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第1章 认识51单片机1

1.1 单片机基本概念1

1.2 51系列单片机介绍2

1.2.1 51单片机的特点和分类2

1.2.2 MCS-51系列单片机4

1.2.3 Atmel的51系列单片机4

1.2.4 STC-51单片机4

1.2.5 51单片机产品标号与引脚信息5

1.2.6 单片机的应用6

1.3 51单片机应用系统开发流程与开发工具7

1.3.1 51单片机应用系统的开发流程7

1.3.2 Keil C51开发工具简介8

1.3.3 Proteus软件使用简介8

1.3.4 单片机开发仿真器9

1.3.5 编程器9

本章小结10

习题一10

第2章 51系列单片机基本结构11

2.1 51单片机的内部结构11

2.1.1 中央处理器（CPU）12

2.1.2 存储器13

2.2 51系列单片机的端口及引脚介绍19

2.3 51单片机最小系统23

2.3.1 51单片机最小系统设计23

2.3.2 51单片机复位电路24

2.3.3 时钟电路26

2.4 51单片机的CPU时序26

本章小结27

习题二28

实验一 51单片机最小系统电路设计30

实验二 51存储器数据存储实验31

第3章 51单片机汇编语言程序设计33

3.1 51单片机指令系统简介33

3.1.1 51单片机汇编指令格式34

3.1.2 51单片机的指令符号35

3.1.3 51单片机汇编语言的语句格式35

3.1.4 51单片机汇编语言的操作码的中英文含义36

3.2 51单片机指令的寻址方式38

3.2.1 立即寻址38

3.2.2 直接寻址38

3.2.3 寄存器寻址39

3.2.4 寄存器间接寻址39

3.2.5 变址寻址40

3.2.6 相对寻址40

3.2.7 位寻址41

3.3 数据传送类指令42

3.3.1 内部RAM间的数据传送42

3.3.2 ACC与外部数据存储器（或扩展的I/O口）传递数据43

3.3.3 程序存储器数据传送类指令44

3.3.4 堆栈操作45

3.3.5 数据交换指令46

3.4 算术运算类指令47

3.4.1 加法指令47

3.4.2 减法指令47

3.4.3 加1减1指令48

3.4.4 十进制调整指令49

3.4.5 乘法和除法指令50

3.5 逻辑运算类指令50

3.6 循环移位类指令52

3.7 控制转移类指令53

3.7.1 无条件转移指令53

3.7.2 条件转移指令55

3.7.3 数值比较不相等转移指令55

3.7.4 循环转移指令55

3.7.5 子程序调用及返回指令56

3.8 位操作类指令58

3.8.1 位数据传送指令58

3.8.2 置位和清零指令58

3.8.3 位逻辑运算指令58

3.9 51单片机汇编语言程序设计59

3.9.1 汇编语言概述59

3.9.2 汇编语言指令59

3.9.3 顺序程序设计62

3.9.4 分支程序设计63

3.9.5 循环程序设计64

3.9.6 查表程序设计65

本章小结66

习题三66

实验三 无符号数加法运算案例分析实验68

实验四 逻辑运算案例分析实验70

第4章 单片机C51程序设计72

4.1 单片机C51语言的基本结构72

4.2 C51语言数据75

4.2.1 C51数据类型75

4.2.2 标识符和关键字80

4.2.3 常量和变量82

4.3 C51运算符和表达式85

4.4 C51语句89

4.4.1 简单语句与复合语句89

4.4.2 分支控制语句89

4.4.3 循环控制语句92

4.4.4 转移语句93

4.5 C51函数与预处理命令94

4.5.1 函数的说明与定义94

4.5.2 函数的调用96

4.5.3 内部函数与外部函数97

4.5.4 C51语言的预处理命令98

本章小结99

习题四100

第5章 51单片机系统的显示和按键接口102

5.1 LED与51单片机接口设计102

5.2 LED数码显示原理及应用实现105

5.2.1 LED数码管显示原理105

5.2.2 单片机控制的数码管静态显示设计107

5.2.3 单片机控制的数码管动态显示设计109

5.2.4 单片机控制的字符型LCD液晶显示及接口设计111

5.2.5 单片机与LED点阵屏的接口设计119

5.3 51单片机系统的按键接口121

5.3.1 常用按键121

5.3.2 51单片机独立式按键设计124

5.3.3 51单片机矩阵键盘设计127

本章小结131

习题五132

