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第1章 单片机及其开发工具1

1.1 单片机的基本概念1

1.2 单片机的发展概况1

1.2.1 单片机的发展历史1

1.2.2 单片机技术的发展3

1.3 单片机的特点及应用4

1.3.1 单片机的特点4

1.3.2 单片机的应用4

1.4 常用单片机简介5

1.4.1 MCS-51系列单片机5

1.4.2 ATMEL89系列单片机5

1.4.3 STC系列单片机7

1.4.4 常见的其他系列单片机介绍8

1.5 单片机程序开发软件Keil C简介9

1.5.1 Keil C操作简介9

1.5.2 Keil C程序开发方法11

1.5.3 Keil C调试运行方法14

1.6 单片机系统模拟软件Proteus简介17

1.6.1 Proteus ISIS操作简介18

1.6.2 Proteus ISIS原理图设计方法22

1.6.3 Proteus ISIS原理图设计举例24

1.6.4 Proteus ISIS模拟方法26

思考题与习题26

第2章 MCS-51单片机的结构与原理28

2.1 MCS-51单片机的内部结构及CPU28

2.1.1 MCS-51单片机的结构及特点28

2.1.2 MCS-51单片机的内部原理结构29

2.1.3 MCS-51单片机的CPU29

2.2 MCS-51单片机的引脚与总线结构32

2.2.1 MCS-51单片机的引脚信号32

2.2.2 MCS-51单片机的外部总线结构35

2.3 MCS-51单片机的存储器结构35

2.3.1 程序存储器结构36

2.3.2 片内数据存储器结构37

2.3.3 片外数据存储器结构40

2.4 MCS-51单片机的时钟及CPU时序41

2.4.1 时钟电路及时钟信号41

2.4.2 CPU时序42

2.5 MCS-51单片机的复位43

2.5.1 复位状态43

2.5.2 复位电路44

2.6 MCS-51单片机的低功耗工作方式45

2.6.1 低功耗工作结构及控制45

2.6.2 空闲工作方式46

2.6.3 掉电工作方式46

2.7 MCS-51单片机的输入／输出端口47

2.7.1 P1口47

2.7.2 P2口48

2.7.3 P3口49

2.7.4 P0口50

2.7.5 端口负载能力和接口要求51

思考题与习题51

第3章 MCS-51指令系统及汇编程序设计53

3.1 汇编语言概述53

3.1.1 指令和机器语言53

3.1.2 汇编语言53

3.1.3 汇编语言格式54

3.2 MCS-51单片机寻址方式55

3.2.1 立即数寻址55

3.2.2 寄存器寻址56

3.2.3 直接寻址56

3.2.4 寄存器间接寻址57

3.2.5 变址寻址58

3.2.6 位寻址58

3.2.7 指令寻址59

3.2.8 寻址空间及指令中符号注释59

3.3 MCS-51单片机指令系统60

3.3.1 数据传送指令61

3.3.2 算术运算指令65

3.3.3 逻辑操作指令67

3.3.4 控制程序转移指令69

3.3.5 位操作指令72

3.4 MCS-51单片机伪指令74

3.5 汇编语言程序设计76

3.5.1 简单程序设计76

3.5.2 分支程序设计77

3.5.3 循环程序设计78

3.5.4 子程序设计79

思考题与习题81

第4章 单片机C语言及程序设计84

4.1 C51概述84

4.1.1 C语言编程的优势84

4.1.2 C51与ANSI C的区别85

4.1.3 C51扩充的关键字86

4.2 C51数据类型及存储86

4.2.1 C51的数据类型86

4.2.2 C51的数据存储87

4.3 C51一般变量的定义88

4.3.1 C51变量的定义88

4.3.2 C51变量的存储类型89

4.3.3 C51变量的存储区89

4.3.4 C51变量定义举例90

4.3.5 C51变量的存储模式91

4.3.6 C51变量的绝对定位91

4.3.7 C51设备变量的概念92

4.4 C51特殊功能寄存器的定义92

4.4.1 8位特殊功能寄存器的定义92

4.4.2 16位特殊功能寄存器的定义93

4.5 C51位变量的定义93

4.5.1 bit型位变量的定义93

4.5.2 sbit型位变量的定义94

4.6 C51指针与结构体的定义95

4.6.1 通用指针95

4.6.2 存储器专用指针95

4.6.3 指针变换96

4.6.4 C51指针应用97

4.6.5 C51结构体定义100

4.7 C51的输入／输出100

4.7.1 基本输入／输出函数101

4.7.2 格式输出函数printf101

4.7.3 格式输入函数scanf102

4.8 C51函数的定义104

4.8.1 C51函数定义的一般格式104

4.8.2 C51中断函数的定义105

4.9 C51与汇编语言混合编程106

4.9.1 在C51函数中嵌入汇编程序106

