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第1章 单片机基础知识概述1

1.1 单片机概述1

1.1.1 什么是单片机1

1.1.2 单片机的发展历史1

1.2 单片机的特点及应用领域2

1.2.1 单片机的特点2

1.2.2 单片机的应用领域2

1.2.3 单片机的发展趋势3

1.2.4 MCS-51单片机的学习5

1.3 单片机学习的预备知识6

1.3.1 数制及其转换6

1.3.2 有符号数的表示方法7

1.3.3 位、字节和字9

1.3.4 BCD码9

1.3.5 ASCII码10

1.4 电平10

思考题与习题11

第2章 MCS-51单片机基本结构13

2.1 MCS-51单片机的基本结构与类型13

2.1.1 MCS-51单片机的基本结构13

2.1.2 MCS-51单片机的基本类型14

2.2 引脚及封装15

2.2.1 引脚15

2.2.2 封装16

2.3 MCS-51存储器组织17

2.3.1 MCS-51存储器组织简介18

2.3.2 程序存储器地址空间18

2.3.3 内部数据存储器空间19

2.3.4 特殊功能寄存器21

2.3.5 外部数据存储器23

2.4 复位及时钟电路23

2.4.1 复位后各寄存器的状态23

2.4.2 复位电路24

2.4.3 晶振电路24

2.4.4 单片机的时序单位24

思考题与习题25

第3章 MCS-51单片机指令系统26

3.1 基本概念26

3.1.1 汇编语言格式26

3.1.2 指令中的常用符号27

3.1.3 寻址方式27

3.2 MCS-51指令系统29

3.2.1 数据传送与交换指令29

3.2.2 算术运算指令35

3.2.3 逻辑运算与移位指令37

3.2.4 控制转移指令40

3.2.5 位操作指令42

思考题与习题44

第4章 MCS-51汇编语言程序设计46

4.1 汇编语言程序格式及伪指令47

4.1.1 汇编指令格式47

4.1.2 伪指令47

4.2 基本程序设计方法49

4.2.1 顺序程序设计50

4.2.2 分支程序设计50

4.2.3 循环程序设计54

4.2.4 查表程序设计56

4.2.5 子程序设计58

思考题与习题58

第5章 I／O接口及简单应用60

5.1 I／O端口的输入／输出特性60

5.1.1 P1口61

5.1.2 P3口62

5.1.3 P0口63

5.1.4 P2口64

5.2 I／O端口的应用65

5.2.1 I／O的简单控制65

5.2.2 LED数码管显示66

5.2.3 键盘71

5.3 LCM1602字符型液晶显示模块75

5.3.1 字符型LCM 1602介绍75

5.3.2 LCM 1602与单片机的接口81

5.3.3 LCM 1602显示模块的应用81

5.4 双LED数码管动态显示模块的设计89

思考题与习题90

第6章 中断系统91

6.1 中断的概念91

6.2 中断系统的结构92

6.3 中断控制系统93

6.3.1 中断请求标志寄存器（TCON、SCON）93

6.3.2 中断允许寄存器（IE）94

6.3.3 中断优先级寄存器（IP）及中断嵌套95

6.4 中断处理过程97

6.4.1 中断响应条件97

6.4.2 中断响应过程97

6.4.3 中断的撤销98

6.4.4 外部中断响应的时间99

6.5 外部中断触发方式的选择100

6.6 中断程序设计100

思考题与习题101

第7章 定时／计数器103

7.1 定时／计数器的结构及其工作原理103

7.1.1 定时／计数器的实质103

7.1.2 定时／计数器的结构及其工作原理104

7.2 定时／计数器的控制104

7.2.1 方式控制寄存器（TMOD）105

7.2.2 控制寄存器（TCON）105

7.3 定时／计数器的工作方式106

7.3.1 方式0106

7.3.2 方式1106

7.3.3 方式2107

7.3.4 方式3108

7.4 计数器对输入脉冲频率的要求109

7.5 定时／计数器的编程和应用举例109

7.5.1 定时／计数器初值的计算109

7.5.2 定时／计数器应用举例110

思考题与习题114

第8章 串行通信接口116

8.1 串行通信基本知识116

8.2 MCS-51串口控制器118

8.2.1 串口控制寄存器（SCON）118

