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第1章　单片机概述1

1.1　什么叫单片机1

1.2　单片机的特点2

1.3　单片机的发展概况2

1.4　单片机主要制造厂家和机型3

1.5　8位单片机系列介绍4

1.5.1　8051内核的单片机4

1.5.2　Motorola内核的单片机8

1.5.3　PIC内核的单片机8

1.5.4　其他公司8位单片机9

1.6　16位和32位单片机系列介绍10

1.6.1　16位单片机10

1.6.2　32位单片机10

1.7　单片机的发展趋势11

1.8　单片机的应用领域13

1.9　单片机技术主要网站介绍14

本章小结15

练习与思考题15

第2章　8051单片机体系结构17

2.1　8051单片机内部结构17

2.2　8051单片机芯片引脚功能19

2.3　8051中央处理器21

2.3.1　运算器21

2.3.2　控制器23

2.3.3　程序执行过程24

2.4　8051单片机的存储结构25

2.4.1　8051单片机的存储器结构25

2.4.2　程序存储器25

2.4.3　内部数据存储器26

2.4.4　特殊功能寄存器29

2.4.5　外部数据存储器31

2.5　并行输入／输出端口32

2.5.1　P0口结构32

2.5.2　P1口结构34

2.5.3　P2口结构34

2.5.4　P3口结构35

2.6　单片机的时序与复位操作36

2.6.1　时钟电路36

2.6.2　CPU的时序37

2.6.3　复位电路39

2.6.4　复位和复位状态41

2.7　单片机的省电工作模式42

本章小结43

练习与思考题43

第3章　8051单片机指令系统45

3.1　指令系统概述45

3.2　指令格式45

3.2.1　指令的构成46

3.2.2　指令格式46

3.2.3　指令中常用的符号46

3.3　指令系统的寻址方式47

3.4　8051单片机指令系统51

3.4.1　数据传送类指令52

3.4.2　算术操作类指令57

3.4.3　逻辑运算与移位指令63

3.4.4　控制转移类指令66

3.4.5　位操作指令72

本章小结74

练习与思考题74

第4章　单片机汇编语言程序设计77

4.1　汇编语言程序设计概述77

4.1.1　计算机编程语言77

4.1.2　单片机源程序的汇编78

4.1.3　伪指令78

4.1.4　汇编程序分段格式81

4.2　汇编语言程序设计方法82

4.2.1　基本结构82

4.2.2　汇编语言程序设计步骤85

4.2.3　程序流程图86

4.3　汇编语言程序设计实例86

4.3.1　分支转移程序86

4.3.2　循环程序89

4.3.3　子程序90

4.3.4　算术运算程序91

4.3.5　逻辑运算程序93

4.3.6　数制转换程序94

4.3.7　查表程序97

4.3.8　关键字查找程序100

4.3.9　数据极值查找程序101

4.3.10　数据排序程序101

本章小结103

练习与思考题103

第5章　8051单片机的中断系统106

5.1　中断的概念106

5.2　8051单片机中断系统结构107

5.2.1　中断系统结构107

5.2.2　中断源107

5.2.3　中断的控制（IE、IP）109

5.3　中断响应处理过程111

5.3.1　中断响应条件111

5.3.2　外部中断响应时间112

5.3.3　中断请求的撤销113

5.3.4　中断返回113

5.4　外部中断扩充方法114

5.4.1　中断和查询结合法114

5.4.2　矢量中断扩充法115

5.5　中断系统软件设计116

5.6　中断系统应用实例118

本章小结119

练习与思考题119

第6章　8051单片机定时器／计数器及应用121

6.1　8051单片机定时器／计数器的结构121

6.1.1　工作方式控制寄存器TMOD121

6.1.2　定时器／计数器控制寄存器TCON122

6.2　定时器／计数器的工作方式122

6.2.1　方式0122

6.2.2　方式1123

6.2.3　方式2123

6.2.4　方式3124

6.3　定时器／计数器的编程125

6.3.1　定时器／计数器的初始化125

6.3.2　定时器／计数器的编程示例126

6.4　定时器／计数器的应用实例127

6.4.1　门控位GATE的应用127

6.4.2　简易实时时钟设计128

6.4.3　读定时器／计数器129

