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第1章 微型计算机基础知识1

1.1微型计算机系统概述1

1.1.1微型计算机系统的基本组成和各部分的作用1

1.1.2单片微型计算机的发展及其应用4

1.2计算机中的数制与编码7

1.2.1进位计数制及其转换7

1.2.2编码9

1.3计算机中数的表示与运算12

1.3.1机器数及其表示方法12

1.3.2数的运算14

延伸与拓展17

本章小结18

思考题与习题19

参考文献19

第2章51系列单片机的结构及原理20

2.1 51系列单片机的结构20

2.1.1 51系列单片机的基本组成20

2.1.2 51系列单片机的内部结构21

2.1.3 51系列单片机的引脚及功能22

2.2 51系列单片机的存储器组织25

2.2.1程序存储器的地址空间26

2.2.2数据存储器的地址空间27

2.2.3特殊功能寄存器简介29

2.3 51系列单片机并行输入／输出端口的结构与操作方法33

2.3.1 P0口33

2.3.2 P1口34

2.3.3 P2口34

2.3.4 P3口35

2.3.5端口的带负载能力与应用方法35

2.4 51系列单片机的时钟电路与时序36

2.4.1片内振荡器及时钟信号的产生36

2.4.2时序及有关概念37

2.4.3指令的取指令／执行时序37

2.4.4访问片外存储器的操作时序38

2.5 51系列单片机的复位电路39

2.5.1复位与复位电路介绍39

2.5.2单片机复位后的状态40

2.6 AT89S51单片机的低功耗工作方式与“看门狗”定时器40

2.6.1低功耗工作方式40

2.6.2低功耗方式下的“看门狗”定时器41

本章小结42

思考题与习题42

参考文献42

第3章51系列单片机的指令系统和程序设计方法44

3.1指令系统概述44

3.1.1指令分类44

3.1.2指令格式45

3.1.3指令中常用缩写符号的意义45

3.2寻址方式46

3.2.1立即寻址46

3.2.2直接寻址46

3.2.3寄存器寻址47

3.2.4寄存器间接寻址47

3.2.5变址寻址48

3.2.6相对寻址48

3.2.7位寻址48

3.3数据传送类指令49

3.3.1片内RAM数据传送类指令50

3.3.2片外RAM数据传送类指令52

3.3.3程序存储器向累加器A传送数据类指令53

3.3.4数据交换类指令55

3.3.5堆栈操作类指令55

3.4算术运算类指令56

3.4.1加法指令57

3.4.2减法指令58

3.4.3乘法指令60

3.4.4除法指令61

3.5逻辑运算类指令62

3.5.1累加器A的逻辑运算指令62

3.5.2两个操作数的逻辑操作运算指令63

3.6位操作类指令65

3.6.1位变量传送指令65

3.6.2位变量修改指令66

3.6.3位变量逻辑操作指令66

3.7控制转移类指令66

3.7.1无条件转移指令67

3.7.2条件转移指令68

3.7.3调用与返回指令71

3.8汇编语言程序设计74

3.8.1汇编语言程序设计概述74

3.8.2常用伪指令75

3.8.3顺序结构程序设计77

3.8.4分支结构程序设计77

3.8.5循环结构程序设计80

3.8.6子程序设计82

3.8.7综合编程举例87

本章小结90

思考题与习题91

参考文献93

第4章 中断系统94

4.1中断系统概述94

4.1.1中断的概念94

4.1.2中断系统的功能及特点94

4.2 51系列单片机的中断系统95

4.2.1中断系统的结构与中断源95

4.2.2中断控制96

4.3中断处理过程99

4.3.1中断响应与过程99

4.3.2中断处理100

4.3.3中断返回101

4.3.4中断请求撤销101

4.3.5中断响应时间102

4.4中断系统应用102

延伸与拓展107

本章小结109

思考题与习题109

参考文献110

第5章51系列单片机的定时器／计数器111

5.1定时器／计数器简介111

5.1.1定时器／计数器的一般工作方式111

5.1.2定时器／计数器的结构与原理112

5.2定时器／计数器控制113

5.2.1定时器／计数器的工作模式寄存器113

5.2.2定时器／计数器的控制寄存器114

5.2.3定时器／计数器的初始化114

5.3定时器／计数器的工作模式及应用115

5.3.1模式0及应用115

5.3.2模式1及应用117

5.3.3模式2及应用121

5.3.4模式3及应用123

5.3.5定时器／计数器门控位的应用126

5.3.6“看门狗”定时器127

延伸与拓展128

本章小结132

思考题与习题132

参考文献133

第6章51系列单片机的串行通信134

6.1串行通信概述134

6.1.1串行通信的基本方式134

