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第1章 计算机的数制及其转换1

1.1计算机的数制及其转换1

1.1.1数与数制2

1.1.2不同数制间的转换5

1.2计算机中数与字符的编码15

1.2.1数值数据的编码及运算15

1.2.2非数值数据的二进制编码32

1.3微型计算机的性能分析及分类34

1.3.1微型计算机的性能分析34

1.3.2微型计算机的分类37

习题40

第2章 微型计算机结构41

2.1微型计算机概念41

2.1.1微型计算机的历史41

2.1.2计算机的基本模型42

2.2微型计算机的组成45

2.2.1微型计算机的硬件46

2.2.2微型计算机的软件48

2.2.3微型计算机系统的主要技术指标48

2.3微处理器的结构及原理49

2.3.1中央处理器的发展过程49

2.3.2存储系统56

2.3.3当前微处理器所使用的先进技术61

2.4单片机概述63

2.4.1单片机基本概念63

2.4.2单片机的产生64

2.4.3单片机的应用65

2.4.4单片机的发展趋势66

2.5单片机主要系列67

2.5.1主要生产制造商及其特点67

2.5.2单片机的四个主要系列68

习题70

第3章MCS-51系列单片机结构71

3.1 MCS-51单片机的结构和引脚71

3.1.1单片机的内部结构及功能部件71

3.1.2单片机外部引脚说明73

3.2中央处理器CPU75

3.2.1运算器75

3.2.2控制器及振荡器76

3.2.3位（布尔）处理器77

3.3存储器77

3.3.1存储器的分类及存储空间配置77

3.3.2内部数据存储器78

3.3.3外部数据存储器83

3.3.4程序存储器84

3.3.5 Flash闪速存储器的编程85

3.4并行输入/输出接口86

3.4.1 I/O接口电路概述86

3.4.2 P0口86

3.4.3 P1口87

3.4.4 P2口88

3.4.5 P3口88

3.4.6 I/O端口负载能力89

3.5 I/O接口电路的作用与I/O接口的编址方式89

3.5.1 I/O接口电路的作用90

3.5.2 I/O接口的编址方式91

3.6 CPU的时序与复位91

3.6.1时序的基本概念92

3.6.2 CPU的时序93

3.6.3复位电路与复位状态93

3.6.4掉电与节电方式94

习题95

第4章 指令系统及汇编语言程序设计96

4.1程序设计概述96

4.1.1指令和程序设计语言96

4.1.2汇编概念98

4.2指令格式和寻址方式98

4.2.1指令格式98

4.2.2指令中常用符号100

4.2.3寻址方式100

4.3 MCS-51单片机指令系统104

4.3.1数据传送类指令104

4.3.2算术运算类指令113

4.3.3逻辑运算及移位类指令118

4.3.4控制转移类指令121

4.3.5位操作指令128

4.4汇编语言程序设计132

4.4.1伪指令132

4.4.2汇编语言源程序格式135

4.4.3汇编语言程序的设计步骤与基本结构136

4.4.4顺序结构程序设计139

4.4.5分支（选择）结构程序设计139

4.4.6循环结构程序设计142

4.4.7常用子程序设计145

4.5汇编语言应用程序的开发与调试150

4.5.1仿真开发系统简介150

4.5.2程序的开发调试过程151

习题152

第5章 中断、定时/计数器与串行口155

5.1中断155

5.1.1中断系统概述155

5.1.2 MCS - 51单片机的中断系统157

5.1.3中断处理过程162

5.1.4中断请求的撤除164

5.1.5中断程序应用举例165

5.2定时/计数器167

5.2.1定时/计数器的结构及工作原理168

5.2.2定时/计数器的控制与实现170

5.2.3定时/计数器的工作方式171

5.2.4定时/计数器的应用举例173

5.3串行接口176

5.3.1串行通信的基本概念177

5.3.2 MCS - 51串行口的结构与工作原理179

5.3.3串行口控制寄存器181

5.3.4串行口的工作方式182

5.3.5 MCS - 51串口的波特率185

5.3.6 MCS-51多机通信技术187

5.3.7串行口的应用举例188

习题191

第6章C51语言程序设计基础193

6.1 C51语言基础193

