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第1章 嵌入式系统概述1

1.1 生活中的嵌入式系统1

1.2 嵌入式系统的定义及特点2

1.2.1 嵌入式系统的定义2

1.2.2 嵌入式系统的特点2

1.2.3 嵌入式系统与通用计算机系统的区别3

1.3 嵌入式系统的基本结构4

1.3.1 嵌入式系统的硬件组成4

1.3.2 嵌入式系统的软件6

1.3.3 嵌入式软件系统的设计方法8

1.3.4 嵌入式系统的开发模式11

1.3.5 嵌入式项目开发流程11

1.4 嵌入式系统的发展12

1.4.1 嵌入式系统的历史12

1.4.2 嵌入式系统的发展现状13

1.4.3 嵌入式系统的发展趋势13

1.5 小结14

第2章 嵌入式系统硬件基础15

2.1 嵌入式系统硬件的基本概念15

2.1.1 精简指令集RISC和复杂指令集CISC15

2.1.2 冯·诺依曼体系结构和哈佛体系结构16

2.1.3 流水线技术18

2.2 嵌入式系统基本硬件组件19

2.2.1 嵌入式处理器19

2.2.2 存储器23

2.2.3 输入设备25

2.2.4 输出设备26

2.3 小结26

第3章 MCS-51单片机原理（一）27

3.1 MCS-51系列单片机概述27

3.1.1 什么是单片机27

3.1.2 单片机的发展历史27

3.1.3 单片机的应用领域28

3.1.4 单片机的发展方向28

3.2 MCS-51系列单片机总体结构29

3.2.1 MCS-51单片机基本结构29

3.2.2 MCS-51单片机的分类30

3.3 89C51单片机的内部架构30

3.3.1 89C51单片机的内部结构30

3.3.2 89C51中央处理单元（CPU）31

3.3.3 89C51存储器31

3.3.4 89C51 I/O31

3.3.5 89C51单片机的运算器31

3.3.6 89C51单片机的控制器37

3.3.7 89C51单片机的存储器37

3.4 小结43

第4章 MCS-51单片机原理（二）44

4.1 MCS-51单片机的结构及引脚功能44

4.1.1 电源、地引脚45

4.1.2 外接晶体引脚45

4.1.3 控制信号引脚45

4.1.4 输入／输出端口46

4.2 并行输入／输出电路结构46

4.2.1 单片机并行输入／输出电路的特点46

4.2.2 P0口47

4.2.3 P1口48

4.2.4 P2口48

4.2.5 P3口49

4.3 单片机最小系统的搭建49

4.3.1 什么是单片机最小系统49

4.3.2 单片机引脚知识点回顾50

4.3.3 单片机最小系统51

4.3.4 最小系统举例52

4.4 单片机时序的概念53

4.5 89C51单片机工作方式54

4.5.1 复位电路与复位方式54

4.5.2 程序运行方式55

4.6 单片机开发环境KeilμVision55

4.6.1 KeilμVision简介55

4.6.2 KeilμVision应用流程55

4.6.3 KeilμVision集成开发平台介绍56

4.7 小结57

第5章 MCS-51单片机原理（三）58

5.1 C语言与MCS-51单片机58

5.1.1 C语言的特点58

5.1.2 C语言的程序结构58

5.1.3 单片机C语言与汇编语言比较60

5.1.4 C51与标准C语言的比较60

5.2 C51的数据类型61

5.2.1 字符型char61

5.2.2 int整型61

5.2.3 特殊功能寄存器型61

5.2.4 位类型62

5.2.5 数据类型的隐式转换63

5.2.6 C51数据类型小结63

5.3 C51的运算量64

5.3.1 常量64

5.3.2 变量65

5.4 存储模式68

5.5 绝对地址的访问68

5.5.1 使用C51运行库中预定义宏68

5.5.2 通过指针访问70

5.5.3 使用C51扩展关键字at70

5.6 C51的运算符及表达式71

5.6.1 赋值运算符71

5.6.2 算术运算符72

5.6.3 关系运算符72

5.6.4 逻辑运算符72

5.6.5 位运算符73

5.6.6 复合赋值运算符73

5.6.7 逗号运算符74

5.6.8 条件运算符74

5.6.9 指针与地址运算符74

5.7 表达式语句及复合语句74

5.7.1 表达式语句74

5.7.2 复合语句75

5.8 小结76

第6章 MCS-51单片机原理（四）77

6.1 C51的输入／输出77

6.1.1 格式输出函数printf77

6.1.2 格式输入函数scanf82

6.2 C51程序基本结构与相关语句87

6.2.1 C51的基本结构87

6.2.2 If语句88

6.2.3 switch/case语句89

6.2.4 while语句89

6.2.5 do while语句91

6.2.6 for语句91

6.2.7 循环的嵌套92

6.2.8 break和continue语句93

6.2.9 return语句94

6.3 单片机仿真环境Proteus94

6.3.1 Proteus简介94

6.3.2 Proteus微处理器系统仿真流程94

6.3.3 Proteus设计方法和步骤95

6.3.4 Proteus电路绘图工具的使用96

6.3.5 常用Proteus库元件97

6.4 Proteus仿真实例97

6.5 小结98

第7章 MCS-51单片机原理（五）99

7.1 什么是中断99

7.2 为什么需要中断99

7.3 与中断有关的几个概念100

