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第1章 概述1

1.1 单片机概念及其主要发展阶段1

1.1.1 单片机的概念1

1.1.2 单片机的发展历程1

1.1.3 单片机的发展趋势3

1.2 单片机的特点及分类4

1.2.1 单片机的特点4

1.2.2 单片机的分类4

1.2.3 常用单片机系列介绍4

1.2.4 控制系统实例：单片机水温控制系统7

1.3 单片机中常用的计数方法8

1.3.1 常用数制9

1.3.2 计算机中数的表示及运算10

1.3.3 常用代码11

习题112

第2章 单片机体系结构13

2.1 单片机的结构与引脚13

2.1.1 单片机的基本组成与内部结构13

2.1.2 单片机的引脚功能15

2.2 存储器18

2.2.1 存储器的分类18

2.2.2 存储单元与存储单元地址19

2.2.3 存储器结构与地址空间20

2.2.4 程序存储器21

2.2.5 数据存储器21

2.3 特殊功能寄存器SFR24

2.3.1 80C51系列单片机的SFR24

2.3.2 SFR的功能与作用26

2.4 并行输入/输出端口30

2.4.1 P0端口30

2.4.2 P1端口31

2.4.3 P2端口32

2.4.4 P3端口33

2.4.5 4个I/O端口的异同点33

2.5 单片机的工作原理与时序34

2.5.1 CPU的结构34

2.5.2 单片机执行程序的过程36

2.5.3 时序的概念38

2.5.4 80C51的指令时序39

2.5.5 振荡器和时钟电路41

2.6 单片机的工作方式43

2.6.1 复位方式与复位电路43

2.6.2 低功耗方式45

2.7 阅读材料：Proteus应用简介47

2.7.1 Proteus概述47

2.7.2 Proteus电路设计49

2.7.3 Proteus仿真52

习题253

第3章 80C51单片机指令系统及程序设计54

3.1 80C51单片机指令概念及寻址方式54

3.1.1 指令的表示54

3.1.2 指令分类55

3.1.3 寻址方式56

3.2 80C51单片机指令分类介绍60

3.2.1 数据传送类指令60

3.2.2 算术运算类指令64

3.2.3 逻辑运算及移位类指令67

3.2.4 控制转移类指令69

3.2.5 位操作类指令72

3.2.6 伪指令74

3.3 汇编语言程序设计75

3.3.1 程序编制的基本知识75

3.3.2 基本程序结构77

3.3.3 循环程序结构79

3.3.4 子程序结构81

3.3.5 模块一：水温控制系统显示数码拆分程序设计83

3.4 C51语言程序设计基础84

3.4.1 C51中常用的数据类型85

3.4.2 C51数据的存储类型与8051单片机存储器的对应关系85

3.4.3 C51中常用的头文件87

3.4.4 C51语言程序的基本结构87

3.5 阅读材料：Keil μVision 2应用简介92

3.5.1 建立Keil μVision 2工程92

3.5.2 Keil程序调试94

3.5.3 Keil程序调试窗口95

3.5.4 Proteus和Keil的联调97

习题397

第4章 80C51单片机中断系统100

4.1 80C51单片机中断系统基本知识100

4.1.1 中断系统的概念及结构100

4.1.2 中断系统的控制102

4.2 中断的处理过程106

4.2.1 中断响应106

4.2.2 中断服务107

4.3 中断系统的应用及C51编程实例108

4.3.1 中断程序编制的一般方法108

4.3.2 中断应用实例109

习题4111

第5章 定时器/计数器及串行通信应用112

5.1 定时器/计数器112

5.1.1 定时器/计数器的定时和计数功能112

5.1.2 定时器/计数器的控制113

5.1.3 定时器/计数器的工作方式114

5.1.4 定时器/计数器应用举例116

5.1.5 模块二：水温控制系统定时中断程序设计120

5.2 AT89S52的定时器/计数器T2122

5.2.1 AT89S52单片机简介122

5.2.2 AT89S52定时器/计数器T2122

5.3 串行通信口UART127

5.3.1 串行通信概述127

5.3.2 串行接口与工作方式129

5.3.3 串行口应用实例131

