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目录1

序1

前言1

第1章　概述1

1.1 单片机的基本概念1

1.2　单片机的发展简史1

1.3　单片机的发展趋势2

1.4　单片机的特点及应用4

1.4.1 单片机的组成及特点4

1.4.2 单片机的分类4

1.5　MCS-51系列单片机5

1.4.3 单片机的应用5

第2章　MCS-51单片机硬件结构、工作原理及指令系统7

2.1 MCS-51单片机的内部结构和外部引脚功能7

2.1.1 MCS-51单片机的内部结构7

2.1.2　MCS-51单片机的外部引脚功能8

2.2　MCS-51单片机的存储器结构9

2.2.1 内部数据存储器及其数据操作10

2.2.2　特殊功能寄存器及其数据操作12

2.2.3　程序存储器及其数据操作14

2.2.4　外部数据存储器及其数据操作15

2.3 MCS-51单片机的指令系统16

2.3.1 寻址方式17

2.3.2 数据传送类指令20

2.3.3　算术运算类指令24

2.3.4　逻辑运算类指令31

2.3.5　控制转移类指令33

2.3.6　位操作类指令38

2.4　输入／输出端口42

2.4.1 并行端口及应用举例42

2.4.2 串行端口48

2.5　定时器／计数器55

2.5.1　控制寄存器55

2.5.2　定时器／计数器的工作方式57

2.5.3 定时器／计数器的设计方法及应用举例59

2.6　中断的概念及MCS-51系列单片机的中断系统64

2.6.1 中断的概念65

2.6.2　MCS-51系列单片机的中断系统67

2.7　单片机时钟与复位73

2.7.1 时钟73

2.7.2 复位74

2.8　单片机的工作方式75

2.8.1　程序执行方式76

2.8.2　单步执行方式76

2.8.3　掉电和节电方式76

2.8.4　EPROM编程和校验方式77

3.2　系统扩展常用芯片78

3.2.1 译码器78

3.1　系统扩展概述78

第3章　MCS-51单片机的系统扩展78

3.2.2　缓冲器79

3.2.3　锁存器81

3.3 定时器／计数器的扩展82

3.3.1　8253的结构和工作原理82

3.3.2　8253控制寄存器的格式84

3.3.3　8253的工作模式84

3.4　外部中断源的扩展87

3.4.1 用定时器／计数器扩展外部中断源88

3.4.2　用8259可编程中断控制器扩展中断源88

3.5.1　I/O扩展概述89

3.5　I/O端口的扩展89

3.5.2　用8255A可编程并行接口芯片扩展I/O口90

3.5.3 用8251A可编程串行接口芯片扩展I/O口98

第4章　存储器扩展技术106

4.1　存储器的分类106

4.2　RAM、ROM、EPROM和E2PROM的扩展106

4.3　E2PROM的编程和校验方式108

第5章　MCS-51汇编语言与程序设计基础111

5.1 汇编语言简介111

5.2　伪指令111

5.3　程序设计113

5.3.1 顺序结构程序113

5.3.2　分支程序115

5.3.3　循环程序设计116

5.3.4　查表程序设计118

5.3.5　位操作程序120

5.3.6　数制转换程序121

5.3.7　子程序122

第6章　MCS-51单片机接口技术125

6.1　单片机接口技术基础125

6.1.1 单片机接口的主要作用125

6.1.2　单片机接口的控制方式126

6.1.3　常用的外设及接口126

6.2　键盘接口技术127

6.2.1 开关接口与防抖动127

6.2.2　小键盘与单片机的接口128

6.2.3　矩阵键盘与单片机接口131

6.3　拨盘接口技术132

6.3.1　拨盘的结构与原理132

6.3.2　拨盘的接口方法133

6.4　显示器接口技术136

6.4.1 LED显示器的结构与种类136

6.4.2　LED显示器的控制方式137

6.5　A/D转换电路接口技术140

6.5.1　A/D转换原理140

6.5.2　ADC0809与单片机的接口144

6.5.3 AD574A与单片机的接口148

6.5.4　5G14433（MC14433）与单片机的接口151

6.6　D/A转换电路接口技术153

6.6.1　D/A转换原理153

6.6.2　DAC0832与单片机的接口154

6.6.3　AD7520与单片机的接口159

6.6.4　DAC1208与单片机的接口160

6.6.5　应用实例162

