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绪论1

第0章　计算机的基础知识7

0.1　微型计算机的基本结构和工作原理7

0.1.1　微型计算机的系统结构7

0.1.2　微型计算机的基本工作原理8

0.1.3　微型计算机的主要技术指标8

0.2　计算机中的数制与码制8

0.2.1　计算机中的数8

0.2.2　计算机中的有符号数的表示10

0.2.3　进位和溢出12

0.2.4 BCD码13

0.2.5 BCD码的运算13

0.2.6 ASCII码14

0.3　小结14

思考题与习题014

1.1.1　概述16

第1章　MCS-51单片机结构16

1.1 MCS-51单片机内部结构16

1.1.2 CPU17

1.2　存储器17

1.2.1　程序存储器18

1.2.2　外部数据存储器19

1.2.3　内部数据存储器19

1.3　特殊功能寄存器21

1.4　时钟电路与复位电路23

1.4.1　时钟电路23

1.4.2　单片机的时序单位23

1.4.3　复位电路24

1.5　引脚功能25

1.6　小结26

思考题与习题127

第2章　51系列单片机的指令系统28

2.1.1　立即寻址29

2.1.2　直接寻址29

2.1.3　寄存器寻址29

2.1　寻址方式29

2.1.4　寄存器间接寻址30

2.1.5　变址寻址30

2.1.6　相对寻址30

2.1.7　位寻址31

2.2　数据传送与交换指令31

2.2.1　传送类指令31

2.2.2　交换指令34

2.3　算术运算和逻辑运算指令34

2.3.1　算术运算和逻辑运算指令对标志位的影响34

2.3.3　以dir为目的操作数的逻辑运算指令35

2.3.4　加1、减1指令35

2.3.2　以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令35

2.3.5　十进制调整指令36

2.3.6　专对A的指令36

2.3.7　乘、除法指令37

2.3.8　指令综合应用举例37

2.4　控制转移指令38

2.4.1　调用程序和返回类指令38

2.4.2　转移指令39

2.4.3　空操作指令42

2.4.4　指令应用举例42

2.5　位操作指令44

2.6　小结45

思考题与习题245

第3章　MCS-51单片机汇编语言程序设计48

3.1　概述48

3.2　伪指令49

3.3　顺序程序设计51

3.4　分支程序设计53

3.5　循环程序设计56

3.6　位操作程序设计60

3.7　子程序61

3.8　小结63

思考题与习题363

第4章　单片机的C语言编程——C5165

4.1 C51程序结构65

4.2 C51的数据类型66

4.2.1 C51变量的数据类型66

4.2.2　关于指针型数据67

4.3　数据的存储器类型和存储器模式68

4.3.1　数据的存储器类型68

4.3.2　存储器模式68

4.3.4　指针变量说明举例69

4.3.3　变量说明举例69

4.4 C51对SFR、可寻址位、存储器和I/O口的定义70

4.4.1　特殊功能寄存器SFR定义70

4.4.2　对位变量的定义70

4.4.3 C51对存储器和外接I/O口的绝对地址访问71

4.5 C51的运算符71

4.6　函数72

4.6.1　函数的分类及定义72

4.6.4　对被调函数的说明73

4.6.2　函数的定义73

4.6.3　函数的调用73

4.7 C语言编程实例74

4.7.1 C语言程序的反汇编程序（源代码）74

4.7.2　顺序程序的设计75

4.7.3　循环程序的设计76

4.7.4　分支程序的设计77

4.8.1 C语言程序和汇编语言程序参数的传递80

4.8　汇编语言和C语言的混合编程80

4.8.2 C语言程序调用汇编语言程序举例81

4.8.3 C语言和汇编语言混合编程传递的参数多于3个的编程方法83

4.9　小结87

思考题与习题488

第5章　输入、输出接口P0～P390

5.1 P0～P3端口的功能和内部结构90

5.1.1　端口功能90

5.1.2　端口的内部结构91

5.2　编程举例93

5.3　用并行口设计LED数码显示器和键盘电路96

5.3.1　用并行口设计LED显示电路96

5.3.2　用并行口设计键盘电路99

5.4　小结102

思考题与习题5103

6.1.1　中断源104

6.1 8XX51中断系统结构104

第6章　MCS-51单片机的中断系统104

6.1.2　中断控制的有关寄存器105

6.2　中断响应过程107

6.2.1　中断处理过程107

6.2.2　中断请求的撤除108

6.3　中断的程序设计108

6.3.1　汇编语言中断程序的设计108

6.3.2 C51中断程序的设计111

6.4　小结113

思考题与习题6113

第7章　单片机的定时／计数器114

7.1　定时／计数器的结构和工作原理114

7.2　定时／计数器的寄存器115

7.2.1　定时／计数器方式寄存器TMOD115

7.3　定时／计数器的工作方式116

7.2.2　定时／计数器控制寄存器——TCON116

7.4　定时／计数器的应用程序设计118

7.4.1　定时／计数器的计数初值C的计算和装入118

7.4.2　定时／计数器的初始化编程118

7.4.3　应用编程举例119

7.4.4　门控位的应用123

7.5　定时／计数器T2124