7.4 89C51中断系统结构及中断控制101

7.4.1 89C51中断源101

7.4.2 89C51中断系统结构101

7.4.3 中断控制102

7.4.4 如何应用中断104

7.5 中断优先级控制105

7.6 中断扩展110

7.7 小结113

第8章 MCS-51单片机原理（六）114

8.1 单片机定时器／计数器的结构114

8.2 定时器的控制115

8.2.1 工作模式寄存器TMOD（Timer Mode）115

8.2.2 控制器寄存器TCON（Timer Control）117

8.3 定时器的4种模式及应用118

8.3.1 模式0及其应用118

8.3.2 模式1及其应用123

8.3.3 模式2及其应用125

8.3.4 模式3简介127

8.4 定时器应用128

8.5 小结132

第9章 常见单片机外设应用初步（一）133

9.1 七段数码管及其应用133

9.1.1 七段数码管133

9.1.2 七段数码管静态显示方式140

9.1.3 七段数码管动态显示方式140

9.2 按键及其应用146

9.2.1 概述146

9.2.2 按键的消抖147

9.2.3 独立式非编码键盘147

9.2.4 矩阵键盘接口及工作原理149

9.3 小结153

第10章 常见单片机外设应用初步（二）154

10.1 液晶显示器概述154

10.2 1602液晶显示模块概述154

10.3 1602液晶显示模块引脚定义156

10.4 1602液晶显示模块和单片机接口157

10.5 单片机对1602的4种操作模式157

10.5.1 读操作时序157

10.5.2 写操作时序160

10.6 1602液晶内部显示存储器162

10.7 1602液晶指令163

10.7.1 显示功能设置163

10.7.2 显示开关及光标设置163

10.7.3 清屏164

10.7.4 设定显示屏或光标移动方向指令165

10.7.5 AC值控制及屏幕移动设置166

10.7.6 光标归位指令167

10.7.7 指令小结及编程技巧167

10.7.8 综合实验167

10.8 1602液晶的初始化167

10.9 1602液晶综合应用169

10.9.1 LCD显示字符串169

10.9.2 1602液晶显示时钟170

10.9.3 1602液晶显示时钟（定时器）171

10.10 小结172

第11章 常见单片机外设应用初步（三）173

11.1 12864液晶模块概述173

11.1.1 HD61202的特点174

11.1.2 HD61202的引脚功能175

11.1.3 HD61202显示RAM地址176

11.2 12864液晶模块管脚定义177

11.3 单片机对12864液晶模块的操作时序178

11.3.1 写操作时序178

11.3.2 读操作时序179

11.4 12864液晶模块的指令180

11.4.1 读状态指令180

11.4.2 行设置命令181

11.4.3 页设置命令182

11.4.4 列地址设置命令183

11.4.5 显示开／关185

11.5 12864液晶模块的初始化185

11.6 12864液晶模块综合应用185

11.6.1 字模软件186

11.6.2 12864液晶模块显示数字186

11.6.3 12864液晶模块显示汉字188

11.6.4 12864显示图片189

11.6.5 12864液晶模块的绘图190

11.7 实验板12864液晶显示193

11.8 小结194

第12章 单片机串口通信及应用195

12.1 串行通信基本概念195

12.1.1 同步通信方式195

12.1.2 异步通信方式196

12.1.3 串行通信的数据传送方式196

12.1.4 串行通信的奇偶校验197

12.1.5 异步串行通信的波特率197

12.1.6 串行接口标准197

12.2 RS-232C接口197

12.2.1 接口信号197

12.2.2 技术指标199

12.2.3 RS-232的帧结构199

12.2.4 RS-232的编程和使用200

12.3 8051单片机串口的编程与应用200

12.3.1 89C51串行口结构200

12.3.2 89C51串行口控制字及控制寄存器200

12.3.3 串行通信工作方式202

12.4 小结213

第13章 RTX-51实时多任务操作系统214

13.1 操作系统基础知识214

13.1.1 什么是计算机操作系统214

13.1.2 操作系统的功能214

13.1.3 进程和线程的基本概念215

13.1.4 实时系统及实时操作系统218

13.2 RTX-51实时多任务操作系统概述219

13.2.1 RTX-51实时多任务系统219

13.2.2 RTX-51特点220

13.2.3 RTX-51任务管理220

13.2.4 RTX-51事件221

13.2.5 RTX-51 Tiny系统函数222

13.2.6 RTX-51 Tiny程序设计仿真230

13.2.7 使用OS编程的优势239

13.3 小结239

第14章 单片机IIC和SPI接口及应用240

14.1 SPI通信接口240

14.1.1 什么是SPI240

14.1.2 SPI接口的定义及通信原理240

14.1.3 DS1302实时时钟及其应用241

14.2 IIC总线通信接口245

14.2.1 什么是IIC总线245

14.2.2 IIC总线的特性246

14.2.3 IIC总线的基本术语及协议分析246

14.2.4 24C04基本应用仿真249

14.3 小结253

参考文献254