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预备篇3

第0章　计算机的基础知识3

0.1　绪论3

0.1.1　计算机的新分类3

0.1.2　嵌入式系统3

0.1.3　单片机5

0.2　微型计算机的基本结构和工作原理10

0.2.1　微机的系统结构10

0.2.2　微机的基本工作原理10

0.2.3　微机的主要技术指标11

0.3　计算机中的数制与码制11

0.3.1　计算机中的数11

0.3.2　计算机中数的几个概念12

0.3.3　计算机中的有符号数的表示13

0.3.4　进位和溢出15

0.3.5 BCD码16

0.3.6 BCD码的运算17

0.3.7 ASCII码17

0.4　小结17

思考题与习题18

基础篇21

第1章　MCS-51单片机结构21

1.1 MCS-51单片机内部结构21

1.1.1　概述21

1.1.2 CPU21

1.2　存储器22

1.2.1　程序存储器23

1.2.2　外部数据存储器25

1.2.3　内部数据存储器25

1.3　特殊功能寄存器27

1.4　时钟电路与复位电路29

1.4.1　时钟电路29

1.4.2　单片机的时序单位30

1.4.3　复位电路30

1.5　引脚功能31

1.6　小结32

思考题与习题33

第2章　MCS-51单片机的指令系统35

2.1 寻址方式36

2.1.1　立即寻址36

2.1.2　直接寻址36

2.1.3　寄存器寻址36

2.1.4　寄存器间接寻址37

2.1.5　变址寻址38

2.1.6　位寻址38

2.1.7　相对寻址38

2.2　数据传送与交换指令39

2.2.1　传送类指令39

2.2.2　字节交换指令41

2.3　算术运算和逻辑运算指令42

2.3.1　算术运算和逻辑运算指令对标志位的影响42

2.3.2　以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令43

2.3.3 以dir为目的操作数的逻辑运算指令43

2.3.4　加1、减1指令44

2.3.5　十进制调整指令44

2.3.6　专对A的指令45

2.3.7　乘、除法指令46

2.3.8　指令综合应用举例46

2.4　控制转移指令47

2.4.1　程序调用和返回类指令47

2.4.2　转移指令48

2.4.3　空操作指令52

2.4.4　指令应用举例52

2.5　位操作指令53

2.6　小结55

思考题与习题55

第3章　MCS-51单片机汇编语言程序设计58

3.1　概述58

3.2　伪指令59

3.3　顺序程序设计61

3.4　分支程序设计63

3.5　循环程序设计66

3.6　位操作程序设计71

3.7　子程序72

3.8　小结74

思考题与习题74

第4章 并行接口P0～P3和单片机的中断系统76

4.1　单片机的并行接口P0～P376

4.1.1 P0～P3接口的功能和内部结构76

4.1.2　编程举例79

4.1.3　用并行口设计LED数码显示器和键盘电路82

4.1.4　并行接口小结88

4.2　MCS-51单片机的中断系统88

4.2.1 8XX51中断系统结构89

4.2.2　中断响应过程91

4.2.3　中断的程序设计93

4.3　小结96

思考题与习题97

第5章 单片机的定时／计数器与串行接口98

5.1　定时／计数器T0和T198

5.1.1 定时／计数器T0和T1的结构与工作原理98

5.1.2　定时／计数器的寄存器99

5.1.3　定时／计数器的工作方式101

5.1.4　定时／计数器的应用程序设计102

5.1.5　门控位的应用107

5.2　定时／计数器T2109

5.2.1　定时／计数器T2的结构和外部引脚109

5.2.2　定时／计数器T2的寄存器109

5.2.3　定时／计数器T2的工作方式110

5.2.4　定时／计数器小结113

5.3　串行接口114

5.3.1　概述114

5.3.2　单片机串行接口的结构与工作原理120

5.3.3 串行接口的控制寄存器122

5.3.4　串行接口的工作方式124

5.3.5 串行接口的应用编程125

5.3.6　利用串行接口方式0扩展I/O接口132

5.4　小结134

思考题与习题134

接口篇139

第6章　单片机总线与存储器的扩展139

6.1　单片机系统总线和系统扩展方法139

6.1.1　单片机系统总线信号139

6.1.2　系统扩展的方法139

6.1.3　地址译码器141

6.2　程序存储器的扩展143

6.2.1 EPROM的扩展143

6.2.2 EEPROM的扩展145

6.2.3　Flash存储器（闪速存储器）146

6.3　数据存储器的扩展149

6.3.1 SRAM的扩展149

6.3.2 同时扩展SRAM和Flash存储器的例子151

6.4 新型存储器扩展（双口RAM和FIFO）153

6.4.1 双口RAM简介153

6.4.2 双口RAM与单片机的接口154

