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第1章 微型计算机的基础知识1

1.1 计算机中的数和编码1

1.1.1 计算机中的数制1

1.1.2 符号数的表示法2

1.1.3 二进制数的加减运算4

1.1.4 二进制数的逻辑运算与逻辑电路6

1.1.5 二进制编码9

1.1.6 BCD数的加减运算10

1.2 逻辑单元与逻辑部件11

1.2.1 触发器11

1.2.2 寄存器13

1.2.3 移位寄存器14

1.2.4 计数器14

1.2.5 三态输出门与缓冲放大器15

1.2.6 译码器16

1.3 微型计算机的结构和工作原理16

1.3.1 微型计算机常用的术语16

1.3.2 微型计算机的基本结构17

1.3.3 计算机的工作原理19

1.4 MCS-51单片机的基本组成和存储器配置20

1.4.1 8051单片机的基本组成20

1.4.2 MCS-51单片机的存储器21

1.4.3 特殊功能寄存器23

1.5 MCS-51系列单片机27

1.5.1 51子系列和52子系列27

1.5.2 单片机芯片的半导体工艺27

1.5.3 AT89系列单片机28

习题与思考题28

第2章 汇编语言与汇编程序30

2.1 符号指令的寻址方式30

2.1.1 寄存器寻址30

2.1.2 立即寻址31

2.1.3 直接寻址31

2.1.4 间接寻址31

2.1.5 变址寻址32

2.1.6 位寻址33

2.1.7 符号指令的操作数中使用的符号33

2.2 常用指令33

2.2.1 数据传送类指令33

2.2.2 加减运算指令36

2.2.3 逻辑运算及移位类指令38

2.2.4 位操作指令41

2.2.5 指令应用举例43

2.3 伪指令45

2.3.1 常量和标号45

2.3.2 程序的定位和结束伪指令46

2.4 指令的时序47

2.4.1 指令周期、机器周期和状态47

2.4.2 MCS-51指令的时序47

2.4.3 MCS-51指令的执行过程49

习题与思考题50

第3章 程序设计的基本技术53

3.1 顺序程序设计53

3.1.1 乘除法指令53

3.1.2 BCD数加法调整指令DAA54

3.1.3 顺序程序设计举例56

3.2 分支程序设计58

3.2.1 条件转移指令58

3.2.2 比较不等转移指令59

3.2.3 无条件转移指令60

3.2.4 应用举例61

3.3 循环程序设计63

3.3.1 减1非零转移指令DJNZ64

3.3.2 单重循环程序设计举例65

3.3.3 多重循环程序70

3.4 子程序设计71

3.4.1 子程序的概念72

3.4.2 子程序的调用指令与返回指令74

3.4.3 子程序及其调用程序设计举例74

习题与思考题79

第4章 MCS-51单片机内部接口电路81

4.1 接口的基本概念81

4.1.1 接口电路的功能81

4.1.2 接口控制原理82

4.1.3 串行接口UART、SPI和I2C/SMBus83

4.1.4 并行接口84

4.2 中断及MCS-51单片机的中断系统85

4.2.1 中断和中断处理过程85

4.2.2 MCS-51单片机的中断系统86

4.2.3 多个外部中断源的系统设计90

4.3 定时器91

4.3.1 定时器的结构92

4.3.2 定时器的工作方式93

4.3.3 定时器应用举例96

4.4 并行输入输出接口99

4.4.1 P1口99

4.4.2 P3口100

4.4.3 P2口101

4.4.4 P0口101

4.4.5 并行输入输出接口应用举例102

4.5 UART串行输入输出接口109

4.5.1 串行口的构成109

4.5.2 串行口控制寄存器SCON110

4.5.3 电源控制寄存器PCON111

4.5.4 工作方式和波特率的设定111

4.5.5 串行口应用举例113

4.6 串行通信115

4.6.1 双机通信115

4.6.2 多机通信117

4.6.3 MCS-51单片机与80x86微型计算机的通信123

习题与思考题128

第5章 单片机的最小应用系统与外部扩展131

5.1 单片机的最小应用系统131

5.1.1 单片机的时钟电路131

5.1.2 复位电路及复位状态132

5.1.3 MCS-51单片机引线及片外总线结构133

5.1.4 89C51单片机的最小应用系统135

5.1.5 8031单片机的最小应用系统135

5.2 单片机的外部扩展136

5.2.1 外部扩展芯片与地址总线的连接136

5.2.2 外部扩展芯片与数据总线的连接138

5.2.3 外部扩展芯片与控制总线的连接138

5.3 用TTL或CMOS芯片扩展简单的I/O接口139

5.3.1 用寄存器扩展简单的输出接口139

5.3.2 用三态缓冲器扩展输入接口140

5.3.3 三态缓冲寄存器扩展输入输出接口141

5.3.4 应用举例142

5.3.5 开关量的驱动与隔离147

习题与思考题149

第6章 半导体存储器151

6.1 存储器概述151

6.1.1 存储器的类型151

6.1.2 存储器的性能指标与分级结构151

6.2 常用的存储器芯片152

6.2.1 半导体存储器芯片的结构152

6.2.2 随机读写存储器RAM153

