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第一章 单片微型计算机基础知识1

第一节 概述1

一、单片机的发展概况1

二、单片机的主要特点2

三、单片机的应用2

四、单片机的发展趋势3

第二节 不同进制数之间的转换与二进制数运算规则4

一、十进制数(Decimal)4

二、二进制数(Binary)4

三、十六进制数(Hexadecimal)5

四、不同进制数之间的转换5

五、二进制数的算术运算规则7

六、逻辑运算8

第三节 单片机中数的表示与编码8

一、单片机中数的表示形式8

二、补码的加减运算10

三、BCD码11

四、ASCⅡ码12

习题一12

第二章 MCS-51单片机系统结构14

第一节 MCS-51单片机概述14

一、MCS-51单片机的基本组成及系统特性14

二、MCS-51单片机内部结构15

第二节 MCS-51单片机工作原理19

一、用指令编写程序19

二、程序的执行过程20

第三节 MCS-51单片机存储器结构24

一、程序存储器(ROM)24

二、内部数据存储器与特殊功能寄存器26

三、外部数据存储器30

第四节 MCS-51单片机并行输入/输出端口31

一、P0口31

二、P1口33

四、P3口34

三、P2口34

五、端口负载能力和接口要求35

第五节 MCS-51单片机时钟电路与时序36

一、振荡器和时钟电路36

二、MCS-51机器周期和指令周期36

三、CPU取指令、执行指令周期时序37

第六节 MCS-51单片机外部引脚及功能38

一、电源引脚40

二、外接晶体引脚40

三、输入/输出引脚40

四、控制线40

第七节 MCS-51单片机工作方式41

一、复位方式41

二、程序执行方式和单步执行方式43

三、节电方式43

四、8751片内编程方式46

习题二48

第三章 MCS-51指令系统49

第一节 MCS-51寻址方式49

一、立即寻址49

二、直接寻址50

三、寄存器寻址51

四、寄存器间接寻址51

五、变址寻址52

六、相对寻址53

七、位寻址53

第二节 数据传送指令54

一、内部8位数据传送指令55

二、16位数据传送指令57

三、外部数据传送指令57

四、交换与查表类指令57

五、堆栈操作指令59

第三节 算术运算指令61

一、加、减法指令62

二、乘、除法指令64

第四节 逻辑运算及移位指令66

一、逻辑运算指令66

二、循环移位指令68

第五节 位操作指令70

一、位传送指令70

二、位变量修改指令70

三、位变量逻辑操作指令71

一、无条件转移指令72

第六节 控制转换指令72

二、条件转移指令74

三、调用和返回指令77

习题三79

第四章 汇编语言程序设计82

第一节 汇编语言的基本概念82

一、程序设计语言82

第二节 汇编语言源程序的汇编83

二、汇编语言的格式83

一、伪指令84

二、人工汇编86

三、机器汇编88

第三节 简单程序设计89

一、程序流程图89

二、顺序程序设计90

第四节 分支程序设计93

一、分支程序的基本形式93

二、分支程序设计举例93

第五节 循环程序设计97

一、循环程序的导出97

二、循环程序设计举例98

第六节 子程序设计100

一、子程序的概念100

二、子程序的设计举例101

一、多字节无符号数加减运算104

第七节 运算程序设计104

二、16位无符号二进制数乘法运算105

三、16位无符号二进制除法运算107

习题四108

第五章 中断系统111

第一节 输入/输出方式及中断的概念111

一、无条件传送方式111

二、查询传送方式111

四、中断的概念112

三、中断传送方式112

五、中断的功能113

第二节 8051中断系统结构及中断控制113

一、8051中断系统的结构113

二、8051中断源114

三、中断控制114

四、MCS-51中断系统的初始化118

第三节 中断处理过程118

二、中断处理119

一、中断响应条件119

三、中断返回120

四、中断响应时间120

第四节 外部中断源的应用及扩展120

一、外部中断源的应用120

二、扩展外部中断源122

习题五124

第六章 定时器及应用125

第一节 定时器结构125

一、定时器工作方式寄存器TMOD126

二、定时控制寄存器TCON127

第二节 定时器工作方式127

一、工作方式0及其应用128

二、工作方式1及应用130

三、工作方式2及应用131

四、工作方式3及应用133

一、超过定时/计数器量程的定时问题134

第三节 定时器应用举例134

二、用定时器测试脉冲宽度135

三、用定时/计数器扩展外部中断源136

四、定时器T0和T1连用实现长时间定时136

五、定时/计数器应用实例138

习题六140

第七章 MCS-51串行接口141

第一节 串行数据通信基础知识141

一、并行通信和串行通信141

二、串行数据通信基本原理142

三、波特率143

