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第一章 51系列单片机概述1

第一节 概述1

第二节 51系列单片机分类2

一、MCS-51系列单片机分类2

二、AT89系列单片机分类4

三、其他公司的51系列单片机4

第三节 单片机开发系统简介5

一、WAVE系列仿真器的硬件5

二、WAVE系列仿真器的软件开发界面7

三、编程器8

思考与练习9

第二章 MCS-51系列单片机组成及工作原理10

第一节 MCS-51系列单片机的内部组成10

一、8051单片机的内部组成10

二、8051单片机各组成部件功能简介11

第二节 MCS-51系列单片机典型芯片的外部引脚功能12

一、引脚功能描述12

二、引脚的第二功能14

第三节 CPU的时钟电路和时序定时单位15

一、时钟电路15

二、时序定时单位16

第四节 8051单片机的最小应用系统16

第五节 8051的存储器结构18

一、存储器概述18

二、8051单片机存储器的组织结构19

三、8051内部数据存储器20

四、8051内部程序存储器27

第六节 并行输入／输出口27

一、P0口27

二、P1口28

三、P2口29

四、P3口29

第七节 单片机执行指令的过程30

思考与练习31

第三章 指令系统32

第一节 指令系统简介32

一、指令系统概述32

二、指令系统分类32

第二节 指令格式及指令符号33

一、指令格式33

二、指令中符号的约定35

第三节 寻址方式36

一、立即寻址（Immediate Addressing）36

二、直接寻址（Direct Addressing）37

三、寄存器寻址（Register Addressing）37

四、寄存器间接寻址方式（Register Indirect Addressing）39

五、变址寻址（Base-Register-plus-Index-Register-Indirect-Addressing）40

六、相对寻址（Relative Addressing）41

七、位寻址（Bit Addressing）41

第四节 数据传送指令42

一、片内数据RAM及寄存器间的数据传送指令（16条）42

二、片外RAM数据传送指令（4条）45

三、程序存储器读数指令（2条）46

四、堆栈操作指令（2条）47

五、数据交换指令（5条）49

第五节 算术运算指令49

一、加法指令50

二、减法指令54

三、乘除指令（2条）56

四、十进制调整指令56

第六节 逻辑运算及循环移位指令57

一、累加器A的清0，取反指令（2条）57

二、逻辑“与”运算指令（6条）58

三、逻辑“或”运算指令（6条）58

四、逻辑“异或”运算指令（6条）59

五、循环移位指令（4条）60

第七节 控制转移指令61

一、无条件转移指令（4条）61

二、条件转移指令（13条）62

三、调用和返回指令（4条）65

四、空操作指令67

第八节 位操作指令67

一、位传送指令（2条）67

二、位状态操作指令（6条）68

三、位逻辑运算指令（4条）68

第九节 伪指令69

一、ORG（Origin）汇编起始地址命令69

二、DB（Define Byte）定义字节数据命令69

三、DW（Define Word）定义字数据命令70

四、DS（Define Storage）定义存储区命令70

五、EQU（Equat）赋值命令70

六、DATA数据地址赋值命令71

七、BIT定义位地址符号命令71

八、END汇编结束命令71

思考与练习71

第四章 算法与结构化程序设计76

第一节 算法76

第二节 程序基本结构78

一、顺序结构78

二、分支结构78

三、循环结构78

第三节 结构化程序设计79

第四节 汇编程序设计举例80

一、双字节运算80

二、定时81

三、顺序表查找82

四、排序83

思考与练习86

第五章 单片机中断系统88

第一节 中断基本概念88

一、CPU与外设之间的数据传送方式88

二、中断的定义89

三、中断的特点及中断技术的应用90

第二节 8051单片机中断系统90

一、8051的中断请求源91

二、中断源的自然优先级与中断服务程序入口地址92

第三节 8051单片机的中断控制93

一、中断允许控制寄存器IE93

