASCⅡ码21

1.5 习题23

实训一 单片机开发系统及其Keil Cx51 软件应用25

第二章 80C51单片机内部结构和工作原理34

2.1 内部结构和引脚功能34

2.1.1 内部结构35

2.1.2 引脚功能36

2.2 存储空间配置和功能38

2.2.1 程序存储器ROM39

2.2.2 外部数据存储器RAM39

2.2.3 内部数据存储器RAM40

2.2.4 MCS-51系列单片机的特殊功能寄存器42

2.3 MCS-51系列单片机的并行端口结构与操作45

2.3.1 P0口45

2.3.2 P1口46

2.3.3 P2口47

2.3.4 P3口48

2.3.5 并行端口的负载能力49

2.4 时钟和时序49

2.4.1 时钟电路50

2.4.2 时钟周期和机器周期50

2.4.3 MCS-5 1系列单片机的取指令和执行指令时序51

2.4.4 读外ROM时序52

2.4.5 读／写外RAM时序53

2.5 复位和低功耗方式54

2.5.1 复位方式54

2.5.2 低功耗方式55

2.6 ATMEL89系列单片机56

2.6.1 AT89C51系列单片机58

2.6.2 AT89C205 1系列单片机59

2.7 习题60

实训二 Keil Cx51软件中调试窗口的使用61

第三章 MCS-51单片机指令系统及程序设计67

3.1 单片机指令基础67

3.1.1 指令格式67

3.1.2 指令分类68

3.1.3 指令系统中的符号约定69

3.2 寻址方式69

3.3 指令系统73

3.3.1 数据传送类指令73

3.3.2 算术运算类指令83

3.3.3 逻辑运算及移位指令89

3.3.4 位操作类指令94

3.3.5 控制转移类指令96

3.4 汇编语言程序设计基础102

3.4.1 汇编语言及其语句结构102

3.4.2 伪指令103

3.4.3 汇编104

3.4.4 程序设计的基本方法105

3.5 程序设计106

3.5.1 顺序程序设计107

3.5.2 分支程序设计107

3.5.3 循环程序设计111

3.5.4 子程序设计115

3.5.5 查表程序设计116

3.5.6 散转程序设计118

3.5.7 数据查找程序设计119

3.6 习题121

实训三 单片机输入／输出口的设计与使用125

实训3.1 P1口输入／输出125

实训3.2 循环程序设计127

实训3.3 交通灯控制129

第四章 MCS-51单片机Cx51语言概述和程序设计132

4.1 C与80C51133

4.1.1 80C51的编程语言133

4.1.2 Cx51程序结构133

4.1.3 Keil Cx51编程实例134

4.2 Cx51数据与运算137

4.2.1 数据与数据类型137

4.2.2 常量与变量138

4.2.3 Cx51数据的存储类型与8051存储器结构141

4.2.4 Cx51对8051系列特殊功能寄存器、并行接口、位变量的定义142

4.2.5 Cx51运算符、表达式及其规则145

4.3 Cx51流程控制语句151

4.3.1 Cx51语言程序的顺序结构及其流程图151

4.3.2 Cx51语言程序的选择结构及其流程图152

4.3.3 Cx51语言程序的循环结构及其流程图155

4.4 Cx51构造数据类型158

4.4.1 数组158

4.4.2 指针161

4.5 Cx51的函数、变量的作用域和存储类型163

4.6 Cx51语言程序设计167

4.7 程序设计举例168

4.7.1 顺序程序168

4.7.2 选择程序168

4.7.3 循环程序169

4.8 习题169

实训四 简单的单片机Cx51语言程序设计174

第五章 中断系统和定时器／计数器182

5.1 MCS-51中断系统182

5.1.1 中断概述182

5.1.2 中断系统结构184

5.1.3 中断处理过程186

5.1.4 中断响应等待时间188

5.1.5 中断请求的撤除188

5.1.6 中断系统的应用189

5.2 MCS-51定时器／计数器191

5.2.1 定时器／计数器概述191

5.2.2 定时器／计数器的控制寄存器192

5.2.3 定时器／计数器的工作方式193

5.2.4 定时器／计数器的应用194

5.3 习题200

实训五 中断系统和定时器／计数器的设计与使用201

实训5.1 定时器（循环彩灯控制）201

实训5.2 数码显示203

第六章 串行通信207

6.1 串行通信207

6.1.1 异步通信和同步通信208

6.1.2 串行通信的数据传送模式209

6.1.3 信号的调制与解调209

6.1.4 串行通信的校验210

6.1.5 波特率210

6.2 80C51串行口211

6.2.1 串行口特殊功能寄存器211

6.2.2 串行口的控制寄存器213

6.2.3 串行工作方式214

6.3 多机通信221

6.3.1 多机通信原理221

6.3.2 多机通信应用举例222

6.4 习题227

实训六 串行通信应用229

第七章 MCS-51单片机系统扩展技术234

7.1 单片机并行扩展总线234

7.1.1 三总线扩展连接235

7.1.2 地址空间分配236

7.1.3 外部地址锁存器238

7.2 并行扩展外ROM239

7.2.1 并行扩展程序存储器EPROM240

7.2.2 并行扩展E2PROM244

7.3 并行扩展外RAM245

7.4 单片机系统综合扩展外ROM和RAM247

7.5 简单并行I/O 口的扩展248

7.5.1 输入口扩展248

7.5.2 输出口扩展249

7.5.3 总线扩展驱动251

7.6 可编程并行I/O 口扩展252

7.7 串行扩展技术255

7.8 习题256

实训七 MCS-51单片机系统扩展257

实训7.1 I/O 口扩展257

实训7.2 8255A可编程并行接口259

第八章 显示器及键盘接口电路261

8.1 显示器及其接口261

8.1.1 LED数码管261

8.1.2 LED数码管静态显示方式及其典型应用电路263

8.1.3 LED数码管动态显示方式及其典型应用电路266

8.1.4 LCD及其接口原理269

8.2 键盘接口270

8.2.1 按键开关的抖动问题270

8.2.2 键盘扫描控制方式271

8.2.3 按键键盘与单片机的连接273

8.3 A/D转换接口电路282

8.3.1 A/D转换的基本概念282

8.3.2 并行A/D转换器ADC0809及其接口电路284

8.4 D/A转换器及其单片机接口电路291

8.4.1 D/A转换291

8.4.2 D/A转换芯片及其单片机接口292

8.5 习题299

实训八 显示器及键盘接口电路设计实训301

第九章 单片机应用系统设计309

9.1 单片机应用系统的设计过程与方法309

9.1.1 单片机应用系统设计的基本要求309

9.1.2 单片机应用系统设计的一般方法310

9.1.3 单片机应用系统的调试313

9.1.4 提高单片机应用系统可靠性的常用方法315

9.2 单片机应用系统设计实例317

9.2.1 交通信号灯控制系统的设计317

9.2.2 基于CANBUS的火灾自动报警控制系统设计322