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绪论1

第0章 计算机的基础知识8

0.1 微型计算机的基本结构和工作原理8

0.1.1 微型计算机的系统结构8

0.1.2 微型计算机的基本工作原理9

0.1.3 微型计算机的主要技术指标9

0.2 计算机中的数制与码制10

0.2.1 计算机中的数10

0.2.2 计算机中的有符号数的表示11

0.2.3 进位和溢出13

0.2.4 BCD码14

0.2.5 BCD码的运算15

0.2.6 ASCII码15

0.3 小结15

思考题与习题016

第1章 MCS-51单片机结构17

1.1 MCS-51单片机内部结构17

1.1.1 概述17

1.1.2 CPU17

1.2 存储器18

1.2.1 程序存储器19

1.2.2 外部数据存储器20

1.2.3 内部数据存储器20

1.3 特殊功能寄存器22

1.4 时钟电路与复位电路24

1.4.1 时钟电路24

1.4.2 单片机的时序单位24

1.4.3 复位电路25

1.5 引脚功能26

1.5.1 可总线扩展的单片机引脚26

1.5.2 不可总线扩展的单片机引脚26

1.6 小结27

思考题与习题128

第2章 51系列单片机的指令系统29

2.1 寻址方式30

2.1.1 立即寻址30

2.1.2 直接寻址30

2.1.3 寄存器寻址30

2.1.4 寄存器间接寻址31

2.1.5 变址寻址31

2.1.6 相对寻址31

2.1.7 位寻址32

2.2 数据传送与交换指令32

2.2.1 传送类指令32

2.2.2 交换指令35

2.3 算术运算和逻辑运算指令35

2.3.1 算术运算和逻辑运算指令对标志位的影响36

2.3.2 以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令36

2.3.3 以dir为目的操作数的逻辑运算指令37

2.3.4 加1、减1指令37

2.3.5 十进制调整指令37

2.3.6 专对A的指令38

2.3.7 乘、除法指令38

2.3.8 指令综合应用举例38

2.4 控制转移指令39

2.4.1 调用程序和返回类指令40

2.4.2 转移指令41

2.4.3 空操作指令43

2.4.4 指令应用举例43

2.5 位操作指令44

2.6 小结46

思考题与习题246

第3章 MCS-51单片机汇编语言程序设计48

3.1 概述48

3.2 伪指令49

3.3 顺序程序设计51

3.4 分支程序设计53

3.5 循环程序设计56

3.6 位操作程序设计60

3.7 子程序61

3.8 小结63

思考题与习题363

第4章 单片机的C语言编程——C5165

4.1 C51程序结构65

4.2 C51的数据类型66

4.3 数据的存储器类型和存储器模式67

4.3.1 数据的存储器类型67

4.3.2 存储器模式68

4.3.3 变量说明举例68

4.4 指针68

4.4.1 指针和指针变量68

4.4.2 指针变量的数据类型和存储类型69

4.4.3 指针变量的说明69

4.4.4 指向数组的指针变量70

4.5 C51对SFR、可寻址位、存储器和I/O口的定义71

4.5.1 特殊功能寄存器SFR定义71

4.5.2 对位变量的定义71

4.5.3 C51对存储器和外接I/O口的绝对地址访问72

4.6 C51的运算符73

4.7 函数74

4.7.1 函数的分类74

4.7.2 函数的定义74

4.7.3 函数的调用74

4.7.4 对被调函数的说明75

4.8 C语言编程实例75

4.8.1 C语言程序的反汇编程序（源代码）76

4.8.2 顺序程序的设计77

4.8.3 循环程序的设计78

4.8.4 分支程序的设计79

4.9 汇编语言和C语言的混合编程81

4.9.1 C语言程序和汇编语言程序参数的传递81

4.9.2 C语言程序调用汇编语言程序举例82

4.9.3 C语言和汇编语言混合编程传递的参数多于3个的编程方法84

4.10 小结88

思考题与习题489

第5章 输入、输出接口P0～P391

5.1 P0～P3并行接口的功能和内部结构92

5.1.1 端口功能92

5.1.2 端口的内部结构92

5.2 编程举例94

5.3 用并行口设计LED数码显示器和键盘电路97

5.3.1 用并行口设计LED显示电路97

5.3.2 用并行口设计键盘电路101

5.4 小结104

思考题与练习5104

第6章 MCS-51单片机的中断系统105

6.1 8XX51中断系统结构105

6.1.1 中断源106

6.1.2 中断控制的有关寄存器106

6.2 中断响应过程108

6.2.1 中断处理过程108

6.2.2 中断请求的撤除109

6.3 中断的程序设计110

6.3.1 汇编语言中断程序的设计110

6.3.2 C51中断程序的设计112

6.4 外部设备中断的接入114

6.5 小结114

思考题与习题6115

第7章 单片机的定时／计数器116

7.1 定时／计数器的结构和工作原理116

7.2 定时／计数器的寄存器117

7.2.1 定时／计数器方式寄存器TMOD117

7.2.2 定时／计数器控制寄存器——TCON118

7.3 定时／计数器的工作方式118

7.4 定时／计数器的应用程序设计119

7.4.1 定时／计数器的计数初值C的计算和装入119

7.4.2 定时／计数器的初始化编程120

7.4.3 应用编程举例120

7.4.4 门控位的应用125

7.5 定时／计数器T2126

7.5.1 定时／计数器T2的结构和外部引脚126

