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第1章 单片机内部硬件结构1

1.1 单片机概述1

1.1.1 单片机发展概况1

1.1.2 51系列单片机类型1

1.1.3 主要特点和应用选择2

1.2 51系列单片机芯片结构3

1.2.1 51系列单片机基本组成3

1.2.2 51系列单片机引脚及功能4

1.2.3 CPU的工作时序6

1.3 51系列单片机的存储器8

1.3.1 程序存储器8

1.3.2 内部数据存储器9

1.3.3 外部数据存储器11

1.4 51系列单片机的并行接口11

1.4.1 地址/数据分时复用口11

1.4.2 数据通用输入／输出口12

1.5 51系列单片机的工作方式15

1.5.1 复位方式15

1.5.2 待机方式16

练习与思考17

第2章 指令系统18

2.1 指令系统概述18

2.1.1 指令分类18

2.1.2 格式和符号说明18

2.2 寻址方式19

2.2.1 立即寻址19

2.2.2 直接寻址19

2.2.3 寄存器寻址20

2.2.4 寄存器间接寻址20

2.2.5 基址加变址间接寻址20

2.2.6 相对寻址20

2.2.7 位寻址21

2.3 指令系统及应用21

2.3.1 数据传输类指令21

2.3.2 算术运算类指令24

2.3.3 逻辑运算类指令27

2.3.4 控制转移类指令29

2.3.5 位操作类指令32

2.4 伪指令33

练习与思考35

第3章 单片机内部功能37

3.1 定时器/计数器功能37

3.1.1 定时器/计数器的组成结构37

3.1.2 定时器/计数器的工作模式39

3.1.3 定时器/计数器的初始化39

3.1.4 应用示例40

3.2 中断系统功能42

3.2.1 中断源和中断入口地址42

3.2.2 中断控制43

3.2.3 中断处理过程44

3.2.4 中断系统的初始化45

3.2.5 应用示例46

3.3 串行口通信功能46

3.3.1 串行通信基本知识46

3.3.2 串行口控制器47

3.3.3 串行口的工作方式49

3.3.4 串行口的多机通信51

3.3.5 串行通信的波特率52

3.3.6 应用示例53

练习与思考55

第4章 单片机外部系统扩展56

4.1 存储器扩展56

4.1.1 程序存储器扩展56

4.1.2 并行总线的地址译码57

4.1.3 数据存储器扩展59

4.2 并行I/O口扩展61

4.2.1 输出口扩展61

4.2.2 输入口扩展61

4.2.3 输入输出口扩展62

4.3 串行总线扩展63

4.3.1 I2C总线扩展63

4.3.2 单总线扩展71

练习与思考75

第5章 单片机外围接口76

5.1 键盘接口76

5.1.1 矩阵键盘扫描法76

5.1.2 矩阵键盘反极法77

5.1.3 矩阵键盘位操作法77

5.1.4 键盘接口工作方式80

5.2 LED显示器接口81

5.2.1 LED显示器结构81

5.2.2 LED静态显示接口82

5.2.3 LED动态显示接口84

5.3 点阵字符LCM接口85

5.3.1 点阵字符LCM的构成85

5.3.2 点阵字符LCM的造字88

5.3.3 点阵字符LCM的指令系统89

5.3.4 点阵字符LCM接口的编程90

5.4 输入／输出通道接口92

5.4.1 并行A-D转换器接口92

5.4.2 并行D-A转换器接口96

练习与思考98

第6章 单片机应用系统构建与调试99

6.1 单片机应用系统的构建99

6.1.1 硬件构建99

6.1.2 软件构建100

6.2 51系列单片机的开发方式101

6.2.1 在线仿真101

6.2.2 软件仿真102

6.2.3 在线编程102

6.3 单片机应用系统的调试103

6.3.1 硬件调试104

6.3.2 软件调试105

练习与思考107

第7章 常用电子元器件选用导引108

7.1 无源元件的选用108

7.1.1 电阻元件108

7.1.2 电容元件111

7.1.3 电感元件118

7.1.4 整流和稳压二极管121

7.1.5 发光二极管123

7.1.6 LED数码管123

7.2 有源元器件的选用124

7.2.1 晶体管124

7.2.2 集成电路芯片126

7.3 红外传感元器件的选用128

7.3.1 红外发射/接收二极管129

7.3.2 红外发射/接收对管129

7.3.3 一体化红外接收头130

7.3.4 光电隔离器130

7.4 电气执行器件的选用131

7.4.1 发声器131

7.4.2 继电器132

7.4.3 固体继电器133

7.4.4 双向晶闸管134

练习与思考135

第8章 单片机原理的运用实践136

8.1 定时器/计数器实现的答辩倒计时136

8.1.1 基本思路136

8.1.2 硬件方案136

8.1.3 软件方案137

8.1.4 演示说明150

8.2 外部中断实现的双向移动识别150

8.2.1 基本思路151

8.2.2 硬件方案151

8.2.3 软件方案153

8.2.4 演示说明161

8.3 串行口实现的双向多机通信161

8.3.1 基本思路162

8.3.2 硬件方案162

8.3.3 软件方案163

8.3.4 演示说明169

8.4 待机节能与键盘唤醒的实现169

8.4.1 基本思路170

8.4.2 硬件方案170

8.4.3 软件方案172

8.4.4 演示说明175

8.5 机器人用舵机的转角控制175

8.5.1 基本思路176

8.5.2 硬件方案177

8.5.3 软件方案177

8.5.4 演示说明184

8.6 非接触式的电动机转速测定184

8.6.1 基本思路184

8.6.2 硬件方案185

8.6.3 软件方案186

8.6.4 演示说明200

8.7 I2C总线器件的密码门禁应用200

8.7.1 基本思路200

8.7.2 硬件方案201

8.7.3 软件方案202

8.7.4 演示说明209

8.8 单总线器件电子标识的读取210

8.8.1 基本思路210

8.8.2 硬件方案210

8.8.3 软件方案211

8.8.4 演示说明217

练习与思考217

附录219

附录A 51系列单片机按字母顺序排列的指令表219

附录B 特殊功能寄存器综览表222

附录C 内部RAM空间结构布局图224

参考文献226