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第1章 单片机概述1

1.1 单片机的概念1

1.2 单片机的体系结构和特点1

1.2.1 单片机的体系结构1

1.2.2 单片机的特点3

1.3 单片机的发展4

1.3.1 单片机的发展历史4

1.3.2 单片机的发展趋势5

1.4 单片机的应用及学习方法8

1.4.1 单片机的应用领域8

1.4.2 单片机应用系统的组成9

1.4.3 单片机的学习方法9

1.5 单片机与嵌入式系统10

1.5.1 嵌入式系统10

1.5.2 常见51单片机介绍11

1.5.3 其他的单片机15

1.5.4 各类嵌入式处理器简介18

思考题与习题119

第2章 AT89S51单片机的硬件结构21

2.1 AT89S51单片机的内部结构21

2.2 AT89S51单片机的引脚功能25

2.2.1 芯片封装25

2.2.2 芯片引脚及功能26

2.3 AT89S51单片机的存储器系统28

2.3.1 程序存储器29

2.3.2 片内数据存储器30

2.3.3 特殊功能寄存器31

2.3.4 位地址空间37

2.3.5 片外数据存储器38

2.4 并行I/O口39

2.4.1 P0口39

2.4.2 P1口41

2.4.3 P2口42

2.4.4 P3口44

2.5 AT89S51单片机的工作时序45

2.5.1 时钟电路45

2.5.2 机器周期及指令周期46

2.5.3 指令的执行时序47

2.6 单片机的工作方式48

2.6.1 复位方式48

2.6.2 程序执行方式50

2.6.3 低功耗方式50

2.6.4 编程和校验方式52

2.7 单片机的最小系统57

思考题与习题258

第3章 AT89S51单片机指令系统及汇编语言程序设计61

3.1 单片机指令系统概述61

3.1.1 指令格式62

3.1.2 符号说明64

3.2 单片机的寻址方式65

3.3 指令分类及说明70

3.3.1 数据传送类指令70

3.3.2 算术运算类指令74

3.3.3 逻辑操作类指令79

3.3.4 控制转移类指令81

3.3.5 位操作类指令84

3.4 汇编语言程序设计86

3.4.1 汇编语言程序设计步骤86

3.4.2 汇编语言程序设计技巧86

3.4.3 汇编87

3.4.4 伪指令87

3.5 汇编程序设计实例89

3.5.1 顺序结构程序设计89

3.5.2 分支结构程序设计91

3.5.3 循环结构程序设计94

3.5.4 子程序设计100

思考题与习题3105

第4章 C51语言程序设计基础109

4.1 C51程序的基础知识109

4.1.1 C51的特点109

4.1.2 标识符和关键字111

4.1.3 运算符与表达式113

4.2 C51的数据类型117

4.2.1 C51的基本数据类型117

4.2.2 存储器类型119

4.2.3 存储模式120

4.2.4 常量和变量121

4.2.5 特殊功能寄存器及位变量的定义125

4.2.6 数组和指针127

4.2.7 绝对地址访问132

4.3 C51的函数134

4.3.1 函数的定义134

4.3.2 函数的声明135

4.3.3 函数的调用136

4.3.4 函数参数传递及返回值传递136

4.3.5 中断函数137

4.3.6 可重入函数138

4.3.7 常用库函数139

4.3.8 常用编译预处理命令140

4.4 C51程序设计143

4.4.1 C51的程序结构143

4.4.2 C51程序基本结构与相关语句144

4.4.3 启动程序STARTUP.A51148

4.4.4 C51与汇编语言混合编程149

4.4.5 C51程序设计实例157

思考题与习题4160

第5章 AT89S51单片机的中断系统164

5.1 单片机与外设的数据传输方式164

5.2 中断系统概述166

5.2.1 中断的概念166

5.2.2 中断系统的结构166

5.3 中断处理过程171

5.4 中断请求的撤销173

5.5 外部中断源扩展174

5.6 中断服务程序的设计及应用176

5.6.1 设计思想和方法176

5.6.2 中断程序设计实例178

思考题与习题5181