7.5.1　定时／计数器T2的结构和外部引脚125

7.5.2　定时／计数器T2的寄存器125

7.5.3　定时／计数器T2的工作方式126

7.6　小结128

思考题与习题7129

第8章　单片机的串行接口131

8.1　概述131

8.1.1　同步和异步方式131

8.1.3　串行通信接口的任务132

8.1.2　通信方向132

8.1.4　串行通信接口133

8.1.5　波特率和发送接收时钟134

8.1.6　通信线的连接134

8.1.7　关于RS-232135

8.1.8　单片机串行通信电路136

8.2　单片机串行口的结构与工作原理137

8.2.1　串行口结构137

8.2.2　工作原理138

8.2.3　波特率的设定139

8.3　串行口的控制寄存器139

8.3.1 串行口的控制寄存器SCON139

8.3.2 电源控制寄存器PCON140

8.4　串行口的工作方式140

8.5　串行口的应用编程141

8.5.2　中断法142

8.5.1　查询方式142

8.6　利用串口方式0扩展I/O口149

8.7　单片机和PC的串行通信150

8.8　小结154

思考题与习题8155

第9章　单片机总线与系统扩展157

9.1　单片机系统总线和系统扩展方法157

9.1.1　单片机系统总线信号157

9.1.2　系统扩展的方法157

9.1.3　地址译码器159

9.2　程序存储器的扩展161

9.2.1 EPROM的扩展161

9.2.2 E2PROM的扩展163

9.2.3 FLASH存储器（闪速存储器）163

9.3　数据存储器的扩展166

9.4 同时扩展SRAM和大于64KB FLASH的例子168

9.5　并行I/O接口的扩展170

9.5.1　通用锁存器、缓冲器的扩展170

9.5.2　可编程并行接口芯片的扩展171

9.6　存储器和I/O口综合扩展电路174

9.7　扩展多功能接口芯片8155175

9.8　小结179

思考题与习题9180

第10章　单片机应用接口技术181

10.1　并行D/A接口技术181

10.1.1 D/A概述181

10.1.2 DAC0832的扩展接口182

10.1.3 DAC1210的扩展接口185

10.2 A/D接口技术186

10.2.1 A/D概述186

10.2.2 ADC0809的扩展接口186

10.2.3 AD574的扩展接口188

10.3 V/F（电压／频率）转换接口191

10.4 F/V（频率／电压）转换接口192

10.5　人机接口技术193

10.5.1　键盘接口扩展193

10.5.2 LED显示器扩展195

10.5.3　用8279扩展键盘与LED显示器195

10.5.4 LCD显示器扩展201

10.6　隔离与驱动接口205

思考题与习题10207

第11章　串行接口技术208

11.1 I2C总线扩展技术208

11.1.1 I2C总线简介208

11.1.2 I2C总线的通信规程209

11.1.3 串行I2C E2PROM AT24CXX209

11.1.4 I2C总线的编程实现213

11.1.5 串行E2PROM和8XX51接口实例217

11.1.6　串行铁电FRAM的扩展218

11.2 SPI总线扩展接口及应用219

11.2.1 SPI的原理219

11.2.2 SPI总线的软件模拟及扩展技术220

11.2.3 串行D/A转换器TLC5615的扩展222

11.2.4 8位串行A/D转换器TLC549的扩展225

11.3　小结226

思考题与习题11227

第12章 以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试228

12.1　嵌入式系统开发与开发工具228

12.1.1 MCU为核心的嵌入式系统的构成228

12.1.2　嵌入式应用系统的设计原则229

12.1.3　嵌入式系统的开发工具230

12.1.4　嵌入式系统的调试230

12.2.2　硬件抗干扰232

12.2.1　软件抗干扰232

12.2　嵌入式系统的抗干扰技术232

12.2.3　“看门狗”技术233

12.3　单片机应用系统举例——电子显示屏236

12.4　小结239

思考题与习题12239

第13章　单片机实验指导241

13.1　单片机可在线编程多功能实验板介绍242

13.1.1　单片机可在线编程多功能实验板的结构框图242

13.1.2　单片机可在线编程多功能实验板的面板242

13.1.3　多功能实验板的电路图243

13.1.4　实验板面的跳线、开关、按钮功能244

13.2　多功能实验板涉及的软件介绍245

13.2.1　综合测试程序的使用245

13.2.2　运用在线编程软件Atmel ISP实现在线编程246

13.2.3　单片机仿真调试集成软件包WAVE的使用248

实验1　程序设计252

13.3　实验指导252

实验2　并行接口实验253

实验3　中断实验256

实验4　定时／计数器实验258

实验5　串行通信实验261

实验6　串行E2PROM实验（选做）263

实验7　串行D/A实验（选做）264

实验8　串行A/D实验（选做）266

13.4　系统设计选题（课程设计）269

思考题与习题解答270

附录A MCS-51指令表295

附录B C51的库函数300

附录C C51的编译、连接定位控制指令303

附录D 常用集成电路引脚图305

参考文献308