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第1章 绪论1

1.1 电子计算机发展概述1

1.1.1 电子计算机及其发展历史1

1.1.2 微型计算机的组成1

目录1

1.2 什么是单片机2

1.3 单片机的发展历史及发展趋势2

1.3.1 单片机的发展历史2

1.3.2 单片机的发展趋势3

1.4 单片机的应用4

1.5 MCS-51系列与80C51系列单片机5

思考题及习题7

2.1 MCS-51的硬件结构8

第2章 MCS-51的硬件结构8

2.2 MCS-51的引脚9

2.2.1 电源及时钟引脚10

2.2.2 控制引脚11

2.2.3 I/O口引脚11

2.3 MCS-51的CPU12

2.3.1 运算器12

2.3.2 控制器13

2.4 MCS-51存储器的结构14

2.4.1 程序存储器14

2.4.2 内部数据存储器15

2.4.3 特殊功能寄存器15

2.4.4 位地址空间17

2.4.5 外部数据存储器19

2.5 并行I/O端口的结构与操作20

2.5.1 P0口的结构20

2.5.2 P1口21

2.5.3 P2口21

2.5.4 P3口22

2.5.5 P0～P3口功能总结23

2.6 时钟电路与时序23

2.6.1 时钟电路24

2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序25

2.7 复位操作和复位电路26

2.7.1 复位操作26

2.7.2 复位电路27

思考题及习题28

第3章 MCS-51的指令系统31

3.1 指令系统概述31

3.2 指令格式31

3.3 指令系统的寻址方式32

3.4 MCS-51指令系统分类介绍35

3.4.1 数据传送类指令35

3.4.2 算术操作类指令39

3.4.3 逻辑运算指令43

3.4.4 控制转移类指令45

3.4.5 位操作指令48

思考题及习题53

4.1 汇编语言程序设计概述55

4.1.1 机器语言、汇编语言和高级语言55

第4章 MCS-51汇编语言程序设计55

4.1.2 汇编语言语句的种类和格式56

4.1.3 伪指令58

4.1.4 汇编语言程序设计步骤59

4.2 汇编语言源程序的汇编60

4.2.1 手工汇编60

4.2.2 机器汇编60

4.3 汇编语言实用程序设计61

4.3.1 汇编语言程序的基本结构形式61

4.3.2 子程序的设计62

4.3.3 查表程序设计64

4.3.4 关键字查找程序设计66

4.3.5 数据极值查找程序设计67

4.3.6 数据排序程序设计68

4.3.7 分支转移程序设计70

4.3.8 循环程序设计74

4.3.9 码制转换程序设计77

思考题及习题79

第5章 MCS-51的中断系统81

5.1 中断的概念81

5.2 MCS-51中断系统的结构82

5.3 中断请求源82

5.4 中断控制84

5.4.1 中断允许寄存器IE84

5.4.2 中断优先级寄存器IP85

5.5 响应中断请求的条件87

5.7.1 电平触发方式88

5.7 外部中断的触发方式选择88

5.6 外部中断的响应时间88

5.7.2 跳沿触发方式89

5.8 中断请求的撤消89

5.9 中断服务程序的设计90

5.10 多外部中断源系统设计92

5.10.1 定时器／计数器作为外部中断源的使用方法93

5.10.2 中断和查询结合的方法93

思考题及习题94

第6章 MCS-51的定时器／计数器96

6.1 定时器／计数器的结构96

6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD97

6.1.2 定时器／计数器控制寄存器TCON97

6.2.2 方式198

6.2.1 方式098

6.2 定时器／计数器的4种工作方式98

6.2.3 方式299

6.2.4 方式399

6.3 定时器／计数器对输入信号的要求101

6.4 定时器／计数器的编程和应用102

6.4.1 方式1的应用102

6.4.2 方式2的应用104

6.4.3 方式3的应用107

6.4.4 门控制位GATE的应用——测量脉冲宽度108

6.4.5 实时时钟的设计109

6.4.6 读运行中的定时器／计数器的计数值111

思考题及习题112

7.1.1 串行口控制寄存器SCON113

7.1 串行口的结构113

第7章 MCS-51的串行口113

7.1.2 特殊功能寄存器PCON115

7.2 串行口的4种工作方式115

7.2.1 方式0115

7.2.2 方式1116

7.2.3 方式2118

7.2.4 方式3120

7.3 多机通信120

7.4 波特率的制定方法121

7.4.1 波特率的定义121

7.4.2 定时器T1产生波特率的计算121

7.5.1 双机通信硬件接口123

7.5 串行口的编程和应用123

7.5.2 串行口方式1应用编程（双机通信）125

7.5.3 串行口方式2应用编程129

