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第1章 单片机技术基础1

1.1 单片机与嵌入式系统概述1

1.1.1 单片机的起源与发展1

1.1.2 单片机的特点与应用领域2

1.1.3 嵌入式系统2

1.2 国内常见的单片机简介3

1.2.1 Intel系列单片机3

1.2.2 Motorola系列单片机3

1.2.3 Atmel系列单片机4

1.2.4 Microchip系列单片机4

1.2.5 其他系列单片机5

1.3 ARM公司及ARM单片机5

1.3.1 ARM公司简介5

1.3.2 ARM单片机5

1.4 单片机系统中使用的数制6

1.4.1 十进制、二进制与十六进制计数方法6

1.4.2 不同数制之间的转换7

1.4.3 单片机系统中有符号数的表示方法9

1.5 单片机系统常用的编码9

1.5.1 ASCII码10

1.5.2 BCD码10

1.6 AT89S51单片机简介11

习题13

第2章 AT89S51单片机的硬件结构14

2.1 AT89S51单片机的组成14

2.2 AT89S51单片机CPU的结构14

2.3 AT89S51单片机系统的存储器组织15

2.3.1 程序存储器16

2.3.2 数据存储器16

2.4 AT89S51单片机引脚及功能23

2.5 AT89S51的时钟电路27

2.5.1 时钟电路27

2.5.2 单片机的工作周期27

2.6 AT89S51的复位电路28

2.7 节电运行方式29

习题31

第3章 指令系统及汇编语言程序设计32

3.1 AT89S51单片机寻址方式32

3.1.1 指令的格式32

3.1.2 寻址方式32

3.2 AT89S51单片机指令系统35

3.2.1 数据传送类指令35

3.2.2 算术运算类指令39

3.2.3 逻辑运算类指令42

3.2.4 程序分支指令45

3.2.5 位操作类指令46

3.2.6 空操作指令48

3.3 汇编语言程序设计方法48

3.3.1 汇编语言伪指令48

3.3.2 汇编语言语句格式50

3.3.3 汇编语言程序设计步骤50

3.3.4 汇编语言程序设计实例51

习题69

第4章 AT89S51单片机的内部资源72

4.1 AT89S51单片机中断系统72

4.1.1 单片机的中断源72

4.1.2 中断系统的控制73

4.1.3 中断响应过程与响应时间76

4.1.4 中断服务程序设计77

4.1.5 多外部中断源系统设计78

4.2 AT89S51单片机定时／计数器81

4.2.1 定时／计数器的控制82

4.2.2 定时／计数器的4种工作方式83

4.2.3 定时／计数器计数时对输入信号的要求85

4.2.4 定时／计数器应用编程实例85

4.3 AT89S51单片机串行接口89

4.3.1 串行通信基础知识90

4.3.2 AT89S51串行口的结构与控制91

4.3.3 AT89S51串行口的4种工作方式93

4.3.4 AT89S51串行口波特率设置方法96

4.3.5 多机系统通信原理98

4.3.6 RS-232和RS-422A/485通信接口99

4.3.7 串行口应用编程实例106

习题116

第5章 单片机系统的外部存储器与译码电路设计118

5.1 AT89S51单片机最小系统组成118

5.2 单片机的时序118

5.2.1 单片机读取指令和执行时序119

5.2.2 单片机访问外部存储器的时序120

5.3 半导体存储器121

5.3.1 随机存取存储器（RAM）122

5.3.2 只读存储器（ROM）122

5.3.3 非易失性存储器（NVRAM）122

5.3.4 存储器的主要参数122

5.3.5 并行接口存储器容量的计算123

5.4 单片机系统译码电路的设计方法123

5.4.1 单片机系统的地址、数据和控制总线123

5.4.2 线选译码法125

5.4.3 专用译码器74LS138译码法126

5.4.4 使用可编程逻辑器件GAL16V8或GAL20V8进行译码电路129

5.5 单片机系统存储器的扩展132

5.5.1 程序存储器（EPROM/E2PROM/Flash）的扩展技术132

5.5.2 单片机系统数据存储器（SRAM/E2PROM/Flash）的扩展133

习题137

第6章 AT89S51单片机并行接口扩展技术138

6.1 键盘／显示器138

6.1.1 键盘的工作原理138

6.1.2 数码管显示器LED简介142

6.2 逻辑门电路扩展I/O口以及系统总线的驱动方法143

6.2.1 用74LS245和74LS273扩展8位并行I/O口143

6.2.2 通过串行口扩展I/O口145

6.2.3 系统总线的驱动147

6.3 可编程接口芯片扩展I/O口148

6.3.1 81C55及其扩展键盘／显示接口技术148

6.3.2 82C55A及其与打印机的接口159

6.3.3 专用可编程键盘／显示器接口芯片8279及应用171

6.4 单片机与D/A转换器的接口181

6.4.1 D/A转换器的工作原理与技术指标181

6.4.2 DAC0832与单片机的接口183

6.5 单片机与A/D转换器的接口186

6.5.1 A/D转换器的分类与工作原理186

6.5.2 ADC0809及其与AT89S51单片机的接口189

6.6 DS12C887及其与单片机的接口技术191

6.6.1 DS12C887简介191

6.6.2 DS12C887的内部结构191

6.6.3 DS12C887引脚分配及功能194

6.6.4 D S12C887与AT89S51单片机的接口196

习题199

第7章 串行总线技术200

7.1 I2C总线接口200

7.1.1 I2C总线简介200

7.1.2 I2C总线的工作原理201

7.1.3 E2PROM芯片AT24C0XB简介206

7.1.4 AT89S51单片机与AT24C0XB的接口及编程举例210

7.2 SPI总线技术217

7.2.1 SPI总线简介217

7.2.2 SPI接口芯片X5045简介220

7.2.3 AT89S51单片机与X5045的接口及编程方法227

7.2.4 Microwire简介230

7.3 1-Wire总线230

7.3.1 1-wire总线简介230

7.3.2 1-Wire总线的工作原理231

7.3.3 数字温度传感器DS18B20简介234

7.3.4 基于DS18B20的温度测量系统设计241

7.4 CAN总线247

7.4.1 CAN总线概述247

7.4.2 CAN总线控制器SJA1000250

7.4.3 CAN总线驱动器PCA82C250260

7.4.4 CAN总线接口设计及编程举例262

7.4.5 CAN总线系统的应用268

7.5 USB接口268

7.5.1 USB接口的机械特性269

7.5.2 基于USB接口的设备开发270

7.5.3 USB-to-UART转换芯片FT232RL270

7.5.4 单片机系统与计算机USB接口设计实例272

7.6 串行接口的键盘／LED及LCD显示电路设计273

7.6.1 串行接口芯片CH451及其组成的键盘／LED显示接口电路设计273

7.6.2 串行接口的LCD显示电路设计286

习题299

第8章 单片机技术实验教学与开发工具简介301

8.1 易学单片机实验教学系统301

8.1.1 易学单片机实验教学系统的特点301

8.1.2 易学单片机实验教学系统的结构和功能302

8.1.3 易学单片机实验教学系统的集成开发环境305

8.2 Proteus311

8.2.1 ISIS简介312

8.2.2 Proteus仿真实例313

8.3 单片机高级语言程序开发环境μVision3简介329

8.3.1 μVision3简介330

8.3.2 使用μVision3进行单片机程序开发的方法331

8.3.3 Keil C51与ANSI C的差别337

8.4 印制电路板设计工具软件Protel 99 SE简介340

8.4.1 Protel 99 SE的功能341

8.4.2 Altium Designer简介342

附录 AT89S51单片机指令表344

参考文献349