6.1.1 C51程序创建过程193

6.1.2存储空间定义195

6.1.3 C51数据类型196

6.1.4 C51的常量197

6.1.5 C51常用的运算符197

6.1.6 C51的表达式199

6.1.7 C51的基本语句200

6.2 C51的函数和数组200

6.2.1函数的定义200

6.2.2数组的定义201

6.3 C51的编程规范201

6.3.1注释201

6.3.2命名201

6.3.3格式201

6.4 C51的基本运用201

第7章 单片机系统的扩展209

7.1概述209

7.2系统总线扩展210

7.2.1系统总线扩展简介210

7.2.2常用扩展器件介绍212

7.2.3编址技术213

7.3存储器的扩展214

7.3.1存储器扩展概述214

7.3.2存储器扩展应考虑的问题217

7.3.3程序存储器的扩展217

7.3.4数据存储器的扩展220

7.4 I/O接口的扩展及应用222

7.4.1 I/O接口电路的作用222

7.4.2接口与端口223

7.4.3 I/O的传送方式224

7.4.4用TTL芯片扩展I/O口225

7.4.5用可编程芯片扩展I/O口226

7.5 LED数码显示器接口233

7.5.1 LED数码显示器的结构与连接方式233

7.5.2 LED数码显示器的接口电路与显示方法235

7.5.3 LED数码显示器应用举例238

7.6键盘接口243

7.6.1键盘接口的工作原理243

7.6.2键盘接口电路244

7.6.3键盘扫描程序248

7.6.4键盘接口设计实例248

7.7 A/D转换器258

7.7.1 A/D转换器原理及性能指标258

7.7.2典型A/D转换器芯片ADC0809简介261

7.7.3 MCS-51单片机与ADC0809接口263

7.7.4 A/D转换应用举例266

7.7.5串行A/D转换接口芯片 TLC2543266

7.8 D/A转换器270

7.8.1 D/A转换器的原理及性能指标270

7.8.2典型D/A转换器芯片DAC0832介绍272

7.8.3 MCS-51单片机与DAC0832接口273

7.8.4串行D/A转换接口芯片 TLC5615277

习题279

第8章 基于MCS - 51的典型串行总线设计280

8.1概述280

8.2 RS-485总线280

8.2.1 RS-485电气特性281

8.2.2 RS-485总线节点数和通信方式282

8.2.3 RS - 485总线收发器与单片机接口电路的设计283

8.2.4基于单片机节点的RS-485总线的工作原理285

8.3 SPI总线293

8.3.1 SPI总线的工作原理293

8.3.2 SPI总线的通信时序294

8.3.3硬件电路设计295

8.3.4软件程序设计298

8.4 I2C总线299

8.4.1 I2C总线的工作原理299

8.4.2 I2C总线的通信时序302

8.4.3硬件电路设计303

8.4.4软件程序设计303

习题308

第9章 单片机应用系统设计与应用实例309

9.1应用系统设计原则309

9.2应用系统设计流程310

9.2.1总体设计310

9.2.2硬件电路设计311

9.2.3印刷电路板设计312

9.2.4软件程序设计312

9.2.5调试、运行与维护313

9.3应用系统的可靠性及抗干扰设计313

9.3.1干扰来源314

9.3.2电源系统抗干扰设计314

9.3.3地线干扰及抑制315

9.3.4其它提高系统可靠性的方法316

9.4应用系统实例1——温度时间测量与显示系统316

9.4.1系统的功能分析317

9.4.2系统的设计方案317

9.4.3系统硬件电路的设计317

9.4.4控制过程的软件程序实现328

9.5应用系统实例2——太阳能电池板追踪系统337

9.5.1系统的功能分析337

9.5.2系统的设计方案338

9.5.3系统硬件电路的设计338

9.5.4系统控制过程的软件设计342

9.6应用系统实例3——基于GSM网络的远程遥测系统设计348

9.6.1系统功能需求分析348

9.6.2系统方案设计349

9.6.3系统硬件电路设计349

9.6.4基于GSM网络的远程遥测系统的软件设计363

附录386

附录ⅠASCII码表386

附录ⅡASCII码符号说明387

附录Ⅲ MCS-89C51系列单片机指令表387

参考文献391