四、通信方向143

五、串-并转换144

六、设备同步144

第二节 MCS-51的串行接口及控制寄存器145

一、8051串行口结构145

二、串行口控制寄存器SCON146

三、特殊功能寄存器PCON148

第三节 串行口工作方式148

一、工作方式0148

二、方式1150

三、方式2和方式3151

四、波特率设计151

第四节 串行品的应用153

一、方式0的应用153

二、串行方式1的应用155

二、串行方式2、方式3的应用157

第五节 单片机通信159

一、双机通信举例159

二、多机通信举例161

三、单片机与PC机之间的通信162

习题七167

第一节 单片机系统扩展及结构168

一、单片机的扩展结构168

第八章 MCS-51系统扩展168

二、单片机系统扩展的实现169

第二节 程序存储器扩展170

一、常用的程序存储器芯片170

二、程序存储器扩展173

第三节 数据存储器扩展177

一、常用的静态数据存储芯片177

二、数据存储器扩展178

第四节 扩展8255可编程并行I/O接口182

一、可编程的并行接口8255A183

第五节 扩展8155可编程并行接口193

一、8155芯片结构193

二、RAM和I/O端口寻址方式及应用194

三、命令寄存器及状态寄存器196

四、8155内部定时器198

五、MCS-51与8155的接口方法和应用实例199

习题八200

一、LED显示原理202

第九章 接口技术202

第一节 显示接口202

二、LED显示方式203

第二节 键盘接口206

一、键盘接口需解决的问题206

二、独立式按键207

三、行列式按键208

第三节 A/D转换器接口212

一、ADC 0809的结构213

二、ADC 0809与8031的连接213

三、A/D转换器的应用214

第四节 D/A转换器接口215

一、DAC 0832转换器215

二、DAC 0832与8031的接口216

三、D/A转换器的应用218

第五节 系统设计及开发方法219

一、总体设计219

二、硬件及软件设计221

三、利用开发机进行调试223

习题九228

第十章 80C51系列单片机229

第一节 8XC552介绍229

一、8XC552单片机主要特性(以83C552为代表)229

二、8XC552内部结构231

三、8XC552引脚配置与封装形式231

四、8XC552引脚功能232

一、8XC552存储器235

第二节 8XC552存储器组织形式及端口特性235

二、8XC552的I/O端口特性237

第三节 8XC552中断系统237

一、8XC552中断系统结构237

二、中断允许寄存器239

三、中断优先寄存器239

四、中断向量239

二、定时器T2的控制寄存器TM2CON241

第四节 8XC552定时器T2241

一、定时器T2内部结构241

三、输入捕捉逻辑243

四、输出比较逻辑244

五、定时器T2中断标志寄存器TM2IR246

六、定时器T2的应用247

第五节 监视定时器T3248

一、定时器T3内部结构及工作原理248

二、监视定时器的使用细则249

三、监视定时器应用方法249

第六节 8XC552串行I/O接口250

一、SIOI口的内部结构250

二、SIOI的工作方式253

第七节 脉冲宽度调制输出254

第八节 8XC552A/D转换器257

一、A/D转换的启动258

第九节 8XC552低功耗运作方式259

二、A/D转换的应用259

第十节 AT89C51简介261

一、AT89C51主要性能及特点261

二、AT89C51内部逻辑结构及引脚功能262

三、片内快闪存储器(Flash Memory)263

四、片内FPEROM的编程264

一、AT89C2051性能及特点268

二、AT89C2051内部结构及引脚268

第十一节 AT89C2051简介268

三、AT89C2051殊功能寄存器270

四、对89C2051指令系统的说明270

五、对片内FPEROM快闪存储器编程271

习题十273

实验一 简单程序设计275

实验二 分支、循环程序设计277

实验三 多重循环程序设计279

实验四 子程序的设计与调用280

实验五 单片机输入/输出接口实验282

实验六 中断实验284

实验七 定时计数器实验286

实验八 串行口通信288

实验九 存储器扩展292

实验十 用8255扩展并口294

实验十一 8155扩展并口296

实验十二 A/D转换实验298

实验十三 D/A转换300

实验十四 电脑时钟系统302

实验十五 交通信号灯实时控制系统303

实验十六 单片机显示与健盘系统设计306

附录Ⅰ ASCⅡ码(美国信息交换标准码)表308

附录Ⅱ MCS-51单片机中特殊功能寄存器地址表309

附录Ⅲ MCS-51单片机RAM中20H～2FH单元的位地址表310

附录Ⅳ MCS-51系列单片机指令表311

附录Ⅴ 常用集成电路引脚图320

参考文献323