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第1章 单片机基础知识1

1.1单片机和单片机系统1

1.1.1微处理器和微型计算机1

1.1.2微型计算机系统2

1.1.3单片机的基本概念及基本结构4

1.1.4单片机的特点5

1.1.5单片机应用系统6

1.2计算机中的数据表示7

1.2.1计算机中数值的表示7

1.2.2计算机中非数值数据信息的表示10

1.3单片机技术的发展和应用13

1.3.1单片机的产生与发展过程13

1.3.2单片机技术的发展方向16

1.3.3单片机的应用领域19

1.4单片机的分类21

1.4.1 4位单片机22

1.4.2 8位单片机23

1.4.3 16位单片机24

1.4.4 32位单片机25

1.4.5模糊单片机25

1.5典型单片机产品的基本特性26

1.5.1 Intel公司的MCS - 51系列单片机26

1.5.2 Atmel公司的AT89系列单片机28

1.6如何学好单片机33

1.6.1学习51系列单片机的原因33

1.6.2单片机系统的开发过程33

1.6.3单片机的编程34

1.6.4单片机的学习方法34

本章小结35

思考与练习36

第2章AT89S51单片机的基本结构及工作原理37

2.1 AT89S51单片机的内部结构和信号引脚37

2.1.1 AT89S51单片机内部组成37

2.1.2 AT89S51单片机的CPU结构39

2.1.3 AT89S51单片机的引脚及功能41

2.2 AT89S51单片机的定时控制部件与时序43

2.2.1振荡器和时钟电路43

2.2.2 CPU的时序45

2.2.3单片机的工作过程46

2.3 AT89S51单片机的并行输入／输出端口48

2.3.1 I/O端口的结构48

2.3.2 I/O端口的功能49

2.3.3 I/O端口的负载能力和接口要求52

2.4 AT89S51单片机的存储器结构及寄存器53

2.4.1 AT89S51单片机存储器的分类及配置53

2.4.2程序存储器54

2.4.3数据存储器55

2.4.4特殊功能寄存器SFR57

2.5 AT89S51单片机的工作方式62

2.5.1单片机复位方式62

2.5.2 CHMOS低功耗工作方式64

2.6单片机的最小应用系统66

2.6.1片内带程序存储器的最小应用系统67

2.6.2片内无程序存储器的最小应用系统68

本章小结68

思考与练习69

第3章 单片机指令系统及汇编语言程序设计71

3.1指令系统概述71

3.1.1指令的表达形式及类型72

3.1.2指令格式73

3.1.3指令中常用的符号74

3.2 AT89S51单片机的寻址方式75

3.2.1立即寻址75

3.2.2直接寻址76

3.2.3寄存器寻址77

3.2.4寄存器间接寻址78

3.2.5变址寻址78

3.2.6相对寻址79

3.2.7位寻址80

3.3常用指令系统及应用举例81

3.3.1数据传送类指令81

3.3.2算术运算类指令86

3.3.3逻辑运算及移位类指令91

3.3.4控制转移类指令95

3.3.5位（布尔）操作类指令102

3.4汇编语言程序设计105

3.4.1计算机程序设计语言概述105

3.4.2汇编伪指令106

3.4.3汇编语言程序设计的方法与步骤109

3.4.4汇编语言程序设计111

3.4.5子程序123

本章小结127

思考与练习128

第4章 定时／计数器原理及应用132

4.1定时／计数器的结构和工作原理132

4.1.1单片机定时／计数器的结构132

4.1.2定时／计数器的工作原理133

4.2定时／计数器的控制和工作方式134

4.2.1定时／计数器的控制134

4.2.2定时／计数器的初始化136

4.2.3定时／计数器的工作方式138

4.3定时／计数器的编程和应用143

本章小结145

思考与练习145

第5章 中断系统及应用147

5.1中断系统概述147

5.1.1中断和中断源147

5.1.2中断响应的过程150

5.2 AT89S51单片机的中断系统151

5.2.1中断源及中断系统构成152

5.2.2单片机的中断标志与中断控制153

5.2.3单片机的中断管理157

5.2.4单片机的中断处理过程158

5.3单片机中断系统的应用161

5.3.1外部中断的扩充方法161

5.3.2中断系统的应用举例165

本章小结169

思考与练习169

第6章 单片机串行接口及应用171

6.1串行通信概述171

6.1.1通信的概念171

6.1.2串行通信的分类172

6.1.3串行通信的制式175

6.1.4信号的调制和解调175

6.1.5串行通信的接口电路176

6.2单片机的串行接口181

6.2.1串行接口的结构182

6.2.2串行接口的工作方式185

6.2.3各种方式波特率的设置191

6.2.4串行通信的编程192

6.3单片机串行接口的应用193

6.3.1方式0的I/O口扩展应用193

