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第1章 绪论1

1.1 控制系统组成方案1

1.2 计算机概述1

1.3 单片机的发展简史4

1.4 单片机产品发展近况5

1.5 单片机的发展趋势8

1.6 ARM内核单片机9

1.6.1 ARM内核简介9

1.6.2 STM32单片机11

1.6.3 Atmel公司的ARM内核单片机11

1.7 单片机的应用领域12

习题12

第2章 MCS-51系列单片机的内部结构13

2.1 MCS-51系列单片机简介13

2.2 MCS-51系列单片机的硬件结构14

2.3 MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线16

2.4 MCS-51系列单片机的存储器结构18

2.5 MCS-51系列单片机的I/O结构24

2.6 MCS-51系列单片机的时钟电路及时序28

2.6.1 时钟电路29

2.6.2 MCS-51系列单片机的时序29

2.6.3 MCS-51系列单片机的指令时序30

2.7 MCS-51系列单片机的工作方式31

2.7.1 复位方式32

2.7.2 单步执行方式33

习题33

第3章 MCS-51汇编语言指令与程序设计35

3.1 MCS-51指令系统概述35

3.2 MCS-51指令系统的寻址方式35

3.3 MCS-51指令系统的指令38

3.3.1 数据传送指令39

3.3.2 算术运算指令42

3.3.3 位运算指令44

3.3.4 控制转移指令45

3.3.5 位操作指令47

3.4 伪指令48

3.5 汇编语言程序设计举例50

3.5.1 码制转换50

3.5.2 拆字与拼字50

3.5.3 运算程序51

习题52

第4章 C51语言程序设计54

4.1 编程语言概述54

4.2 C51语言的基本语法55

4.2.1 C51语言的基本数据类型55

4.2.2 C51语言的运算58

4.2.3 运算符与表达式63

4.2.4 C51语言程序的基本结构68

4.2.5 C51语言程序的转移语句70

4.3 函数71

4.3.1 函数的定义71

4.3.2 函数的声明73

4.3.3 函数的调用73

4.4 C51语言的组合数据类型73

4.4.1 指针73

4.4.2 结构体74

4.4.3 联合体75

4.4.4 枚举76

习题77

第5章 MCS-51单片机的中断系统79

5.1 中断概述79

5.2 中断系统80

5.2.1 中断源请求81

5.2.2 中断控制82

5.3 中断处理84

5.3.1 中断响应84

5.3.2 中断返回与撤销85

5.4 中断程序的编写与外部中断的扩充86

习题89

第6章 MCS-51单片机的定时器／计数器91

6.1 定时器／计数器概述91

6.2 定时器／计数器T0、T1的寄存器93

6.3 定时器／计数器T0、T1的工作方式95

6.4 定时器／计数器的初始化编程及应用97

习题104

第7章 MCS-51单片机的串口通信105

7.1 串行通信基础知识105

7.1.1 并行通信与串行通信105

7.1.2 串行通信的制式105

7.1.3 异步通信与同步通信106

7.1.4 比特率106

7.2 MCS-51的串行口及控制寄存器107

7.2.1 串行口的结构107

7.2.2 串行口控制寄存器108

7.3 串行口工作方式109

7.3.1 方式0109

7.3.2 方式1110

7.3.3 方式2和方式3112

7.4 串行口的初始化与应用113

7.4.1 串行口初始化113

7.4.2 串行口的应用114

7.5 单片机与PC的通信121

7.5.1 RS-232串行总线通信122

7.5.2 RS-485串行总线通信126

7.5.3 USB串行总线通信的基本原理131

习题134

第8章 MCS-51单片机的系统扩展136

8.1 MCS-51单片机的最小系统136

8.2 系统扩展的方法137

8.3 存储器扩展139

8.3.1 程序存储器的扩展140

8.3.2 数据存储器的扩展143

8.4 I2C总线E2PROM芯片AT24C××146

8.4.1 I2C总线协议146

8.4.2 虚拟I2C总线软件包149

8.4.3 单片机与AT24C××的接口153

8.5 I/O口的扩展156

8.5.1 I/O 口概述156

8.5.2 I2C总线I/O扩展芯片PCF8574158

习题161

第9章 人机接口技术162

9.1 键盘及其接口162

9.1.1 按键电路与抖动的消除162

9.1.2 独立式键盘163

9.1.3 行列式键盘165

9.2 LED显示器及其接口167

9.2.1 LED显示器的结构与原理167

9.2.2 LED的显示方式169

9.2.3 LED的译码与驱动170

9.3 LCD显示器及其接口173

9.3.1 字符点阵式液晶显示模块RT1602C173

9.3.2 图形点阵式液晶显示模块12864180

9.4 数字量I/O口187

9.4.1 光耦合器188

9.4.2 电磁式继电器188

9.4.3 拨码开关189

9.4.4 蜂鸣器189

习题190

第10章 单片机与A/D、D/A转换器的接口技术191

10.1 A/D转换器及其与单片机的接口电路191

10.1.1 A/D转换器概述191

10.1.2 并行A/D转换器及其软硬件设计194

10.1.3 SPI串行口A/D转换器TLC1543200

10.1.4 SPI串行口A/D转换器TLC2543206

10.2 D/A转换器及其与单片机的接口电路209

10.2.1 D/A转换器概述209

10.2.2 DAC0832与单片机的接口电路210

10.2.3 串行口D/A转换器TLC5615214

10.3 I2C总线A/D、D/A转换芯片218

习题225

第11章 单片机的总线接口技术与开发实例226

11.1 1-Wire单总线接口技术226

11.1.1 1-Wire单总线的硬件结构226

11.1.2 1-Wire单总线的时序227

11.1.3 1-Wire单总线的ROM名代码228

11.1.4 1-Wire单总线的命令228

11.1.5 1-Wire单总线应用实例——DS18B20229

11.2 现场总线技术236

11.2.1 常用现场总线技术236

11.2.2 CAN总线技术239

11.2.3 CAN总线应用实例——SJA1000243

11.3 以太网接口技术247

11.3.1 以太网技术247

11.3.2 以太网接口芯片RTL8019AS及应用249

习题261

第12章 单片机应用系统的可靠性技术262

12.1 提高单片机系统稳定性的硬件措施262

12.1.1 单片机及其相关元器件的选择262

12.1.2 PCB布线的可靠性设计263

12.1.3 硬件设计中采取的抗干扰措施264

12.2 提高单片机系统稳定性的软件措施265

习题266

参考文献267

附录A C51的部分库函数简介268

附录B ASCⅡ码表271