第6章 AT89S51单片机的定时／计数器182

6.1 定时／计数器的结构及工作原理182

6.1.1 定时／计数器的结构182

6.1.2 定时／计数器的控制183

6.2 定时／计数器的工作模式及其应用184

6.2.1 模式0和模式1184

6.2.2 模式2188

6.2.3 模式3190

思考题与习题6193

第7章 AT89S51单片机的串行口194

7.1 串行通信的概念194

7.1.1 串行通信的传输方式194

7.1.2 串行通信的异步通信方式195

7.2 串行口的结构196

7.2.1 串行口控制寄存器SCON197

7.2.2 电源控制寄存器PCON198

7.3 串行口的通信工作方式198

7.3.1 工作方式0198

7.3.2 工作方式1201

7.3.3 工作方式2208

7.3.4 工作方式3211

7.3.5 多机通信217

7.4 串行通信接口标准221

思考题与习题7223

第8章 单片机系统的并行口扩展224

8.1 单片机的三总线结构224

8.2 外部存储器的扩展225

8.2.1 程序存储器扩展225

8.2.2 静态数据存储器扩展228

8.2.3 多个存储芯片的综合扩展230

8.3 并行I/O口扩展231

8.3.1 并行扩展芯片8255231

8.3.2 74LS系列芯片扩展并行口236

思考题与习题8237

第9章 AT89S51单片机串行口扩展技术238

9.1 RS-232C串行通信标准及应用238

9.2 SPI串行总线240

9.3 单总线串行扩展技术245

9.4 Microwire总线247

9.5 I2C总线247

9.5.1 I2C总线概述247

9.5.2 I2C总线的工作原理249

9.6 AT89S51单片机的I2C总线扩展系统252

思考题与习题9260

第10章 AT89S51单片机的人机接口262

10.1 键盘输入接口262

1O.1.1 键盘输入应解决的问题262

10.1.2 键盘的工作原理263

10.1.3 键盘接口电路266

10.1.4 键盘的工作方式266

10.2 发光二极管显示270

10.3 LED数码管显示器272

10.4 单片机与LCD的接口276

10.4.1 LCD的分类276

1O.4.2 点阵字符型液晶显示模块介绍276

10.4.3 点阵字符型液晶显示SMC1602介绍277

思考题与习题10281

第11章 AT89S51单片机的A/D和D/A转换器接口283

11.1 D/A转换器接口技术283

11.1.1 D/A转换器简介283

11.1.2 AT89S51单片机与DAC0832接口技术284

11.1.3 AT89S51单片机与TLC5615的接口技术289

11.2 A/D转换器接口技术294

11.2.1 A/D转换器简介294

11.2.2 AT89S51单片机与ADC0809的接口技术295

11.2.3 AT89S51单片机与TLC1549的接口设计299

思考题与习题11303

第12章 AT89S51单片机应用系统设计与调试304

12.1 单片机应用系统的设计步骤304

12.2 典型的单片机应用系统306

12.3 KeilμVision4软件开发环境307

12.3.1 KeilμVision4的基本操作308

12.3.2 添加用户源程序文件310

12.3.3 工程的设置312

12.3.4 程序的调试313

12.4 Proteus电子仿真软件313

12.4.1 电子产品的设计流程314

12.4.2 Proteus ISIS的工作环境315

12.4.3 Proteus的操作与仿真316

12.4.4 Proteus与Keil C的联合调试设置321

12.5 单片机课程教学“示教板”322

12.5.1 实例1：中断技术应用322

12.5.2 实例2：D/A转换接口应用330

12.5.3 实例3：基于AD590的温度显示系统332

12.5.4 实例4：科学计算器336

12.5.5 实例5：AT89S51单片机的下载器343

12.5.6 实例6：单片机控制继电器（220V交流）343

思考题与习题12345

附录1 指令系统速查表346

附录2 指令矩阵351

参考文献352