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前言2

第一部分 基本原理2

第1章 单片机基础2

1.1 单片机及其发展应用2

1.1.1 单片机的产生及发展2

1.1.2 单片机的应用4

1.2 AT89S51单片机的内部结构5

1.2.1 AT89S51单片机和80C51系列单片机5

1.2.2 80C51系列单片机型号及性能指标6

1.2.3 AT89S51单片机的基本组成7

1.2.4 AT89S51的内部结构7

1.2.5 AT89S51引脚功能9

1.3 AT89S51单片机存储结构10

1.3.1 程序存储器ROM11

1.3.2 数据存储器RAM12

1.3.3 特殊功能寄存器13

1.4 AT89S51单片机并行I/O接口16

1.4.1 并行I/O接口的结构特点16

1.4.2 并行I/O接口的应用特性17

1.4.3 并行I/O接口的负载能力17

1.5 时钟、时序和复位18

1.5.1 时钟电路18

1.5.2 CPU时序的基本概念18

1.5.3 复位及复位电路19

小结20

思考题20

第2章 单片机开发环境21

2.1 单片机与单片机应用系统开发21

2.1.1 单片机系统21

2.1.2 单片机应用系统开发22

2.2 仿真器、编程器与实验板22

2.2.1 仿真器22

2.2.2 编程器（烧录器）23

2.2.3 实验板24

2.3 Keil环境下的工程开发25

2.3.1 Keil IDE简介25

2.3.2 Keil 软件功能环境26

2.3.3 Keil 环境下的工程开发27

2.4 Proteus 软件仿真36

2.4.1 Proteus ISIS 简介36

2.4.2 Proteus 软件功能环境37

2.4.3 Proteus 仿真实例38

小结42

思考题42

第3章 单片机指令系统43

3.1 指令系统概述与寻址方式43

3.1.1 指令系统概述43

3.1.2 寻址方式45

3.2 数据传送指令47

3.2.1 通用传送指令47

3.2.2 特殊传送指令48

3.3 运算指令51

3.3.1 算术运算指令51

3.3.2 逻辑运算指令55

3.3.3 循环移位指令57

3.4 控制转移指令与位操作指令58

3.4.1 无条件转移指令58

3.4.2 条件转移指令59

3.4.3 调用与返回指令61

3.4.4 位操作指令62

小结63

思考题66

第4章 汇编语言程序设计66

4.1 源程序的编制66

4.1.1 程序设计步骤66

4.1.2 语句格式和伪指令67

4.1.3 汇编语言编程技巧69

4.2 基本程序结构70

4.2.1 顺序程序70

4.2.2 分支程序71

4.2.3 循环程序73

4.2.4 子程序75

4.3 程序设计实例76

4.3.1 实训4.1：交通灯的设计76

4.3.2 实训4.2：流水灯的设计78

小结80

思考题81

第5章 中断系统与定时/计数器82

5.1 中断的概念82

5.1.1 中断的基本概念与术语82

5.1.2 中断系统和中断源82

5.1.3 中断控制83

5.1.4 中断响应85

5.1.5 对中断请求的撤除86

5.2 外部中断88

5.2.1 中断系统的初始化88

5.2.2 实训5.1：中断控制流水灯89

5.2.3 多个外部中断源系统设计90

5.3 定时/计数器91

5.3.1 定时/计数器结构91

5.3.2 定时/计数器控制92

5.3.3 定时/计数器工作方式93

5.4 定时/计数器应用95

5.4.1 定时/计数器的初始化95

5.4.2 测量外部脉冲宽度95

5.4.3 实训5.2：简易方波发生器9

5.5 中断与定时/计数器的综合应用98

5.5.1 实训5.3：音乐门铃98

小结101

思考题102

第6章 串行通信104

6.1 串行通信基础知识104

6.1.1 数据通信104

6.1.2 串行通信的传输方式105

6.1.3 异步通信和同步通信105

6.2 串行通信接口106

6.2.1 串行口的结构组成106

6.2.2 串行口的特殊功能控制寄存器107

6.2.3 串行口的工作方式107

6.2.4 波特率的设置109

6.3 常用串行通信接口标准110

6.3.1 RS-232C接口110

6.3.2 RS-422A接口111

6.3.3 RS-485接口112

6.4 单片机串行通信应用113

6.4.1 串行口通信编程基础113

6.4.2 实训6.1：单片机与显示器的串行通信11

6.4.3 实训6.2：单片机与PC机的串行通信117

6.5 CAN总线简介124

6.5.1 CAN总线的概念124

6.5.2 CAN总线的发展124

6.5.3 CAN总线的特点124

6.5.4 CAN的系统结构125

