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第1章 概述1

1.1 单片机的概念1

1.2 单片机的特点及发展概况1

1.3 单片机的基本组成2

1.3.1 中央处理器3

1.3.2 存储器3

1.3.3 输入／输出部件3

1.4 常用单片机系列介绍4

1.5 单片机的应用领域5

1.5.1 单片机的应用5

1.5.2 单片机应用系统的结构6

本章小结7

思考题与习题7

第2章 单片机的硬件结构8

2.1 单片机的基本结构8

2.1.1 单片机的内部结构8

2.1.2 单片机的封装及引脚定义12

2.2 单片机的存储器组织14

2.2.1 程序存储器14

2.2.2 数据存储器15

2.3 单片机的并行口结构与操作18

2.3.1 并行输入／输出端口结构18

2.3.2 并行输入／输出端口编程举例19

2.4 单片机的时钟电路与时序21

2.4.1 振荡器与时钟电路21

2.4.2 CPU的工作时序22

2.5 单片机的复位电路24

2.5.1 复位电路设计24

2.5.2 复位状态24

2.6 单片机的低功耗方式25

2.6.1 电源控制寄存器25

2.6.2 待机方式25

2.6.3 掉电方式25

本章小结26

思考题与习题26

第3章 51系列单片机的指令系统和程序设计方法27

3.1 指令概述27

3.1.1 指令分类27

3.1.2 指令格式27

3.1.3 指令中常用缩写符号的意义28

3.2 寻址方式29

3.2.1 立即寻址29

3.2.2 直接寻址29

3.2.3 寄存器寻址29

3.2.4 寄存器间接寻址30

3.2.5 变址寻址30

3.2.6 相对寻址31

3.2.7 位寻址31

3.3 数据传送类指令32

3.3.1 内部RAM数据传送指令32

3.3.2 访问外部RAM数据传送指令35

3.3.3 程序存储器向累加器A传送数据指令35

3.3.4 数据交换指令37

3.3.5 堆栈操作指令38

3.4 算术运算类指令39

3.4.1 加法指令39

3.4.2 减法指令41

3.4.3 乘法指令42

3.4.4 除法指令43

3.5 逻辑运算类指令43

3.5.1 累加器A的逻辑运算指令43

3.5.2 两个操作数的逻辑操作运算指令44

3.6 位操作指令46

3.6.1 位变量传送指令46

3.6.2 位变量修改指令47

3.6.3 位变量逻辑操作指令47

3.7 控制转移类指令47

3.7.1 无条件转移指令48

3.7.2 条件转移指令49

3.7.3 调用与返回指令53

3.8 汇编语言程序设计55

3.8.1 汇编语言程序设计概述55

3.8.2 常用伪指令56

3.8.3 顺序结构程序设计58

3.8.4 分支结构程序设计59

3.8.5 循环结构程序设计60

3.8.6 子程序设计63

本章小结67

思考题与习题68

第4章 C51程序设计基础71

4.1 单片机的C语言概述71

4.1.1 C51程序开发流程71

4.1.2 C51程序结构71

4.2 C51的数据类型与数据存储类型73

4.2.1 C51的标识符与关键字73

4.2.2 C51的数据类型74

4.2.3 C51的数据存储类型77

4.3 C51的运算符、表达式与规则79

4.3.1 C51的算术运算符与算术表达式79

4.3.2 C51的关系运算符、关系表达式与优先级79

4.3.3 C51的逻辑运算符、逻辑表达式与优先级80

4.3.4 C51的赋值运算符与表达式80

4.3.5 C51的位操作及表达式80

4.3.6 逗号表达式与条件表达式81

4.4 C51流程控制语句81

4.4.1 C51的顺序结构82

4.4.2 C51的选择结构82

4.4.3 C51的循环结构83

4.5 C51的数组与结构83

4.5.1 一维、二维数组83

4.5.2 结构84

4.6 C51的指针与函数85

4.6.1 C51的指针概述85

4.6.2 C51函数的定义88

本章小结90

思考题与习题90

第5章 中断系统91

5.1 中断系统概述91

5.1.1 中断的概念91

5.1.2 中断系统的功能及特点91

5.2 51系列单片机的中断系统92

5.2.1 中断系统结构与中断源92

5.2.2 中断控制93

5.3 中断处理过程97

5.3.1 中断响应与过程97

5.3.2 中断处理98

5.3.3 中断返回99

5.3.4 中断请求撤销99

5.3.5 中断响应时间100

5.4 中断系统应用举例100

本章小结107

思考题与习题107

第6章 单片机的定时器／计数器108

