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第1章 单片机概述1

1.1单片机的概念1

1.1.1微型计算机系统1

1.1.2单片机2

1.2单片机的产生与发展2

1.2.1单片机的产生及现状2

1.2.2单片机的发展趋势3

1.3单片机应用系统4

1.3.1应用系统的构成和分类4

1.3.2应用系统的软、硬件5

1.3.3应用领域6

1.4常用单片机产品7

1.4.1常见的单片机系列7

1.4.2 8位单片机系列8

1.4.3单片机的供应状态9

1.5课程的内容、性质和任务10

1.5.1课程的内容10

1.5.2课程的性质10

1.5.3课程的学习方法10

1.5.4课程的任务10

1.6计算机基础知识10

1.6.1计算机中的数制及转换10

1.6.2二进制数的运算12

1.6.3带符号数的表示13

1.6.4定点数和浮点数14

1.6.5 BCD码和ASCII码15

1.6.6微型计算机的组成及工作过程16

习题120

第2章 MCS -51单片机硬件结构21

2.1单片机的内部组成及引脚21

2.1.1内部组成21

2.1.2引脚23

2.2 MCS -51单片机的微处理器25

2.2.1运算器25

2.2.2控制器26

2.3 MCS-51单片机存储器28

2.3.1存储器空间28

2.3.2程序存储器29

2.3.3数据存储器30

2.3.4位存储区34

2.4并行输入/输出（I/O）接口34

2.4.1 P0口34

2.4.2 P1口35

2.4.3 P2口36

2.4.4 P3口36

2.4.5 I/O口的使用原则37

2.5时钟电路与复位电路38

2.5.1时钟电路38

2.5.2时序39

2.5.3复位电路40

2.6单片机的工作方式42

2.6.1空闲工作方式42

2.6.2掉电工作方式43

习题243

第3章 MCS-51单片机指令系统45

3.1指令系统概述45

3.1.1 MCS-51指令格式45

3.1.2操作数类型及指令描述约定48

3.1.3寻址方式49

3.1.4寻址方式小结56

3.2数据传送类指令57

3.3算术运算类指令63

3.4逻辑运算及移位类指令68

3.5控制转移类指令72

3.5.1无条件转移指令74

3.5.2条件转移指令75

3.5.3子程序调用与返回指令77

3.5.4空操作指令78

3.6位操作类指令79

习题383

第4章 MCS -51单片机汇编语言程序设计85

4.1伪指令85

4.2汇编程序设计步骤及格式87

4.2.1设计步骤87

4.2.2编程格式88

4.3顺序结构的程序设计89

4.4分支结构的程序设计91

4.4.1单分支结构91

4.4.2多分支结构92

4.5循环结构的程序设计94

4.6查表程序设计97

4.7子程序设计98

4.7.1子程序的调用和返回99

4.7.2子程序设计注意事项99

习题4101

第5章 MCS-51单片机C51程序设计103

5.1 C51数据类型与存储类型103

5.1.1 C51的基本数据类型104

5.1.2 C51的存储类型105

5.1.3 C51的存储模式107

5.1.4特殊功能寄存器SFR及其位地址的C51定义108

5.1.5 MCS-51并行接口的C51定义109

5.1.6位变量（BIT）及其C51定义110

5.2 C51运算符及其表达式111

5.2.1 C51的算术运算符及其表达式与优先级111

5.2.2 C51的关系运算符、表达式及优先级112

5.2.3 C51的逻辑运算符、表达式及优先级113

5.2.4 C51的位操作及其表达式113

5.2.5自增减运算符、复合运算符及其表达式114

5.3 C51的流程控制语句115

5.3.1 C51程序的基本结构115

5.3.2选择语句116

5.3.3循环语句119

5.4构造数据类型120

5.4.1数组120

5.4.2结构体（struct）121

5.4.3共用体（union）123

5.4.4枚举（enum）124

5.5 C51指针124

5.5.1指针的概念125

5.5.2指针的类型126

5.6 C51函数127

5.6.1函数的定义127

5.6.2函数的调用129

5.6.3对被调用函数的说明129

5.6.4函数的参数和函数的返回值131

5.6.5实际参数的传递方式131

5.6.6中断服务函数与寄存器组定义132

5.6.7函数变量的存储方式133

5.6.8函数的参数和局部变量的存储器模式134

5.7预处理器135

5.7.1宏定义135

5.7.2文件包含136

5.7.3条件编译137

5.7.4其他预处理命令139

习题5139

第6章 MCS -51单片机中断系统141

6.1中断概述141

6.1.1中断的概念141

6.1.2计算机中的中断142

6.1.3 MCS-51单片机中断系统142

6.2 MCS-51的中断源与中断矢量143

6.2.1中断源143

6.2.2中断矢量144

6.3中断设置与控制144

6.3.1中断允许控制寄存器IE144

6.3.2定时器控制寄存器TCON145

6.3.3串行口控制寄存器SCON146

6.3.4中断优先级控制寄存器IP146

6.3.5中断优先级控制147

6.4中断的响应与处理148

