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第1章　单片机基础1

1.1 单片机概述1

1.1.1　单片机的基本概念1

1.1.2　单片机的特点和应用2

1.1.3　单片机的发展概况3

1.1.4　单片机的分类5

1.1.5　单片机的发展方向5

1.2 80C51系列简介6

1.3 单片机应用系统概述7

习题8

第2章　单片机基本结构和工作原理9

2.1 单片机的基本组成9

2.2 80C51单片机的引脚功能和结构框图11

2.3 80C51 CPU结构和特点13

2.4　存储结构和地址空间15

2.5 80C51单片机的工作方式23

习题27

第3章　80C51单片机指令系统30

3.1　指令系统介绍30

3.1.1　指令分类30

3.1.2　指令格式31

3.1.3　指令系统中使用的符号31

3.2　寻址方式和寻址空间32

3.2.1　寄存器寻址33

3.2.2　直接寻址33

3.2.3　寄存器间接寻址33

3.2.4　立即寻址34

3.2.5　变址间接寻址34

3.2.6　相对寻址34

3.2.7　位寻址35

3.3　指令系统35

3.3.1　数据传送指令35

3.3.2　算术运算指令41

3.3.3　逻辑运算类指令45

3.3.4　控制转移类指令48

3.3.5 MCS-51位（布尔）操作指令52

3.4　伪指令54

3.5　上机指导：编写并调试数据传送程序57

习题58

第4章　80C51单片机的功能单元63

4.1 并行I/O口63

4.1.1 P0口63

4.1.2 P1口64

4.1.3 P2口65

4.1.4 P3口66

4.2　定时器／计数器68

4.2.1 概述68

4.2.2 定时器／计数器T0、T168

4.2.3　定时器／计数器T272

4.2.4　定时器／计数器的编程和使用74

4.3 串行接口80

4.3.1 基本概念80

4.3.2 80C51串行接口81

4.4 中断系统90

4.4.1 中断、中断源和中断优先级90

4.4.2 中断的控制和操作91

4.4.3 中断的响应过程和中断矢量地址95

4.5　上机指导：程序控制点亮发光二极管97

习题98

第5章 51系列单片机C程序设计103

5.1 概述103

5.2　数据类型、运算符、表达式103

5.2.1　基本数据类型103

5.2.2　字符型104

5.2.3　运算符105

5.2.4　表达式109

5.3 C51的数据类型111

5.4 C51程序的基本语句112

5.4.1　表达式语句112

5.4.2　复合语句113

5.4.3 条件语句113

5.4.4 开关语句114

5.4.5　循环语句114

5.4.6 goto、break和continue语句115

5.4.7　返回语句116

5.5　数组116

5.5.1　数组元素的表示方式116

5.5.2　数组的赋值116

5.5.3　二维数组117

5.5.4　字符数组117

5.6 函数118

5.6.1　函数的分类118

5.6.2　函数的定义119

5.6.3　函数的调用119

5.6.4　函数值119

5.6.5　函数的递归调用120

5.7　变量的作用域120

5.7.1　局部变量121

5.7.2　全局变量121

5.7.3　变量的存储方式121

5.8 内部函数和外部函数122

5.8.1 内部函数122

5.8.2　外部函数122

5.9　指针123

5.9.1　指针变量的类型说明123

5.9.2　指针变量的赋值124

5.9.3　指针变量的运算124

5.9.4　指针变量的使用127

5.9.5　指向多维数组的指针128

5.10　结构体和联合体129

5.10.1 结构体129

5.10.2　联合体132

5.11　枚举和位运算133

5.11.1 枚举133

5.11.2　位运算135

5.12　预处理136

5.12.1 宏定义137

5.12.2　文件包含141

5.12.3　条件编译141

5.13　上机指导：程序控制多种灯光表现143

5.13.1 闪烁灯143

5.13.2 广告灯的左移、右移146

5.13.3　多路开关状态指示148

习题151

第6章　开发调试环境156

6.1　软件开发环境156

6.1.1　集成开发环境（编译器）156

6.1.2　仿真器157

6.1.3　编程器159

6.2 Keil编程161

6.2.1 Keil工程文件的建立、设置与目标文件的获得162

6.2.2 Keil的调试命令、在线汇编与断点设置170

6.2.3 Keil程序调试窗口171

6.3　在线下载173

6.4 硬件调试系统174

6.4.1 硬件静态的调试174

6.4.2　联机仿真调试175

6.5　上机指导：ISP编程器应用开发175

习题177

第7章　80C51单片机系统扩展180

7.1　存储器的扩展182

7.1.1　程序存储器的扩展182

