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第1章 嵌入式系统概述1

1.1 嵌入式系统概念1

1.1.1 嵌入式系统的定义1

1.1.2 嵌入式系统的特点1

1.1.3 嵌入式系统的种类2

1.2 嵌入式系统的组成3

1.2.1 嵌入式处理器3

1.2.2 存储器4

1.2.3 外设5

1.3 嵌入式系统的应用5

1.4 嵌入式系统的发展6

1.4.1 硬件的发展6

1.4.2 嵌入式软件的发展7

1.4.3 系统的发展8

1.5 嵌入式系统的调试方法概述9

1.5.1 基于主机的调试9

1.5.2 远程调试器与调试内核10

1.5.3 ROM仿真器10

1.5.4 在线仿真ICE12

1.5.5 JTAG13

1.6 小结14

思考题14

第2章 MCS-51单片机体系结构及特点15

2.1 单片机概述15

2.1.1 单片机的概念15

2.1.2 单片机的特点及应用领域15

2.1.3 单片机技术的历史及发展方向16

2.1.4 常用MCS-51单片机及兼容机17

2.1.5 单片机应用系统开发过程18

2.2 MCS-51系列单片机基本结构与工作原理19

2.2.1 单片机的典型硬件结构19

2.2.2 单片机结构特点20

2.3 单片机的中央处理器（CPU）结构21

2.3.1 运算器21

2.3.2 总线逻辑控制部件21

2.4 单片机存储空间配置21

2.4.1 数据存储器及其操作22

2.4.2 程序存储器及其操作27

2.5 单片机外部特性28

2.5.1 单片机的引脚及功能描述28

2.5.2 单片机的引脚应用特性30

2.5.3 单片机并行I/O端口及应用特性31

2.6 小结33

思考题33

第3章 MCS-51单片机指令系统34

3.1 指令系统基础34

3.1.1 指令格式与符号约定34

3.1.2 CPU指令时序与指令操作35

3.2 指令系统寻址方式37

3.3 指令系统分类介绍39

3.3.1 数据传送指令39

3.3.2 算术运算类指令41

3.3.3 逻辑运算类指令43

3.3.4 控制转移类指令44

3.3.5 位操作指令46

3.4 小结47

思考题50

第4章 MCS-51汇编程序设计及C51程序设计基础52

4.1 汇编语言设计基础52

4.1.1 汇编语言格式52

4.1.2 常用MCS-51的汇编伪指令52

4.1.3 汇编语言源程序的汇编54

4.1.4 汇编语言程序的设计过程54

4.2 汇编源程序的设计55

4.2.1 汇编语言程序的过程框架55

4.2.2 汇编语言程序的基本结构57

4.2.3 几种常用运算及操作的汇编语言实例62

4.3 单片机高级语言C51程序的设计基础69

4.3.1 MCS-51与C语言69

4.3.2 C51与标准C兼容的数据类型及存储方式70

4.3.3 C51特有（与标准C不兼容）数据类型及存储方式72

4.3.4 C51数据的存储类型与MCS-51的存储关系75

4.3.5 C51的指针数据类型76

4.3.6 C51对存储器绝对地址和外部扩展I/O口的访问77

4.3.7 C51中断服务函数的定义方法78

4.3.8 MCS-51汇编语言与C51的混合编程79

4.3.9 C51编程实例81

4.4 小结83

思考题83

第5章 80C51单片机基本功能单元及其操作原理84

5.1 80C51中断系统84

5.1.1 中断系统基本概念84

5.1.2 80C51中断系统基本结构84

5.1.3 80C51中断系统相关SFR85

5.1.4 80C51单片机中断自动处理过程87

5.1.5 80C51单片机外部中断触发方式的说明88

5.1.6 80C51单片机中断系统应用注意事项及实例88

5.2 80C51的定时／计数器89

5.2.1 80C51定时／计数器的结构和工作原理89

5.2.2 80C51定时／计数器的控制90