小结126

思考题126

第二部分 外围及系统扩展130

第7章 显示和键盘接口130

7.1 数码显示接口技术130

7.1.1 数码显示原理130

7.1.2 静态显示技术131

7.1.3 动态显示技术133

7.1.4 点矩阵显示133

7.1.5 实训7.1：动态扫描LED显示四位数字134

7.2 液晶显示技术137

7.2.1 液晶显示器简介137

7.2.2 液晶显示控制器HD44780A137

7.2.3 实训7.2：显示屏139

7.3 键盘接口技术144

7.3.1 按键的特性144

7.3.2 独立式按键144

7.3.3 矩阵式键盘146

7.3.4 实训7.3：矩阵式键盘147

小结149

思考题149

第8章 D/A与A/D转换接口150

8.1 D/A转换接口150

8.1.1 DAC0832的结构151

8.1.2 DAC0832与AT89S51的接口与编程152

8.1.3 实训8.1：简易波形发生器153

8.2 A/D转换接口15

8.2.1 ADC0809的结构156

8.2.2 ADC0809与AT89S51的接口17

8.2.3 ADC0809的应用158

8.2.4 串行A/D转换芯片TLC1549159

8.2.5 实训8.2：简易数字电压表161

8.3 开关量输入/输出接口技术163

8.3.1 光电隔离技术和器件163

8.3.2 开关量输入接口164

8.3.3 开关量输出接口164

小结165

思考题166

第9章 AT89S51的系统扩展167

9.1 系统扩展概述167

9.1.1 系统扩展的概念167

9.1.2 扩展系统总线结构167

9.2 存储器扩展168

9.2.1 存储器的分类168

9.2.2 常用存储器扩展芯片170

9.2.3 程序存储器的扩展170

9.2.4 数据存储器的扩展171

9.3 并行I/O口扩展172

9.3.1 I/O接口简介172

9.3.2 并行I/O口的简单扩展172

9.3.3 可编程I/O扩展芯片8155174

9.4 I2C总线扩展180

9.4.1 I2C总线基础180

9.4.2 I2C总线原理181

9.4.3 I2C总线应用实例183

小结185

思考题185

第三部分 开发188

第10章 单片机应用系统开发188

10.1 单片机应用系统开发的一般方法188

10.1.1 确定任务、总体设计188

10.1.2 硬件设计188

10.1.3 软件设计190

10.1.4 系统调试190

10.2 单片机应用系统实用技术190

10.2.1 低功耗设计190

10.2.2 加密技术192

10.3 抗干扰设计195

10.3.1 电源、地线、传输干扰及其对策195

10.3.2 硬件抗干扰措施196

10.3.3 软件抗干扰措施199

小结201

思考题202

第11章 AT89S51实例应用203

11.1 设计实例1：IC卡的读写203

11.2 设计实例2：产生PWM波形207

11.3 设计实例3：步进电机控制210

11.4 设计实例4：温度测量213

11.5 设计实例5：红外遥控接收发射217

11.6 设计实例6：LCD定时闹铃226

11.7 设计实例7：密码锁控制233

小结245

思考题245

第四部分 单片机C语言编程248

第12章 单片机C语言编程248

12.1 C语言在单片机开发中的应用248

12.1.1 C语言与汇编语言的比较248

12.1.2 C51与ANSI-C的主要区别249

12.2 C51的数据类型与运算250

12.2.1 C51的基本数据类型250

12.2.2 C51的数据存储类型251

12.2.3 C51定义SFR253

12.2.4 C51定义并行口254

12.2.5 C51定义位变量254

12.3 C51构造数据类型及预处理指令254

12.3.1 数组254

12.3.2 指针255

12.3.3 结构体257

12.3.4 预处理指令258

12.4 C51程序流程控制259

12.4.1 条件语句260

12.4.2 循环语句261

12.5 函数263

12.5.1 函数的概述263

12.5.2 函数的定义263

12.5.3 函数的调用264

12.5.4 局部变量和全局变量265

12.5.5 C51函数与关键字266

12.5.6 C51的库函数267

12.6 C语言应用编程实例268

12.6.1 单片机内部资源编程268

12.6.2 单片机接口技术编程270

12.6.3 单片机扩展资源编程276

12.7 C语言与汇编语言混合编程276

12.7.1 嵌入汇编指令277

12.7.2 变量的相互调用277

12.7.3 函数的相互调用278

小结279

思考题279

参考文献280