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第1章　单片机概述1

1.1　单片机的基本概念1

1.1.1　什么是单片机1

1.1.2　微控制器MCU2

1.1.3　如何使用单片机3

1.2　单片机的发展概况3

1.2.1　单片机的发展历史3

1.2.2 MCS-51单片机的发展4

1.2.3　现阶段主流单片机系列简介5

1.3　单片机的应用特点与应用领域6

1.3.1　单片机应用特点6

1.3.2　单片机应用领域7

1.4　单片机的发展趋势8

习题10

第2章　MCS-51单片机的结构和原理11

2.1 MCS-51单片机的基本组成11

2.1.1 MCS-51单片机的基本组成11

2.1.2 MCS-51单片机的封装与信号引脚14

2.2 MCS-51单片机的并行I/O端口结构17

2.3 MCS-51单片机的存储器结构21

2.3.1 程序存储器21

2.3.2　数据存储器22

2.4 MCS-51单片机的时钟电路与时序28

2.4.1　时钟电路28

2.4.2　时序29

2.5 MCS-51单片机的工作方式32

2.5.1　复位方式32

2.5.2　程序执行方式35

2.5.3　单步执行方式35

2.5.4　低功耗方式35

2.5.5 EPROM的编程和校验工作方式37

习题38

第3章　MCS-51单片机的汇编语言指令系统39

3.1　指令格式及其符号说明39

3.1.1　指令格式39

3.1.2　常用符号说明40

3.1.3　指令的字节40

3.2　寻址方式42

3.2.1　立即寻址42

3.2.2　直接寻址43

3.2.3　寄存器寻址43

3.2.4　寄存器间接寻址43

3.2.5　变址寻址44

3.2.6　相对寻址45

3.2.7　位寻址45

3.3 MCS-51单片机指令系统46

3.3.1　数据传送类指令46

3.3.2　算术运算类指令50

3.3.3　逻辑运算及移位类指令55

3.3.4　控制转移类指令58

3.3.5　位操作类指令64

习题66

第4章　MCS-51单片机汇编语言程序设计69

4.1　汇编语言的概述69

4.1.1　汇编语言的特点70

4.1.2　汇编语言的伪指令70

4.2　汇编语言源程序的编辑和汇编73

4.2.1　手工编程和汇编73

4.2.2　机器编辑和交叉汇编73

4.3　汇编语言程序设计74

4.3.1　简单程序设计75

4.3.2　分支程序设计76

4.3.3　循环程序设计80

4.3.4　数制转换程序90

4.3.5　查表程序设计93

习题95

第5章　单片机C51程序设计基础97

5.1 C51数据与运算97

5.1.1 C51的数据类型97

5.1.2 C51数据的存储类型98

5.1.3 8051特殊功能寄存器的C51定义100

5.1.4 8051并行接口及位变量的C51定义101

5.2 C51运算符、表达式及其规则102

5.2.1　（复合）赋值运算符102

5.2.2　算术运算符103

5.2.3 自增和自减运算符103

5.2.4　关系运算符104

5.2.5　逻辑运算符105

5.2.6　位运算符105

5.2.7　条件运算符106

5.2.8　指针和地址运算符106

5.2.9　优先级和结合性107

5.3 C51流程控制语句108

5.3.1 C51程序的基本结构及其流程图108

5.3.2　选择语句109

5.3.3　循环语句112

5.4 C51构造数据类型115

5.4.1　数组115

5.4.2　指针116

5.4.3　结构体120

5.4.4　共用体122

5.4.5　枚举124

5.5 函数125

5.5.1　函数的定义126

5.5.2　函数的调用127

5.5.3　函数的嵌套调用与递归调用129

5.5.4　中断服务函数129

5.5.5　指向函数的指针变量131

5.5.6　局部变量和全局变量131

5.6 C51的库函数134

5.6.1　一般I/O函数stdio.h134

5.6.2　字符函数库string.h135

5.6.3　标准函数库stdlib.h及其他头文件136