5.4 定时器/计数器和串行通信功能的C51编程134

5.5 阅读材料：红外遥控解码器设计136

5.5.1 红外接收硬件电路137

5.5.2 红外发射模块及其编码137

5.5.3 红外接收软件解码程序设计138

习题5140

第6章 并行接口技术142

6.1 显示器接口142

6.1.1 独立LED与单片机的接口142

6.1.2 LED数码管与单片机接口142

6.1.3 模块三：水温控制系统温度显示子系统设计147

6.2 键盘接口150

6.2.1 键盘工作原理150

6.2.2 独立式键盘与单片机接口151

6.2.3 行列式键盘与单片机接口152

6.2.4 模块四：水温控制系统键盘子系统设计155

6.3 A/D、D/A转换及其与单片机的接口158

6.3.1 A/D、D/A转换概述158

6.3.2 双缓冲8位并行D/A转换器AD7801及其与单片机的接口160

6.3.3 并行12位A/D转换器ADS574及其与单片机的接口162

6.4 开关量I/O接口电路166

6.4.1 开关量输入接口166

6.4.2 开关量输出驱动与隔离接口169

6.4.3 模块五：水温控制系统加热控制子系统设计172

6.5 阅读材料：字符型LCD显示器应用173

6.5.1 字符型液晶显示器1602A概述173

6.5.2 液晶显示器1602A指令174

6.5.3 1602A C51参考程序代码177

习题6181

第7章 串行总线接口技术183

7.1 SPI总线接口及应用183

7.1.1 SPI总线概述183

7.1.2 SPI模块的接口信号及时序要求184

7.1.3 三总线接口Microwire简介184

7.1.4 SPI总线接口编程185

7.1.5 单片机P89LPC93x的SPI接口及应用187

7.2 I2 C总线及应用190

7.2.1 I2 C总线特点190

7.2.2 I2 C总线协议191

7.2.3 I2 C总线模拟编程192

7.2.4 I2 C总线EEPROM器件AT24C02的应用193

7.2.5 串行A/D与D/A转换器PCF8591及其与单片机接口197

7.2.6 P89C66x系列单片机I2 C总线编程规范200

7.3 单总线1-Wire及应用204

7.3.1 单总线工作原理204

7.3.2 单总线通信的初始化204

7.3.3 单总线的读、写时隙205

7.3.4 模块六：水温控制系统温度采样程序设计206

7.4 RS-232C与RS-485总线及其应用210

7.4.1 RS-232C总线及其应用210

7.4.2 单片机与PC通信212

7.4.3 RS-485总线简介214

7.5 阅读材料：CAN总线与USB总线简介216

7.5.1 CAN总线简介216

7.5.2 USB总线简介217

习题7220

第8章 单片机应用系统设计221

8.1 单片机应用系统的设计过程221

8.1.1 概述221

8.1.2 应用系统的总体设计221

8.1.3 硬件设计222

8.1.4 软件设计223

8.1.5 可靠性设计224

8.1.6 单片机应用系统的调试与测试228

8.2 水温控制系统229

8.2.1 任务分析229

8.2.2 硬件设计230

8.2.3 软件设计232

8.3 水温控制系统的C51程序设计238

8.3.1 软件设计任务分析238

8.3.2 温度采样程序设计239

8.3.3 键盘扫描程序设计241

8.3.4 显示程序设计243

8.3.5 温度采样与控制程序设计245

习题8246

第9章 PSoC 3单片机原理及简单应用247

9.1 PSoC 3基本特性247

9.2 PSoC 3系统构成248

9.2.1 8051CPU子系统248

9.2.2 时钟系统248

9.2.3 供电系统248

9.2.4 I/O系统251

9.2.5 复位系统252

9.2.6 数字子系统253

9.2.7 模拟子系统255

9.2.8 编程、调试接口255

9.3 PSoC 3常用外设256

9.3.1 定时器/计数器/PWM控制器256

9.3.2 I2 C控制器256

9.4 基本应用实例256

9.4.1 点亮LED的汇编工程示例256

9.4.2 中断按键控制LED灯C语言工程示例261

9.5 结语264

习题9264

参考文献265