7.1.2　数据存储器的扩展186

7.2　并行I/O扩展190

7.2.1　并行I/O扩展原理190

7.2.2　常用的并行I/O扩展芯片191

7.3 I/O输出技术205

7.3.1　输出接口隔离技术205

7.3.2　继电器输出技术207

7.3.3　可控硅接口207

7.3.4　固态继电器208

7.3.5　集成功率开关211

7.4　上机指导：输入／输出控制211

7.4.1 8255输入／输出实验211

7.4.2 8155输入／输出实验213

习题217

第8章　单片机的典型外围接口技术219

8.1　键盘接口219

8.1.1　键盘的工作原理和扫描方式220

8.1.2　键盘的接口电路223

8.1.3　键盘接口的编程226

8.2 显示接口231

8.2.1 LED显示器的工作原理231

8.2.2　显示电路的分类与接口233

8.2.3　显示接口编程235

8.3 DAC接口237

8.3.1 D/A转换器及其接口电路的一般特点238

8.3.2　D/A转换器的接口电路243

8.4 ADC接口245

8.4.1 A/D转换器及其接口电路的一般特点245

8.4.2 A/D转换器的接口电路249

8.5　上机指导：键盘显示与信号转换252

8.5.1　键盘显示实验252

8.5.2 DAC0832数模转换实验255

8.5.3 ADC0809转换实验256

习题258

第9章 串行通信及接口260

9.1 串行口的结构260

9.2　串行通信的原理260

9.2.1 串行通信的基本原理261

9.2.2 串行通信接口标准263

9.3　通信协议268

9.3.1 异步通信268

9.3.2　同步通信270

9.3.3　异步通信和同步通信的比较273

9.4　单机通信273

9.4.1 PC与单片机通信273

9.4.2 单片机和单片机通信282

9.5 多机通信284

9.5.1 MCS-51对MCS-51多机通信285

9.5.2 PC对MCS-51多机通信289

9.6　上机指导：串行静态显示电路292

习题294

第10章　使用单片机开发应用系统296

10.1　开发应用系统过程296

10.2　单片机的开发工具和开发方法298

10.2.1 单片机开发系统的功能299

10.2.2　单片机应用系统调试302

10.3　单片机系统可靠性与抗干扰技术304

10.3.1　抗干扰技术304

10.3.2　可靠性设计任务与方法308

10.4　软件抗干扰原理与方法312

10.4.1　软件抗干扰312

10.4.2　数字滤波方法312

10.4.3　指令冗余方法316

10.4.4　软件陷阱技术316

10.4.5　看门狗技术317

10.4.6　故障自动恢复处理程序320

10.4.7　开关量输入／输出软件抗干扰技术321

10.5　上机指导：利用单片机开发汽车信号灯应用系统321

习题326

第11章　单片机电子密码锁设计329

11.1 系统概述329

11.2　设计思路分析330

11.2.1　系统构成框图330

11.2.2　器件选择330

11.3　基本功能介绍330

11.4　主要芯片介绍331

11.5　硬件电路设计331

11.6　软件设计333

11.6.1　主程序流程图334

11.6.2　模拟I2C通信程序的读、写流程图335

11.6.3　单片机电子密码锁程序源代码335

11.7　总结349

11.8　上机指导349

11.8.1 电路原理图绘制步骤349

11.8.2　仿真步骤350

11.8.3　调试说明354

习题354

第12章　单片机实现语音录放356

12.1　系统概述356

12.2　系统设计思路分析356

12.2.1　语音芯片的选取原则357

12.2.2　采用单片机控制语音芯片的好处358

12.2.3　语音芯片ISD2560358

12.3　硬件电路设计359

12.3.1 主要器件359

12.3.2　硬件电路360

12.3.3　地址分配和连接361

12.4　系统软件设计362

12.4.1　软件设计思路362

12.4.2　程序功能362

12.4.3　主要变量的说明363

12.4.4　程序流程363

12.5　总结364

12.6　上机指导：用单片机实现语音录放364

习题365

第13章 电子万年历制作366

13.1 系统概述366

13.2　设计思路分析367

13.2.1　选择合适的日历时钟芯片367

13.2.2　由MC146818芯片获取时间信息367

13.3　硬件电路设计367

13.3.1 结构框图368

13.3.2　主要器件368

13.3.3　地址分配表370

13.3.4 电路原理图及说明371

13.4　软件设计373

13.4.1 MC146818的内存空间373

13.4.2　程序流程图376

13.4.3　汇编程序清单376

13.5 总结382

13.6　上机指导382

习题383

附录　参考答案385