5.7 C51模块化程序设计136

5.7.1　基本概念136

5.7.2　模块化程序开发过程138

习题138

第6章　单片机内部资源及编程140

6.1 中断系统140

6.1.1　中断概述140

6.1.2　中断源142

6.1.3　中断控制143

6.1.4　中断响应过程146

6.1.5　中断请求的撤除148

6.1.6　中断程序设计149

6.1.7　外部中断源的扩展152

6.2　定时／计数器154

6.2.1　定时／计数器的结构及工作原理154

6.2.2　定时／计数器的控制156

6.2.3　定时／计数器的工作方式157

6.2.4　定时／计数器的初始化160

6.2.5　定时／计数器应用举例162

6.3　串行通信口170

6.3.1　数据通信概述171

6.3.2　单片机的串行通信接口177

6.3.3　串行通信的工作方式及波特率设置180

6.3.4 串行口应用举例184

习题194

第7章　单片机系统扩展196

7.1　单片机最小应用系统196

7.1.1　单片机最小应用系统构成196

7.1.2　系统扩展的内容与方法197

7.2　存储器的扩展198

7.2.1　程序存储器的扩展198

7.2.2　数据存储器的扩展200

7.2.3　存储器综合扩展200

7.2.4　闪速存储器及其扩展201

7.3　输入与输出口的扩展203

7.3.1　简单的并行I/O接口扩展203

7.3.2　用8255扩展并行I/O接口205

7.4　串行口扩展211

7.4.1 I2C总线及其接口芯片211

7.4.2 SPI接口及其接口芯片213

7.4.3　单总线接口及其接口芯片215

7.4.4 Microwire串行总线及其接口芯片220

习题222

第8章　单片机功能扩展223

8.1　键盘输入及接口223

8.1.1　键盘概要223

8.1.2　键盘程序设计224

8.2　显示器及其接口227

8.2.1 LED显示器227

8.2.2 LCD显示器235

8.3 D/A转换器的接口与应用237

8.3.1 DAC的转换原理及分类237

8.3.2　并行接口DAC240

8.3.3 串行接口DAC245

8.4 A/D转换器的接口与应用248

8.4.1 ADC的转换原理及分类248

8.4.2 并行接口ADC249

8.4.3 串行接口ADC253

习题256

第9章　单片机应用系统的开发与设计257

9.1　单片机开发系统257

9.1.1　单片机实验开发系统介绍257

9.1.2　单片机实验开发系统的构成257

9.1.3　单片机实验开发系统的使用258

9.2 51实验板260

9.2.1 51实验板介绍260

9.2.2 51实验板的S51 ISP下载线使用264

9.3　单片机应用系统的设计266

9.4　单片机应用系统举例267

9.4.1　步进电机的驱动267

9.4.2　超声波测距272

9.4.3 LED点阵屏显示系统278

习题286

第10章　Keil C51软件使用介绍287

10.1 Keil C51软件安装287

10.2 μVision3集成开发环境287

10.3　建立工程项目288

10.4　程序举例292

10.5　编译程序292

10.6　程序调试295

习题302

第11章　可视化仿真开发工具Proteus介绍303

11.1 Proteus ISIS编辑环境介绍303

11.2　进入Proteus ISIS编辑环境306

11.2.1　电路原理图的设计流程306

11.2.2　电路原理图的设计方法和步骤306

11.3　单片机仿真312

11.3.1　虚拟工具箱312

11.3.2 Proteus在单片机仿真中的应用313

11.4 Proteus与Keil整合构建单片机虚拟实验室317

11.4.1 Keil的μVision2集成开发环境318

11.4.2 Proteus与Keil整合的实现322

附录　MCS-51单片机指令汇总326

附表1　数据传送类指令326

附表2　算术运算类指令327

附表3　逻辑运算及移位类指令328

附表4　控制转移类指令329

附表5　位操作类指令332

参考文献333