7.5.2 定时／计数器T2的寄存器127

7.5.3 定时／计数器T2的工作方式128

7.6 小结130

思考题与习题7131

第8章 单片机的串行接口132

8.1 概述132

8.1.1 同步和异步方式132

8.1.2 通信方向133

8.1.3 串行通信接口的任务133

8.1.4 串行通信接口134

8.1.5 波特率和发送接收时钟134

8.1.6 通信线的连接135

8.1.7 关于RS-232136

8.1.8 单片机串行通信电路137

8.2 单片机串行口的结构与工作原理138

8.2.1 串行口结构138

8.2.2 工作原理139

8.2.3 波特率的设定140

8.3 串行口的控制寄存器140

8.3.1 串行口的控制寄存器SCON140

8.3.2 电源控制寄存器PCON141

8.4 串行口的工作方式141

8.5 串行口的应用编程142

8.5.1 查询方式142

8.5.2 中断法143

8.5.3 串行通信编程实例143

8.6 利用串行口方式0扩展I/O口149

8.7 单片机和PC的串行通信150

8.8 小结155

思考题与习题8156

第9章 单片机总线与系统扩展157

9.1 单片机系统总线和系统扩展方法157

9.1.1 单片机系统总线信号157

9.1.2 外围芯片的引脚规律158

9.1.3 系统扩展的方法159

9.1.4 地址译码器160

9.2 存储器的扩展162

9.2.1 存储器的基本知识162

9.2.2 程序存储器的扩展164

9.3 数据存储器的扩展168

9.4 同时扩展SRAM和大于64KB FLASH的例子170

9.5 并行I/O接口的扩展172

9.5.1 通用锁存器、缓冲器的扩展173

9.5.2 可编程并行接口芯片的扩展174

9.6 存储器和I/O口综合扩展电路178

9.7 扩展多功能接口芯片8155178

9.8 小结182

思考题与习题9183

第10章 单片机应用接口技术185

10.1 并行D/A接口技术185

10.1.1 D/A概述185

10.1.2 DAC0832的扩展接口186

10.1.3 DAC1210的扩展接口189

10.2 A/D接口技术189

10.2.1 A/D概述189

10.2.2 ADC0809的扩展接口190

10.2.3 AD574的扩展接口192

10.3 V/F（电压／频率）转换接口195

10.4 F/V（频率／电压）转换接口196

10.5 人机接口技术197

10.5.1 键盘接口扩展198

10.5.2 LED显示器扩展199

10.5.3 用8279扩展键盘与LED显示器199

10.5.4 LCD显示器扩展205

10.6 隔离与驱动接口209

10.7 小结211

思考题与习题10211

第11章 串行总线技术212

11.1 I2C总线扩展技术212

11.1.1 I2C总线简介212

11.1.2 I2C总线的通信规程213

11.1.3 串行I2C E2 PROM AT24CXX213

11.1.4 I2C总线的编程实现217

11.1.5 串行E2PROM和8XX51接口实例221

11.1.6 串行铁电FRAM的扩展222

11.2 SPI总线扩展接口及应用223

11.2.1 SPI的原理223

11.2.2 SPI总线的软件模拟及扩展技术224

11.2.3 串行D/A转换器TLC5615的扩展226

11.2.4 8位串行A/D转换器TLC549的扩展228

11.3 现场总线CAN230

11.3.1 CAN总线特点231

11.3.2 CAN总线协议232

11.3.3 CAN总线接口234

11.4 小结237

思考题与习题11237

第12章 以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试238

12.1 嵌入式系统开发与开发工具238

12.1.1 MCU为核心的嵌入式系统的构成238

12.1.2 嵌入式应用系统的设计原则239

12.1.3 嵌入式系统的开发工具239

12.1.4 嵌入式系统的调试240

12.2 嵌入式系统的抗干扰技术241

12.2.1 软件抗干扰242

12.2.2 硬件抗干扰242

12.2.3 “看门狗”技术243

12.3 单片机应用系统举例——电子显示屏245

12.4 小结249

思考题与习题12249

第13章 实践训练250

13.1 概述250

13.2 可在线编程（ISP）多功能实验板251

13.3 嵌入式开发涉及的软件介绍255

13.3.1 综合测试程序的使用255

13.3.2 运用在线编程软件Atmel ISP实现在线编程256

13.3.3 单片机仿真调试集成软件包——WAVE的使用258

13.3.4 单片机仿真调试集成软件包KEIL μVision2介绍262

13.4 实验指导265

实验1 程序设计和仿真调试技术265

实验2 并行接口输入、输出实验267

实验3 中断实验271

实验4 定时／计数器实验274

实验5 串行通信实验279

实验6 矩阵键盘和显示程序设计282

实验7 串行E2PROM实验284

实验8 串行D/A实验284

实验9 串行A/D实验286

实验10 电子广告显示屏控制实验290

实验11 液晶显示器显示控制实验295

13.5 项目设计（课程设计或毕业设计选题）300

13.5.1 ISP实验板的使用和进一步开发方法300

13.5.2 课程设计报告要求301

13.5.3 课程设计参考选题及提示301

附录A MCS-51指令表306

附录B C51的库函数310

思考题与习题解答313

参考文献336