6.3.2串行接口在双机通信中的应用194

6.3.3串行接口在多机通信中的应用199

6.3.4单片机和PC机之间的通信201

6.4单片机串行总线技术204

6.4.1 PC总线接口205

6.4.2 SPI总线接口211

6.4.3 1-Wire接口214

6.4.4 Microwire总线接口215

本章小结216

思考与练习216

第7章AT89S51单片机与输入／输出外部设备接口218

7.1 AT89S51单片机与键盘接口218

7.1.1键盘工作原理218

7.1.2键盘扫描控制方式222

7.1.3独立式键盘的结构及工作原理224

7.1.4行列式键盘的结构及工作原理226

7.2 AT89S51单片机与LED显示器接口233

7.2.1 LED数码管接口技术233

7.2.2 LED大屏幕显示器240

7.3 AT89S51单片机与LCD显示器接口247

7.3.1 LCD显示器的分类247

7.3.2典型液晶显示模块介绍247

7.3.3 AT89S51单片机与LCD的接口及软件编程253

7.4键盘与显示器综合使用256

7.4.1利用串行接口实现的键盘／显示器接口256

7.4.2利用8255A和8155扩展实现的键盘／显示器接口258

本章小结262

思考与练习264

第8章51单片机系统扩展技术265

8.1 51单片机系统扩展概述265

8.1.1 51系列单片机的扩展规则及扩展方法265

8.1.2 51系列单片机的系统总线及其结构267

8.1.3常用的扩展器件及半导体存储器269

8.2 51单片机存储器的扩展技术274

8.2.1程序存储器的扩展275

8.2.2数据存储器的扩展281

8.2.3存储器综合扩展285

8.3 51单片机I/O端口的扩展技术287

8.3.1 I/O端口的扩展概述287

8.3.2简单的I/O口扩展288

8.3.3并行I/O口8255A的扩展290

8.3.4并行I/O口RAM 8155的扩展298

本章小结310

思考与练习311

第9章 单片机与ADC、DAC的接口技术312

9.1 A/D转换器的接口技术312

9.1.1 A/D转换器接口技术概述312

9.1.2 ADC0809与AT89S51的接口及应用316

9.1.3 AD574与AT89S51单片机的接口320

9.1.4 MC14433接口及应用323

9.1.5串行A/D转换器MAX187与AT89 S51单片机的接口328

9.2 D/A转换器的接口技术330

9.2.1 D/A转换器接口技术概述330

9.2.2 DAC0832的接口及应用332

本章小结340

思考与练习341

第10章 单片机的C语言程序设计342

10.1 C51的基础知识342

10.1.1 C51的特点342

10.1.2 C51的标识符343

10.1.3 C51的关键字343

10.2 C51的数据345

10.2.1 C51的数据类型345

10.2.2常量和变量347

10.2.3 C51的存储器类型及存储模式350

10.2.4特殊功能寄存器、并行接口及位变量的定义352

10.3运算符、函数及程序流程控制354

10.3.1 C51的运算符354

10.3.2 C51的函数361

10.3.3 C51的流程控制语句366

10.4 C51的构造数据类型373

10.4.1数组373

10.4.2指针374

10.5 C51实例分析及混合编程377

10.5.1 C51实例分析377

10.5.2混合编程380

10.6 Keil C51简介383

10.6.1项目文件的建立和设置384

10.6.2程序的调试和目标文件的获得391

本章小结393

思考与练习393

第11章 单片机应用系统设计技术394

11.1单片机应用系统设计的基本原则394

11.2单片机应用系统设计的一般过程395

11.2.1确定任务396

11.2.2总体设计396

11.2.3硬件设计397

11.2.4软件设计401

11.2.5单片机应用系统的调试403

11.2.6程序固化405

11.3模块化软件设计405

11.3.1模块化结构的基本组成405

11.3.2各模块数据缓冲区的建立406

11.3.3模块化程序设计方法408

11.3.4系统监控程序设计408

11.4单片机开发系统410

11.4.1单片机开发系统的类型和组成410

11.4.2单片机开发系统的功能411

11.4.3开发软件简介415

11.5单片机应用系统设计举例415

11.5.1电子琴的设计416

11.5.2数据采集与显示电路的设计429

11.6单片机应用系统的抗干扰技术439

11.6.1干扰及其危害439

11.6.2硬件抗干扰措施440

11.6.3软件抗干扰措施444

本章小结447

思考与练习448

附录A微型计算机中的常用数制和码制449

附录B常用集成芯片型号454

附录C MCS-51指令表458

附录D常用实验程序462

参考文献474