5.2.3 80C51定时／计数器的工作方式91

5.2.4 80C51单片机定时／计数器应用注意事项及实例93

5.3 80C51的串行口及其应用94

5.3.1 计算机通信基础94

5.3.2 串行通信基本概念95

5.3.3 RS232串行通信标准97

5.3.4 80C51的串行口98

5.3.5 80C51的串行口的基本应用102

5.4 小结104

思考题104

第6章 单片机并行／串行扩展技术105

6.1 单片机并行扩展方式105

6.1.1 并行I/O口与并行扩展总线105

6.1.2 总线方式扩展特性106

6.1.3 I/O扩展方式特性106

6.1.4 系统总线的扩展106

6.1.5 外部存储器的扩展109

6.1.6 I/O口并行扩展非总线型外设接口114

6.1.7 并行数模D/A、模数A/D转换器的扩展122

6.2 单片机的串行扩展方式131

6.2.1 串行的扩展总线与串行扩展接口131

6.2.2 基于移位寄存器的80C51UART扩展技术134

6.3 小结137

思考题137

第7章 嵌入式操作系统概述138

7.1 操作系统的概念138

7.2 操作系统的功能和主要特征139

7.2.1 操作系统的功能139

7.2.2 操作系统的主要特征142

7.3 操作系统的结构143

7.3.1 操纵系统的内核143

7.3.2 传统的操作系统结构模式144

7.3.3 现代的操作系统结构模式146

7.4 嵌入式实时操作系统148

7.4.1 嵌入式实时操作系统的特点148

7.4.2 嵌入式实时操作系统的发展149

7.4.3 嵌入式实时系统的分类151

7.5 商用嵌入式实时操作系统154

7.6 小结155

思考题156

第8章 嵌入式实时操作系统内核157

8.1 嵌入式实时内核的结构和功能157

8.1.1 嵌入式实时内核的结构157

8.1.2 嵌入式实时内核的功能159

8.2 嵌入式实时内核的任务管理166

8.2.1 多任务机制167

8.2.2 任务状态和状态转变168

8.2.3 任务调度策略169

8.3 嵌入式实时内核的共享代码和重入170

8.4 实时内核任务间同步、互斥及通信机制173

8.4.1 任务之间的关系173

8.4.2 共享内存174

8.4.3 互斥访问174

8.4.4 信号量175

8.4.5 消息队列179

8.4.6 μC/OS-Ⅱ下的事件内部数据结构184

8.5 μC/OS-Ⅱ常用API用法简介及应用实例184

8.5.1 任务管理类API185

8.5.2 信号量类API186

8.5.3 时间管理类API188

8.5.4 消息队列管理API190

8.5.5 内存管理API193

8.5.6 μC/OS-Ⅱ常用API使用实例194

8.6 小结194

思考题195

第9章 μC/OS-Ⅱ在80C51单片机上的移植196

9.1 μC/OS-Ⅱ的可移植条件196

9.2 μC/OS-Ⅱ的一般移植过程196

9.3 μC/OS-Ⅱ在80C51上的移植步骤197

9.4 μC/OS-Ⅱ在80C51上的移植时需注意的问题200

9.5 小结201

附录A PRoteus7.4 软件及Keil集成开发环境在单片机系统仿真中的应用入门202

A.1 Proteus ISIS202

A.2 Keil集成开发环境的使用快速入门210

A.3 小结222

附录B 实验指导书223

B.1 实验一 外部中断基础实验223

B.2 实验二 定时器应用基础实验225

B.3 实验三 数字频率计实验229

B.4 实验四 串行口点对点通信实验232

B.5 实验五 存储器扩展实验235

B.6 实验六 行列式键盘、4位LED显示器综合实验237

B.7 实验七 D/A转换器应用实验239

B.8 实验八 温度报警器仿真实验243

B.9 实验九 串行扩展7段LED数码管246

B.10 实验十 μC/OS-Ⅱ在80C51上的移植及应用实验249

参考文献253