7.5.4 串行口方式3应用编程（双机通信）129

思考题及习题131

第8章 MCS-51扩展存储器的设计133

8.1 概述133

8.2 系统总线及总线构造133

8.2.1 系统总线133

8.2.2 构造系统总线134

8.3 地址空间分配和外部地址锁存器135

8.3.1 存储器地址空间分配135

8.3.2 外部地址锁存器140

8.4 程序存储器EPROM的扩展141

8.4.1 常用EPROM芯片介绍142

8.4.2 程序存储器的操作时序145

8.4.3 典型的EPROM接口电路146

8.5 静态数据存储器的扩展147

8.5.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片148

8.5.2 外扩数据存储器的读写操作时序148

8.5.3 典型的外扩数据存储器的接口电路150

8.6 EPROM和RAM的综合扩展152

8.6.1 综合扩展的硬件接口电路152

8.6.2 外扩存储器电路的工作原理及软件设计154

8.7 ATMEL89C51/89C55单片机的片内闪烁存储器155

8.7.1 89C51的性能及片内闪烁存储器155

8.7.2 片内闪烁存储器的编程156

思考题及习题156

9.1.1 I/O接口的功能158

9.1.2 I/O端口的编址158

第9章 MCS-51扩展I/O接口的设计158

9.1 I/O接口扩展概述158

9.1.3 I/O数据的几种传送方式159

9.1.4 I/O接口电路159

9.2 MCS-51与可编程并行I/O芯片8255A的接口设计160

9.2.1 8255A芯片介绍160

9.2.2 工作方式选择控制字及C口置位／复位控制字162

9.2.3 8255A的三种工作方式163

9.2.4 MCS-51单片机和8255A的接口167

9.3 MCS-51与可编程RAM/IO芯片8155H的接口168

9.3.1 8155H芯片介绍169

9.3.2 MCS-51与8155H接口及软件编程174

9.4 用74LSTTL电路扩展并行I/O口176

9.5.1 用74LS165扩展并行输入口177

9.5 用MCS-51的串行口扩展并行口177

9.5.2 用74LS164扩展并行输出口178

思考题及习题179

第10章 MCS-51与键盘、显示器、拨盘、打印机的接口设计180

10.1 LED显示器接口原理180

10.1.1 LED显示器的结构180

10.1.2 LED显示器工作原理181

10.2 键盘接口原理183

10.2.1 键盘输入应解决的问题184

10.2.2 键盘接口的工作原理184

10.2.3 键盘的工作方式187

10.3.1 利用并行I/O芯片8155H实现键盘／显示器接口188

10.3 键盘／显示器接口设计实例188

10.3.2 利用8031的串行口实现键盘／显示器接口192

10.3.3 利用通用键盘／显示器接口芯片8279实现键盘／显示器接口195

10.4 MCS-51与液晶显示器（LCD）的接口202

10.4.1 LCD显示器的分类203

10.4.2 点阵字符型液晶显示模块介绍203

10.4.3 8031与LCD的接口及软件编程208

10.5 MCS-51与微型打印机TPμP-40A/16A的接口210

10.6 MCS-51与BCD码拨盘的接口设计215

思考题及习题217

第11章 MCS-51与D/A转换器、A/D转换器的接口219

11.1 MCS-51与DAC的接口219

11.1.1 D/A转换器概述219

11.1.2 MCS-51与8位DAC0832的接口220

11.2.1 A/D转换器概述226

11.2 MCS-51与ADC的接口226

11.2.2 MCS-51与ADC0809（逐次比较型）的接口228

11.2.3 MCS-51与A/D转换器MC14433（双积分型）的接口231

思考题及习题234

第12章 MCS-51的开关型功率接口设计236

12.1 MCS-51与光电耦合器的接口236

12.2 MCS-51与继电器的接口240

12.3 MCS-51与晶闸管的接口241

12.4 MCS-51与固态继电器的接口244

思考题及习题247

13.1 MCS-51应用系统的设计步骤248

13.2 应用系统的硬件设计248

第13章 MCS-51应用系统的设计、开发与调试248

13.3 应用系统的软件设计249

13.4 MCS-51单片机系统设计举例251

13.4.1 应用系统设计中的地址空间分配与总线驱动251

13.4.2 8031的最小系统254

13.4.3 AT89C5X为核心的系统255

13.4.4 应用设计例1——水温控制系统的设计256

13.4.5 应用设计例2——智能涡街流量计的设计260

13.5 单片机应用系统的开发和调试266

13.5.1 仿真开发系统简介267

13.5.2 用户样机软件开发调试过程268

13.5.3 用户样机硬件调试269

思考题及习题273

参考文献274