8.2.2 特殊功能寄存器（PCON）119

8.3 串行口的工作方式120

8.3.1 方式0120

8.3.2 方式1120

8.3.3 方式2121

8.3.4 方式3122

8.4 波特率的制定方法122

8.5 串行通信的接口电路124

8.5.1 RS-232C接口124

8.5.2 RS-485接口126

8.6 串口的编程与应用127

8.6.1 用串行口扩展并行I／O口127

8.6.2 单片机与单片机通信130

8.7 多机通信135

8.7.1 多机通信协议136

8.7.2 多机通信程序设计137

8.8 单片机与PC的串口通信143

思考题与习题148

第9章 存储器和并行口的扩展149

9.1 系统扩展概述149

9.1.1 单片机最小系统149

9.1.2 总线的概念150

9.2 数据存储器的扩展151

9.2.1 SRAM芯片151

9.2.2 典型外部数据存储器的连接152

9.2.3 地址锁存器和外扩RAM的操作时序153

9.2.4 确定扩展芯片地址的方法155

9.3 程序存储器的扩展158

9.3.1 ROM芯片158

9.3.2 程序存储器的扩展159

9.4 程序存储器和数据存储器的综合扩展160

9.5 并行接口的扩展161

9.5.1 总线驱动器161

9.5.2 用74LS系列TTL电路扩展并行I／O口163

9.5.3 并行可编程芯片8255A164

思考题与习题168

第10章 单片机测控接口170

10.1 A／D转换器概述170

10.2 ADC0809模／数转换器174

10.2.1 ADC0809／ADC0808简介174

10.2.2 ADC0809与单片机的接口及编程175

10.3 DAC0832数／模转换器180

10.3.1 DAC0832简介181

10.3.2 DAC0832与单片机的接口及编程183

10.4 开关量功率接口技术185

10.4.1 单片机I／O口的输出驱动186

10.4.2 光电耦合器188

10.4.3 继电器驱动接口189

10.4.4 可控硅驱动接口190

10.4.5 固态继电器驱动接口192

10.5 开关量输入接口194

思考题与习题195

第11章 C51程序设计入门196

11.1 C51的基本数据类型197

11.2 C51变量的存储区域199

11.3 C51的运算符200

11.4 数组201

11.5 指针202

11.5.1 指针的概念203

11.5.2 指针变量的定义、赋值和引用203

11.5.3 Keil C51的指针类型205

11.6 结构206

11.7 C51的程序设计208

11.7.1 C51的程序结构208

11.7.2 C51流程控制语句208

11.8 函数的定义与调用211

11.8.1 函数211

11.8.2 局部变量、全局变量和变量的存储类型213

11.8.3 C51中调用汇编程序214

11.8.4 预处理命令216

11.9 51单片机内部资源的C51编程217

11.9.1 中断的C51编程217

11.9.2 定时／计数器的C51编程217

11.9.3 串口的C51编程219

11.9.4 对位和外接I／O口的C51编程220

11.10 C51模块化程序设计221

11.11 C51模块化设计举例223

11.11.1 LCM 1602显示模块223

11.11.2 模数转换器TLC549模块227

11.11.3 TLC549模块应用举例229

思考题与习题231

第12章 串行总线扩展技术232

12.1 SPI总线扩展技术232

12.1.1 ADC0832模块的设计233

12.1.2 TLC 1543 A／D模块的设计242

12.1.3 LTC1456 D／A模块的设计250

12.2 I2C总线扩展技术252

12.2.1 I2C总线的协议简介252

12.2.2 I2C的寻址方式254

12.2.3 I2C总线时序255

12.2.4 虚拟I2C总线汇编语言程序256

12.2.5 虚拟I2C总线C51程序263

12.2.6 I2C总线在E2PROM中的应用269

思考题与习题272

附录A MCS-51单片机实验273

附录B Proteus使用入门296

附录C MC-51指令表308

附录D Keil C51使用简介312

参考文献330