6.7 串行通信总线标准及接口技术168

6.7.1　RS-232C标准串行总线接口及应用168

6.7.2　RS-485标准串行总线接口及应用170

6.7.3 SPI总线接口技术及其实例——X25045芯片的应用174

6.8 IC卡接口技术180

6.8.1 SLE4442引脚定义及功能180

6.8.2　SLE4442的特点及操作命令181

6.8.3 SLE4442的传输协议181

6.8.4　SLE4442应用实例183

6.9　USB通用串行总线189

6.9.1 总线拓扑结构190

6.9.2 USB的主机191

6.9.3 USB的设备191

6.9.4 USB的“分时复用”191

6.9.5 电源192

6.9.6　总线协议192

6.9.7 可靠性192

6.9.8　数据流种类192

6.9.9　USB主机：硬件和软件194

6.10　以太网通信技术194

6.10.1 以太网与TCP/IP协议基础195

6.10.2 单片机与以太网通信实例199

第7章 单片机C语言编程基础及应用202

7.1 单片机C语言编程基础202

7.1.1 Keil C51扩展关键字202

7.1.2 内存区域203

7.1.3 存储模式203

7.1.4　存储种类和存储器类型声明204

7.1.5　变量的数据类型204

7.1.6　位变量与声明204

7.1.7　Keil C51指针204

7.1.8　Keil C51函数205

7.2　C语言与汇编语言混合编程206

第8章 自动控制规律211

8.1 常规数字控制器的实现211

8.1.1 差分变换法212

8.1.2　零阶保持器法213

8.1.3　双线性变换法213

8.2　数字PID控制器及其算法214

8.2.1 基本的PID控制器214

8.2.2 改进的PID控制器215

8.3 自适应控制规律217

8.3.1 自适应控制的概念218

8.3.2　模型参考自适应控制系统218

8.4　模糊控制规律219

8.4.1　模糊控制器的组成219

8.3.3 在线辨识自适应控制系统219

8.4.2　模糊控制器的实现步骤220

8.4.3　模糊控制技术的发展223

第9章　单片机应用系统设计227

9.1 单片机应用系统的开发流程227

9.1.1　确定任务227

9.1.2　总体设计228

9.1.3　硬件设计与制作228

9.1.4　软件设计231

9.1.5　应用系统的联机调试232

9.2　应用实例233

9.2.1 MCS-51单片机数据采集系统233

9.1.6　程序固化233

9.2.2 以MCS-51单片机为核心的恒压调速供水系统246

9.2.3 以MCS-51单片机为核心的公共汽车电脑报站器253

第10章　单片机抗干扰及实用技术256

10.1 干扰的主要来源与分类256

10.1.1 单片机控制系统中干扰的主要来源256

10.1.2　干扰的分类257

10.2　干扰对控制系统造成的后果258

10.3　硬件抗干扰措施259

10.3.1　供电系统的抗干扰措施259

10.3.2　过程通道的抗干扰措施261

10.3.3　抗空间干扰的措施266

10.3.4 印刷电路板的抗干扰设计269

10.4.1 软件滤波270

10.3.5　其他抗干扰设计270

10.4　软件抗干扰措施270

10.4.2　陷阱技术277

10.4.3 “看门狗”（Watchdog）技术280

10.4.4　数据备份与自恢复技术281

第11章　单片机应用系统开发工具283

11.1 Insight SE-52 Plus单片机仿真开发系统283

11.1.1 MedWin集成开发环境的安装284

11.1.2　MedWin集成开发环境的设置284

11.1.3　用MedWin开发应用程序286

11.1.4 MedWin调试实例289

11.1.5 MedWin的断点功能295

11.1.6 MedWin的菜单命令296

11.1.7 MedWin窗口中的本地菜单303

11.1.8 Insight SE系列仿真器仿真头使用说明303

11.1.9 Insight SE系列仿真器的设置304

11.2 TOP852通用编程器305

11.2.1 TOP852的安装305

11.2.2 软件操作307

11.2.3 读写EPROM、E2PROM309

11.2.4　读写单片机311

11.2.5　测试SRAM311

11.2.6　读写串口存储器312

11.2.7　读写可编程逻辑器件313

参考文献314