6.4.4　用定时器／计数器作外部中断130

本章小结130

练习与思考题131

第7章　8051单片机串行口及应用132

7.1　单片机串行口结构132

7.1.1　串行口的结构132

7.1.2　串行口控制寄存器SCON133

7.1.3　特殊功能寄存器PCON134

7.2　串行口的工作方式134

7.2.1　方式0134

7.2.2　方式1135

7.2.3　方式2和方式3136

7.3　单片机串行通信波特率136

7.3.1　波特率的定义137

7.3.2　波特率的计算137

7.4　串行口的编程应用138

7.4.1 串行口作串／并转换138

7.4.2　串行口双机通信接口139

7.4.3　串行口多机通信接口141

本章小结142

练习与思考题142

第8章　STC系列单片机片上功能部件及使用143

8.1　STC单片机性能特点143

8.2　STC单片机I/O口的使用145

8.3　STC单片机片内存储器的使用146

8.3.1　STC系列单片机片内RAM的使用146

8.3.2　单片机IAP技术147

8.4　STC系列单片机片上A/D转换器的使用150

8.4.1　片上A/D转换器工作原理151

8.4.2　片上A/D转换器的使用152

8.5　STC系列单片机片上PCA/PWM部件的使用153

8.5.1　PCA/PWM功能部件工作原理153

8.5.2　PCA/PWM的工作模式157

8.5.3　PCA/PWM编程使用160

8.6　STC单片机看门狗部件与节电模式163

8.6.1　看门狗工作原理及应用164

8.6.2　STC单片机掉电模式与节电模式165

8.7　STC单片机ISP编程167

8.7.1　ISP典型编程电路167

8.7.2　ISP编程下载软件167

本章小结168

练习与思考题169

第9章　单片机系统的扩展170

9.1　单片机系统扩展概述170

9.2　单片机系统总线的构造171

9.2.1　单片机系统总线171

9.2.2　单片机系统三总线的构造172

9.3　单片机系统的三总线接口应用172

9.3.1　外部并行器件的扩展172

9.3.2　地址空间分配与编址173

9.3.3　单片机扩展存储器的接口设计174

9.4　I/O端口扩展与设计177

9.4.1　I/O接口概述177

9.4.2　TTL电路扩展并行I/O口178

9.5　串行总线的扩展应用181

9.5.1　I2C总线结构与工作原理181

9.5.2　I2C总线的时序183

9.5.3　I2C总线上的数据传输格式184

9.5.4　I2C总线的信号模拟与编程技术186

9.6　I2C总线器件的接口应用188

9.6.1 串行E2PROM存储器接口应用188

9.6.2　串行日历时钟芯片的接口应用194

9.7　1/2/3Wire总线器件的接口应用200

9.7.1　单线制串行总线器件200

9.7.2　双线制、三线制串行总线器件205

9.8　SPI总线器件的接口应用208

9.8.1　ISD4004语音录／放电路208

9.8.2　ISD4004的工作时序209

9.8.3　ISD4004接口电路与编程应用210

本章小结213

练习与思考题213

第10章　单片机与键盘、显示器、打印机的接口设计215

10.1　单片机与键盘的接口215

10.1.1　键盘的工作原理215

10.1.2　键盘的接口方式216

10.1.3　键盘扫描工作方式222

10.1.4　键盘接口及应用223

10.2　单片机与显示器接口设计225

10.2.1　显示器结构与工作原理225

10.2.2　LED数码显示方式与接口电路设计227

10.2.3　专用显示驱动芯片接口设计230

10.3　单片机与键盘／显示器接口设计234

10.3.1　用串行接口设计键盘／显示电路234

10.3.2　ZLG7290键盘／显示器接口设计236

10.4　单片机与液晶显示器的接口设计242

10.4.1　液晶显示器类型与工作原理243

10.4.2　字符型液晶显示器接口设计243

10.4.3　点阵图形液晶显示器接口设计248

10.5　单片机与微型打印机的接口设计250

10.5.1　MP-D16微型打印机的接口电路设计250

10.5.2　MP-D16微型打印机的使用251

本章小结253

练习与思考题253

第11章　单片机与A/D、D/A转换器的接口设计255

11.1　A/D转换器的接口设计255

11.1.1 A/D转换器概述255