6.1 定时器／计数器的结构及工作原理108

6.1.1 MCS-51系列单片机定时器／计数器功能108

6.1.2 定时器／计数器的结构108

6.1.3 定时器／计数器的控制字109

6.2 定时器／计数器的工作模式110

6.2.1 模式0110

6.2.2 模式1111

6.2.3 模式2111

6.2.4 模式3111

6.3 计数器模式下对输入信号的要求112

6.4 定时器／计数器的编程和应用112

6.4.1 定时器／计数器的初始化112

6.4.2 定时器／计数器的应用114

本章小结121

思考题与习题121

第7章 51系列单片机的串行通信122

7.1 串行口的结构122

7.1.1 串行口控制寄存器122

7.1.2 电源控制寄存器123

7.2 串行口的4种工作方式123

7.2.1 方式0123

7.2.2 方式1127

7.2.3 方式2128

7.2.4 方式3128

7.3 波特率的设定方法128

7.3.1 波特率的定义128

7.3.2 定时器T1产生波特率的计算128

7.3.3 定时器T2产生波特率的计算129

7.4 串行口的编程和应用129

7.4.1 双机串行通信硬件接口130

7.4.2 双机串行通信软件编程131

本章小结135

思考题与习题135

第8章 51系列单片机的存储器和I/O外部扩展136

8.1 并行扩展技术136

8.1.1 并行扩展总线136

8.1.2 扩展方法137

8.2 串行扩展技术139

8.2.1 SPI总线139

8.2.2 I2C总线141

8.2.3 1-wire总线141

8.3 存储器扩展142

8.4 I/O扩展147

8.4.1 并行扩展I/O149

8.4.2 串行扩展I/O155

本章小结159

思考题与习题159

第9章 51系列单片机接口技术160

9.1 键盘接口技术160

9.1.1 键盘工作原理160

9.1.2 独立式键盘接口技术161

9.1.3 矩阵式键盘接口技术163

9.2 LED显示器接口技术165

9.2.1 LED显示器的结构与原理165

9.2.2 静态显示接口技术166

9.2.3 动态显示接口技术171

9.3 液晶显示接口技术174

9.3.1 LCD概述174

9.3.2 单片机与LCD 1602液晶显示接口175

9.4 单片机与DAC的接口182

9.4.1 DAC概述182

9.4.2 单片机与串行DAC TLC5615的接口设计183

9.4.3 单片机与并行DAC0832的接口设计188

9.5 单片机与ADC的接口191

9.5.1 ADC概述191

9.5.2 单片机与串行ADC ADC0832的接口设计192

9.5.3 单片机与并行ADC ADC0809的接口196

9.5.4 单片机与数模／模数转换器PCF8591的接口设计199

本章小结202

思考题与习题202

第10章 51系列单片机应用系统的开发环境204

10.1 51系列单片机应用系统开发的软、硬件环境204

10.1.1 单片机应用系统开发的软、硬件环境构成204

10.1.2 使用JTAG界面的单片机开发环境204

10.1.3 单片机的在线编程205

10.2 Keil C51高级语言集成开发环境——μVision4 IDE205

10.2.1 Keil C51软件简介205

10.2.2 μVision4IDE界面介绍206

10.2.3 μVision4IDE的举例使用207

10.2.4 Keil C51中printf函数214

10.3 基于Proteus的单片机系统仿真214

10.3.1 Proteus软件简介214

10.3.2 ISIS 7 Professional界面介绍214

10.3.3 ISIS 7 Professional的举例使用216

10.3.4 ProteusISIS与μVision4的联调220

本章小结222

思考题与习题222

第11章 51系列单片机应用系统设计223

11.1 单片机应用系统结构及设计过程223

11.1.1 硬件设计224

11.1.2 软件设计225

11.2 单片机应用系统的抗干扰技术226

11.2.1 干扰源226

11.2.2 硬件抗干扰方法226

11.2.3 软件抗干扰方法227

11.3 基于单片机的温室温度控制系统228

11.3.1 系统简介228

11.3.2 硬件设计228

11.3.3 软件设计229

本章小结233

思考题与习题233

附录234

附录A ASCII码对照表234

附录B MCS-51系列单片机汇编语言指令表（A）235

附录C MCS-51系列单片机汇编语言指令表（B）239

参考文献242