实验五 51单片机控制的跑马灯实验133

实验六 51单片机控制的数码管动态显示实验134

实验七 51单片机控制的简易计算器实验136

第6章 51单片机的中断应用138

6.1 中断系统概述138

6.1.1 中断的相关概念138

6.1.2 CPU与外设之间的数据传送方式138

6.1.3 中断的种类139

6.2 51系列单片机的中断系统140

6.2.1 51单片机中断类型140

6.2.2 中断控制寄存器141

6.2.3 中断向量地址与中断控制143

6.2.4 中断处理过程144

6.3 中断服务程序设计147

6.3.1 中断初始化147

6.3.2 中断子程序147

6.3.3 运用中断法设计信号灯148

本章小结151

习题六151

实验八 51单片机控制的交通灯控制系统设计实验152

第7章 51单片机定时／计数器应用157

7.1 定时／计数器的结构及工作原理157

7.1.1 定时／计数器的组成157

7.1.2 定时／计数器的控制寄存器与工作方式158

7.1.3 定时／计数器的工作方式159

7.2 定时／计数器的应用162

7.2.1 51单片机控制的蜂鸣器设计163

7.2.2 运用51单片机的定时中断方式控制8个LED闪烁166

7.2.3 运用51单片机的定时／计数器设计简易频率发生器169

本章小结172

习题七172

实验九 简易秒表设计173

第8章 51单片机串行通信176

8.1 串行通信基础176

8.1.1 波特率176

8.1.2 串行通信的方式177

8.1.3 RS-232C电平与TTL电平的转换178

8.2 认识51单片机串行口181

8.2.1 51单片机串行口结构181

8.2.2 51单片机串行口工作方式183

8.2.3 波特率的设置186

8.3 51单片机串行口设计188

8.3.1 用51单片机的串行口扩展控制流水灯设计188

8.3.2 51单片机串行口的并行转串行设计190

8.3.3 51单片机与单片机之间的双机通信设计192

8.3.4 51单片机与PC之间的通信设计196

本章小结198

习题八198

实验十 51单片机双机通信实验199

第9章 51单片机系统的存储器扩展200

9.1 51单片机的总线结构200

9.2 51单片机系统扩展结构与编址技术201

9.3 51单片机系统的存储器并行扩展203

9.3.1 存储器简介203

9.3.2 51单片机系统存储器并行扩展设计205

9.3.3 51单片机的Flash存储器扩展设计207

9.3.4 I2C总线和串行E2PROM芯片AT24C02介绍210

9.4 E2PROM芯片AT24C02与51单片机的通信设计216

本章小结220

习题九220

第10章 A/D与D/A转换接口设计221

10.1 A/D转换基本知识221

10.2 ADC0809模数转换器222

10.3 基于ADC0809的简易数字电压表设计225

10.4 D/A转换的基本知识229

10.5 集成D/A转换器——DAC0832231

10.6 51单片机控制简单波形发生器设计234

10.7 I2C总线A/D与D/A转换器PCF8591235

10.7.1 PCF8591芯片介绍235

10.7.2 PCF8591的I2C总线连接与通信236

10.7.3 PCF8591的A/D和D/A转换器程序设计237

本章小结242

习题十242

第11章 51单片机综合实验开发板设计243

11.1 单片机应用系统开发过程243

11.1.1 总体设计243

11.1.2 硬件设计244

11.1.3 资源分配244

11.2 单片机开发工具及选择245

11.2.1 仿真器245

11.2.2 其他工具245

11.3 系统可靠性设计246

11.4 51单片机综合实验系统设计247

11.4.1 电源电路247

11.4.2 51单片机最小系统248

11.4.3 数码管动态显示接口电路249

11.4.4 液晶接口电路251

11.4.5 矩阵键盘电路253

11.4.6 与PC串行通信电路255

11.4.7 LED控制电路257

11.4.8 I2C总线器件电路259

11.4.9 继电器、蜂鸣器和电机控制电路260

11.4.10 温度控制电路264

11.4.11 红外遥控系统268

11.4.12 实时时钟电路271

附录A 51系列单片机指令表272

附录B KeilμVision集成开发环境275

附录C 基于51单片机仿真的Proteus软件使用简介283

部分习题参考答案290

参考文献292