6.4.1中断的响应148

6.4.2中断的初始化设置149

6.4.3中断处理程序149

6.5中断的应用151

6.5.1具体使用步骤151

6.5.2应用实例151

习题6153

第7章 MCS -51单片机定时/计数器155

7.1定时方法概述155

7.2定时/计数器的计数和定时功能156

7.2.1计数功能156

7.2.2定时功能156

7.3定时/计数器的控制寄存器156

7.3.1定时控制寄存器（TCON）156

7.3.2定时器方式选择寄存器（TMOD）157

7.3.3中断允许控制寄存器（IE）157

7.4定时器工作方式0158

7.4.1电路逻辑结构158

7.4.2启动和停止控制158

7.4.3定时和计数范围159

7.5定时器工作方式1160

7.6定时器工作方式2161

7.6.1电路逻辑结构161

7.6.2循环定时和循环计数的应用162

7.7定时器工作方式3162

7.7.1工作方式3下的定时/计数器0162

7.7.2定时/计数器0设置为工作方式3时定时/计数器1的使用163

习题7164

第8章 MCS-51单片机系统扩展165

8.1单片机系统扩展概述165

8.1.1单片机并行扩展总线166

8.1.2并行扩展系统的I/O编址和芯片选取168

8.2简单I/O扩展170

8.2.1单片机I/O口扩展的基础知识170

8.2.2采用锁存器扩展简单的8位输出口171

8.2.3用三态门扩展8位输入并行口172

8.2.4采用锁存器扩展选通输入的8位并行口172

8.3程序存储器的扩展173

8.3.1常用的EPROM芯片介绍174

8.3.2程序存储器扩展方法174

8.4数据存储器并行扩展175

8.4.1 RAM芯片6116176

8.4.2数据存储器扩展连接176

8.4.3使用RAM芯片扩展可读/写的程序存储器177

8.4.4 80C51单片机存储器系统的特点和使用方法178

8.4.5程序存储器和数据存储器综合扩展180

8.5单片机人机接口技术181

8.5.1 LED显示及接口181

8.5.2键盘及接口185

8.6 A/D、D/A与80C51接口技术190

8.6.1 A /D转换器接口190

8.6.2 D/A转换器接口193

8.7可编程并行I/O扩展199

8.7.1 8255硬件逻辑结构199

8.7.2 8255的工作方式200

8.7.3 8255的编程内容201

8.7.4 8255接口的应用203

8.8用8279扩展键盘与LED显示器203

8.8.1 8279的内部结构和引脚204

8.8.2 MCS -51与8279的接口及编程206

习题8208

第9章 MCS-51单片机串行数据通信210

9.1串行通信基础知识210

9.1.1通信概述210

9.1.2 RS-232C总线标准212

9.1.3串行接口电路213

9.2 MCS-51单片机的串行口及控制寄存器214

9.2.1串行口寄存器结构214

9.2.2串行通信控制寄存器215

9.3 MCS-51单片机串行通信工作方式216

9.3.1串行工作方式0217

9.3.2串行工作方式1219

9.3.3串行工作方式2223

9.3.4串行工作方式3225

习题9225

第10章 单片机系统抗干扰技术226

10.1干扰及对单片机系统的影响226

10.1.1干扰的类型226

10.1.2干扰对单片机系统的影响227

10.2硬件抗干扰技术228

10.2.1单片机电源系统的抗干扰措施228

10.2.2单片机地系统的抗干扰措施229

10.2.3 A/D和D/A转换器的抗干扰措施231

10.2.4长线传输干扰的排除231

10.2.5几种元器件的抗干扰措施232

10.3软件抗干扰技术234

10.3.1软件抗干扰的一般方法234

10.3.2指令冗余技术234

10.3.3软件陷阱技术235

10.3.4“看门狗”技术238

10.4数字滤波241

10.4.1低通滤波241

10.4.2限幅滤波242

10.4.3中值滤波243

10.4.4算术平均滤波243

10.4.5递推平均滤波244

10.4.6中值平均滤波245

10.5编写软件的其他注意事项246

习题10247

第11章 单片机应用系统设计248

11.1单片机应用系统的设计原则248

11.1.1基本要求249

11.1.2设计原则249

11.1.3设计步骤250

11.2需求分析与方案设计250

11.2.1需求分析250

11.2.2设计任务书251

11.2.3总体设计方案251

11.3单片机应用系统硬件设计252

11.3.1基本要求252

11.3.2系统的硬件组成252

11.3.3微机系统设计253

11.3.4人机接口设计255

11.3.5数据采集设计256

11.3.6输出控制接口设计257

11.3.7电源设计257

11.4单片机应用系统软件设计258

11.4.1基本要求258

11.4.2程序设计方法259

11.4.3软件设计259

11.5单片机应用系统调试与性能测试260

11.5.1系统调试260

11.5.2性能测试262

11.6单片机应用系统设计实例262

11.6.1系统设计要求262

11.6.2系统硬件设计263

11.6.3系统软件设计266

习题11274

参考文献276