4.9.2 C51程序与汇编程序混合编程107

思考题与习题112

第5章 MCS-51单片机的中断系统114

5.1 中断系统概述114

5.1.1 中断的基本概念114

5.1.2 中断的功能114

5.2 中断系统结构、原理及控制115

5.2.1 中断系统结构与原理115

5.2.2 中断通道和中断源116

5.2.3 外中断触发方式116

5.2.4 中断请求标志117

5.2.5 中断允许控制118

5.2.6 中断优先级控制119

5.3 中断响应及处理过程121

5.3.1 中断响应121

5.3.2 中断处理和中断返回122

5.4 外部中断应用举例123

5.4.1 中断应用程序结构123

5.4.2 外部中断应用举例126

思考题与习题129

第6章 MCS-51单片机的定时器／计数器131

6.1 MCS-51单片机定时器／计数器的结构及原理131

6.1.1 MCS-51单片机定时器／计数器的结构131

6.1.2 MCS-51单片机定时器／计数器的工作原理132

6.2 定时器／计数器T0、T1132

6.2.1 T0、T1的特殊功能寄存器132

6.2.2 T0、T1的工作模式134

6.2.3 T0、T1的使用方法136

6.3 定时器／计数器T2140

6.3.1 T2的特殊功能寄存器140

6.3.2 T2的工作方式142

6.4 定时器／计数器应用举例145

思考题与习题153

第7章 MCS-51单片机的串行口154

7.1 串行通信基础知识154

7.1.1 数据通信154

7.1.2 异步通信和同步通信155

7.1.3 波特率156

7.1.4 通信方向156

7.1.5 串行通信接口种类157

7.2 串行口结构及控制157

7.2.1 MCS-51单片机串行口结构157

7.2.2 串行口特殊功能寄存器158

7.2.3 波特率设计159

7.3 串行口工作方式162

7.3.1 串行口方式0162

7.3.2 串行口方式1163

7.3.3 串行口方式2和方式3165

7.4 串行口应用举例166

7.4.1 串行口方式0应用166

7.4.2 串行口方式1、方式3应用169

7.5 单片机与PC机通信接口电路173

7.5.1 接口芯片MAX232简介173

7.5.2 单片机与PC机串行通信接口电路174

思考题与习题175

第8章 单片机系统扩展接口技术176

8.1 接口的基本概念176

8.1.1 单片机应用系统构成176

8.1.2 接口的概念177

8.1.3 接口的基本功能177

8.1.4 接口的结构177

8.1.5 端口及编址178

8.2 用并行方式扩展数据存储器179

8.2.1 MCS-51单片机三总线结构179

8.2.2 常用的数据存储器180

8.2.3 单片机访问片外RAM的操作时序181

8.2.4 扩展数据存储器182

8.3 用简单芯片扩展并行I/O口182

8.3.1 扩展I/O口常用的门电路芯片182

8.3.2 简单扩展I/O口举例183

8.4 用可编程芯片扩展并行I/O口184

8.4.1 8255A的结构184

8.4.2 8255A的引脚定义185

8.4.3 8255A的控制字186

8.4.4 8255A的工作方式187

8.4.5 8255A的应用举例187

8.5 用串行方式扩展数据存储器189

8.5.1 I2C总线及操作189

8.5.2 I2C总线扩展存储器193

思考题与习题195

第9章 单片机应用系统接口技术197

9.1 键盘接口技术197

9.1.1 键盘基本问题197

9.1.2 独立式键盘结构及处理程序198

9.1.3 行列式键盘结构及处理程序199

9.2 LED显示器及接口技术202

9.2.1 LED显示器结构及原理202

9.2.2 LED显示器的显示方式203

9.2.3 LED显示器与单片机的接口204

9.3 LCD显示器及接口技术205

9.3.1 LM016L的引脚信号205

9.3.2 操作指令206

9.3.3 数据存储器207

9.3.4 基本操作函数207

9.4 D/A转换器及接口技术210

9.4.1 并行接口D/A转换器DAC0832及接口技术210

9.4.2 串行接口D/A转换器TLC5615及接口技术213

9.5 A/D转换器及接口技术215

9.5.1 并行接口A/D转换器ADC0809及接口技术216

9.5.2 串行接口A/D转换器TLC2543及接口技术219

9.5.3 单片机片内A/D转换器及应用224

9.6 开关量输出接口技术225

9.6.1 继电器接口技术226

9.6.2 光电耦合器件接口技术227

9.6.3 直流电机控制接口技术228

9.6.4 步进电机控制接口技术229

思考题与习题230

附录A ASCII码表232

附录B MCS-51指令表233

附录C C51库函数237

附录D LCD1602字符表245

参考文献246