二、中断优先级控制寄存器IP93

第四节 8051单片机的中断响应过程94

一、中断采样94

二、中断查询95

三、中断响应95

四、中断响应时间96

五、中断返回96

六、中断请求的撤除96

第五节 8051单片机的中断服务流程及中断程序举例97

一、8051单片机中断服务流程97

二、中断程序举例98

思考与练习103

第六章 定时器／计数器104

第一节 概述104

第二节 定时器／计数器基本结构、工作方式及应用104

一、定时器／计数器基本结构104

二、定时器／计数器控制寄存器105

三、工作方式及应用106

思考与练习112

第七章 8051单片机系统扩展与接口技术113

第一节 概述113

一、系统扩展的原因及一般方法113

二、8051单片机系统扩展的实现114

第二节 单片机外部存储器扩展116

一、单片机访问外部程序存储器基本时序116

二、单片机访问外部数据存储器时序116

三、程序存储器的扩展117

四、数据存储器的扩展119

第三节 单片机并行输入／输出（I/O）口扩展120

一、MCS-51内部并行I/O口及其作用120

二、简单的I/O口扩展121

三、8155作单片机的I/O口扩展123

第四节 LED显示器接口电路及显示程序131

一、LED显示器工作原理131

二、LED显示器与单片机的接口电路133

三、显示程序的设计133

第五节 单片机键盘接口技术135

一、键盘工作原理135

二、独立式按键136

三、行列式键盘138

第六节 单片机与数模（D/A）及模数（A/D）转换器的接口及应用142

一、A/D转换器概述142

二、常用A/D转换器接口及应用142

三、D/A转换器概述149

四、典型D/A转换器芯片DAC0832149

思考与练习154

第八章 8051单片机的异步串行通信技术155

第一节 概述155

第二节 8051单片机串行口基本结构156

一、串行口缓冲寄存器（SBUF）156

二、串行通信控制寄存器（SCON）157

第三节 8051单片机串行通信工作方式及应用158

一、串行工作方式0158

二、串行工作方式1159

三、串行工作方式2164

四、串行工作方式3165

第四节 单片机多机通信原理165

思考与练习169

第九章 单片机应用举例171

第一节 单片机数据采集系统171

第二节 电机转速测量176

第三节 步进电机控制系统设计179

一、步进电机驱动方式179

二、软件设计180

第四节 机器人“三觉”机械手信号处理及控制算法183

一、概述183

二、算法186

三、说明189

思考与练习189

第十章 单片机与字符式液晶显示模块连接技术190

第一节 字符式液晶显示模块简介190

一、内部结构190

二、字符编码190

三、显示地址191

四、模块引脚功能介绍191

第二节 模块指令系统192

一、表10.3中，所用的符号说明192

二、指令简要说明193

第三节 模块与8051单片机的连接195

第四节 模块字符显示举例196

第五节 自定义字符显示198

思考与练习200

第十一章 单片机应用系统可靠性技术概论201

第一节 干扰的种类、传播途径及抑制的常用方法201

一、扰的种类201

二、干扰的传播途径及方式202

三、抑制干扰的基本原则203

第二节 单片机系统硬件抗干扰技术203

一、选择性价比优良的元器件与单片机型号204

二、抑制电源干扰204

三、I/O通道的抗干扰措施205

四、接地技术208

五、屏蔽208

六、硬件监控电路208

七、单片机系统印制板电路抗干扰措施210

第三节 单片机系统软件抗干扰技术211

一、模拟量输入信号数字滤波技术211

二、开关量的软件抗干扰技术212

三、指令冗余技术212

四、软件陷阱技术212

五、软件看门狗技术215

六、睡眠抗干扰215

思考与练习215

附录Ⅰ 计算机数的运算基础216

一、进位计数制及相互转换216

二、计算机中数和字符的表示219

附录Ⅱ 模拟试卷及参考答案223

课程试卷A及参考答案223

课程试卷B及参考答案228

课程试卷C及参考答案233

课程试卷D及参考答案239

附录Ⅲ C51使用简介245

附录Ⅳ MCS-51指令表256

参考文献260