6.2.3 只读存储器ROM154

6.3 存储器的扩展156

6.3.1 数据存储器的扩展156

6.3.2 程序存储器的扩展156

6.3.3 程序存储器和数据存储器的扩展158

6.4 串行EEPROM存储器及其应用158

6.4.1 24LCXX159

6.4.2 X25043/45172

6.4.3 X84041180

习题与思考题184

第7章 常用可编程接口芯片185

7.1 可编程并行接口8255185

7.1.1 8255的组成与接口信号185

7.1.2 8255的工作方式与控制字186

7.1.3 三种工作方式的功能189

7.2 可编程计数器/定时器8253193

7.2.1 8253的组成与接口信号193

7.2.2 计数器的工作方式及其与输入输出的关系195

7.2.3 8253的控制字和初始化编程196

7.2.4 8253的应用198

7.3 可编程多功能接口8155199

7.3.1 8155的组成与接口信号199

7.3.2 8155的命令状态字202

7.3.3 8155与MCS-51单片机的连接203

7.4 键盘/显示控制器8279204

7.4.1 8279的组成与接口信号204

7.4.2 8279的操作命令206

7.4.3 8279在键盘和显示器接口中的应用206

习题与思考题211

第8章 模拟通道接口212

8.1 数模转换器及其与微型计算机的接口212

8.1.1 8位数模转换芯片DAC0832213

8.1.2 12位数模转换芯片DAC1210220

8.1.3 10位D/A转换器AD7520221

8.2 模数转换器ADC及其与微型计算机的接口222

8.2.1 8位逐次逼近式A/D转换芯片ADC0808222

8.2.2 12位逐次比较式数模转换芯片AD574224

8.3 串行模数转换器和数模转换器227

8.3.1 串行模数转换器TLC2543227

8.3.2 串行输入12位电压输出数模转换器TLV5616231

习题与思考题234

附录A 52子系列单片机235

A.1 内部RAM235

A.2 定时器T2235

A.2.1 定时器T2的中断235

A.2.2 定时器T2的寄存器236

A.2.3 定时器T2的工作方式237

附录B 8XC552单片机241

B.1 并行I/O端口241

B.1.1 P1口241

B.1.2 P4口241

B.1.3 P5口242

B.2 串行I/O端口242

B.2.1 8XC552的串行口1242

B.2.2 8XC552串行口1的特殊功能寄存器242

B.2.3 8XC552串行口1的工作方式243

B.3 定时器244

B.3.1 定时器T2244

B.3.2 定时器T3247

B.4 脉冲宽度调制器PWM和D/A转换器249

B.5 A/D转换器249

B.6 中断系统250

B.6.1 8XC552新增加的中断源和中断标志位250

B.6.2 8XC552对中断请求的控制251

B.6.3 中断服务程序的人口地址253

B.7 8XC552单片机引出线及其功能253

B.7.1 8XC552单片机引出线的排列253

B.7.2 8XC552单片机引出线的功能253

附录C C8051FXXX单片机255

C.1 C8051FXXX单片机的指令、时钟和复位255

C.1.1 C8051FXXX单片机的指令集255

C.1.2 C8051FXXX单片机的时钟255

C.1.3 C8051FXXX单片机的复位257

C.2 C8051FXXX单片机的中断系统258

C.2.1 中断源和中断服务程序人口地址258

C.2.2 特殊功能寄存器中的中断标志位259

C.2.3 中断允许寄存器和中断优先级控制寄存器260

C.3 片内存储器261

C.3.1 程序存储器261

C.3.2 内部数据存储器262

C.3.3 片内的外部数据存储器(内部XRAM)262

C.3.4 外部数据存储器的访问264

C.4 定时器264

C.4.1 定时器3264

C.4.2 定时器4265

C.5 可编程计数器阵列PCA265

C.5.1 PCA计数器265

C.5.2 可编程计数器阵列PCA265

C.5.3 PCA的特殊功能寄存器265

C.6 串行口267

C.6.1 UART串行口267

C.6.2 SMBus268

C.6.3 SPI269

C.7 模数转换器270

C.7.1 模拟多路选择器270

C.7.2 模数转换器ADC的工作方式271

C.7.3 可编程增益放大器和模数转换器的转换速度272

C.7.4 C8051F02X的8位模数转换器ADCI273

C.8 数模转换器275

C.9 比较器276

C.9.1 比较器的工作原理和特殊功能寄存器276

C.9.2 比较器0复位278

C.10 可编程数字I/O和交叉开关278

C.10.1 C8051F00X/01X单片机的数字I/O和交叉开关278

C.10.2 C8051F02X单片机的I/O端口和交叉开关281

C.11 C8051FXXX单片机的引线图285

C.11.1 C8051F00X/C8051F01X系列单片机的引线图285

C.11.2 C8051F02X系列单片机的引线图286

附录D MCS-51指令系统表288

附录E MCS-51指令速查表292