6.1.2串行通信的数据传送方式135

6.1.3串行通信的接口标准136

6.2串行接口的结构与控制137

6.2.1串行接口的结构137

6.2.2串行接口的控制138

6.2.3波特率设计140

6.3串行接口的工作模式141

6.3.1模式0141

6.3.2模式1142

6.3.3模式2143

6.3.4模式3144

6.3.5串行接口的初始化与应用编程方法举例144

6.4 51系列单片机的通信147

6.4.1 51系列单片机的双机通信技术148

6.4.2 51系列单片机的多机通信技术152

6.4.3 51系列单片机与PC通信技术157

本章小结159

思考题与习题159

参考文献160

第7章51系列单片机的系统扩展161

7.1程序存储器扩展161

7.1.1总线扩展161

7.1.2典型程序存储器芯片162

7.1.3程序存储器扩展举例164

7.2数据存储器扩展166

7.2.1典型数据存储器芯片166

7.2.2数据存储器扩展举例166

7.3并行I/O接口扩展167

7.3.1 I/O接口电路的功能168

7.3.2简单并行I/O接口扩展168

7.3.3 8255A可编程并行I/O接口扩展170

7.3.4 8155可编程并行I/O接口扩展175

7.4用串行接口扩展并行接口180

7.4.1串行接口扩展并行输入口180

7.4.2串行接口扩展并行输出口180

延伸与拓展181

本章小结184

思考题与习题185

参考文献185

第8章51系列单片机的接口技术186

8.1键盘接口技术186

8.1.1键盘工作原理186

8.1.2独立式键盘接口技术187

8.1.3矩阵式键盘接口技术188

8.2显示器接口技术191

8.2.1 LED显示器的结构与原理192

8.2.2静态显示接口技术193

8.2.3动态显示接口技术196

8.2.4液晶显示接口技术198

8.3键盘和显示器组合接口技术204

8.3.1键盘及动态显示接口电路204

8.3.2键盘及静态显示接口电路205

8.4 D/A转换器与单片机接口技术207

8.4.1 D/A转换器概述207

8.4.2 DAC0832芯片及其与单片机的接口209

8.5 A/D转换器与单片机接口技术213

8.5.1 A/D转换器的工作原理213

8.5.2 A/D转换器的技术指标与选取原则214

8.5.3 ADC0809接口芯片及其与单片机的接口214

8.5.4 AD574A芯片与单片机接口218

8.6开关量输入／输出接口技术220

8.6.1开关量输入接口技术220

8.6.2开关量输出接口技术222

本章小结225

思考题与习题226

参考文献226

第9章51系列单片机应用系统设计227

9.1单片机应用系统设计概述227

9.1.1单片机应用系统的结构与设计要求227

9.1.2单片机应用系统的设计过程229

9.2单片机应用系统的设计方法229

9.3单片机应用系统的抗干扰技术231

9.3.1单片机应用系统的硬件抗干扰技术231

9.3.2单片机应用系统的软件抗干扰技术232

9.4单片机应用系统设计举例234

9.4.1电阻炉温度控制系统设计234

9.4.2步进电动机控制系统设计241

本章小结243

思考题与习题244

参考文献244

第10章C51程序设计基础与开发环境245

10.1单片机的C语言概述245

10.1.1 C51程序开发流程245

10.1.2 C51程序结构246

10.2 C51的数据类型250

10.2.1 C51的标识符与关键字250

10.2.2 C51的数据类型与存储类型251

10.2.3 51系列单片机硬件结构的C51定义253

10.3 C51的运算符、表达式和规则255

10.3.1 C51的算术运算符和算术表达式255

10.3.2 C51的关系运算符、关系表达式和优先级256

10.3.3 C51的逻辑运算符、逻辑表达式和优先级257

10.3.4 C51的位操作及表达式257

10.3.5逗号表达式与条件表达式258

10.4 C51流程控制语句259

10.5 C51的数组和结构260

10.5.1数组260

10.5.2结构261

10.6 C51的指针与函数262

10.6.1 C51的指针概述262

10.6.2 C51函数的定义265

10.7 Keil C51开发环境与程序调试267

10.7.1建立Keil C51程序267

10.7.2 Keil C51的程序调试271

10.8 Proteus6.9与Keil C51的联合调试272

10.8.1 Proteus6.9与Keil C51的联调环境建立272

10.8.2 Proteus6.9与Keil C51的联调举例275

延伸与拓展276

本章小结279

思考题与习题280

参考文献280

附录 51系列单片机指令表281