11.1.2　单片机与AD574的并行接口设计258

11.1.3　单片机与串行A/D转换器MCP3202的接口设计262

11.1.4　单片机与AD7705/6串行A/D转换器接口设计266

11.1.5　单片机与MC14433的接口设计275

11.2　D/A转换器接口设计278

11.2.1　D/A转换器概述278

11.2.2　DAC0832的功能特性281

11.2.3　DAC0832与单片机并行接口设计283

11.2.4　单片机与串行D/A转换器接口设计286

11.3　单片机与V/F转换器的接口设计290

11.3.1　V/F转换器实现A/D转换的原理290

11.3.2　V/F转换器的接口方法291

11.3.3　V/F转换器与单片机的接口应用292

本章小结294

练习与思考题295

第12章　单片机C51程序设计296

12.1　C51概述296

12.2　C51数据结构和语法296

12.2.1　常量与变量296

12.2.2　整型变量与字符型变量298

12.2.3　关系运算符和关系表达式299

12.2.4　逻辑运算符和逻辑表达式299

12.3　C51流程控制语句300

12.3.1　if选择语句300

12.3.2　switch语句301

12.3.3　for语句301

12.3.4　while语句302

12.3.5　do-while语句302

12.3.6　其他语句302

12.4　C51构造数据类型303

12.4.1　结构体303

12.4.2　共用体304

12.4.3　指针305

12.4.4　typedef类型定义306

12.5　C51和标准C语言的异同306

12.5.1　Keil C51数据类型306

12.5.2　8051的特殊功能寄存器307

12.5.3　8051的存储类型307

12.5.4　Keil C51的指针309

12.5.5　Keil C51的使用309

12.5.6　C51关键字311

12.6　C51硬件编程312

12.6.1　8051的I/O接口编程312

12.6.2　8051的定时器编程313

12.6.3　8051的中断服务313

12.6.4　8051的串行口编程315

12.7　C51与汇编语言的混合编程316

12.8　C51程序设计实例321

本章小结323

练习与思考题323

第13章　单片机应用系统设计324

13.1　单片机应用系统设计的基本原则324

13.2　单片机应用系统设计及开发过程324

13.3　单片机应用系统设计的基本结构326

13.4　单片机实验系统设计327

13.4.1　单片机最小实验系统327

13.4.2　单片机实验系统电路设计328

13.5　单片机应用系统设计实例330

13.5.1　系统任务设计330

13.5.2　系统电路设计方案331

13.5.3　系统整体电路设计332

13.5.4　系统软件设计332

本章小结338

练习与思考题339

第14章　Proteus电路设计与仿真技术340

14.1　Proteus快速入门340

14.1.1　Proteus工作界面340

14.1.2　Proteus ISIS软件基本操作343

14.2　Proteus电路原理图设计345

14.2.1　元件器选取与放置345

14.2.2　电路连线设计346

14.3　Proteus电路仿真347

14.3.1　单片机源代码生成与编译347

14.3.2　目标文件装载与仿真347

14.4　Keil与Proteus的协同仿真348

本章小结348

练习与思考题349

第15章　单片机实验与指导350

15.1　实验一　选择排序法编程实验350

15.2　实验二　多字节数的除法编程实验352

15.3　实验三　定时器／计数器的使用354

15.4　实验四　外部中断的使用357

15.5　实验五　可控交通灯实现360

15.6　实验六　键盘与数码显示364

15.7　实验七　A/D转换366

15.8　实验八　D/A转换实验370

15.9　实验九　单片机与PC串行通信372

15.10　实验十　OCM12864图形液晶显示器使用376

第16章　单片机课程设计379

16.1　带温度计的电子钟设计379

16.2　可控波形发生器设计388

16.3　LED点阵显示设计396

16.4　可控流动灯设计400

附录A　8051单片机指令表406

附录B　ASCII码与控制字符功能409

参考文献411