6.4.3 异步FIFO简介155

6.4.4 异步FIFO与单片机的接口156

6.5　小结157

思考题与习题157

第7章　单片机系统功能扩展158

7.1　并行I/O接口的扩展158

7.1.1　通用锁存器、缓冲器的扩展158

7.1.2　可编程并行接口芯片的扩展159

7.2 中断扩展167

7.3　定时器的扩展168

7.3.1 8254的结构和引脚168

7.3.2 8254的工作方式控制字和读回命令字169

7.3.3 8254的状态字170

7.3.4 8254的应用举例170

7.4 小结172

思考题与习题173

第8章 单片机典型外围接口技术174

8.1 A/D、D/A接口技术174

8.1.1 A/D接口技术174

8.1.2 D/A接口技术180

8.2 V/F（电压-频率转换）接口184

8.2.1　电压-频率转换原理185

8.2.2　频率电压转换原理186

8.2.3　V/F转换器应用187

8.3　人机接口技术188

8.3.1　键盘接口扩展188

8.3.2　LED显示器扩展191

8.3.3　用8279扩展键盘与LED显示器191

8.3.4　LCD显示器扩展197

8.4　驱动电路209

8.5　小结211

思考题与习题212

第9章 串行接口技术213

9.1 RS-485总线扩展213

9.2 I2C总线扩展接口及应用215

9.2.1 原理215

9.2.2 软件I2C总线217

9.2.3 典型I2C串行存储器的扩展220

9.2.4 I2C总线接口的串行A/D、D/A扩展228

9.3 SPI总线扩展接口及应用232

9.3.1 SPI的原理232

9.3.2 SPI总线的软件模拟及串并扩展应用232

9.3.3 10位串行D/A TLC5615的扩展235

9.3.4 8位串行A/D TLC549的扩展238

9.4 小结240

思考题与习题241

应用篇245

第10章 单片机的C语言编程——C51245

10.1 C51程序结构245

10.2 C51的数据类型246

10.2.1 C51变量的数据类型247

10.2.2　关于指针型数据248

10.3　数据的存储类型和存储模式249

10.3.1　数据的存储类型249

10.3.2　存储器模式249

10.3.3　变量说明举例250

10.3.4　指针变量说明举例250

10.4　C51对SFR、可寻址位、存储器和I/O口的定义251

10.4.1　对特殊功能寄存器SFR的定义251

10.4.2　对位变量的定义251

10.4.3　C51对存储器和外接I/O口的绝对地址访问252

10.5　C51的运算符252

10.6 函数254

10.6.1　函数的分类254

10.6.2　函数的定义254

10.6.3　函数的调用254

10.6.4　对被调用函数的说明255

10.7　C语言编程实例256

10.7.1　顺序程序的设计256

10.7.2　循环程序的设计257

10.7.3　分支程序的设计258

10.8　单片机资源的C语言编程实例260

10.8.1　C语言程序的反汇编程序（源代码）261

10.8.2　并行口及键盘的C语言编程262

10.8.3　C51中断程序的编制266

10.8.4　定时／计数器的C语言编程269

10.8.5 串行通信的C语言编程270

10.8.6 外扩并行I/O口的C语言编程271

10.8.7 D/A转换器的C语言编程273

10.9　汇编语言和C语言的混合编程273

10.9.1 C语言程序和汇编语言程序参数的传递274

10.9.2 C语言程序调用汇编语言程序举例274

10.9.3 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277

10.10 C语言函数库的管理与使用282

10.10.1 库函数的编写282

10.10.2 函数库的管理282

10.10.3 用户库函数的使用284

10.11 小结285

思考题与习题285

第11章 以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试287

11.1嵌入式系统的开发与开发工具287

11.1.1 以MCU为核心的嵌入式系统的构成287

11.1.2　嵌入式应用系统的设计原则288

11.1.3　嵌入式系统的开发工具289

11.1.4　嵌入式系统的调试289

11.2　嵌入式系统的抗干扰技术291

11.2.1　软件抗干扰291

11.2.2　硬件抗干扰292

11.2.3　“看门狗”技术293

11.3　单片机应用系统举例——电子显示屏295

11.4　小结299

思考题与习题299

第12章　基于Proteus的单片机实验指导300

12.1 Proteus使用介绍300

12.1.1 Proteus概述300

12.1.2　基于Proteus的单片机实验板302

12.1.3 Proteus中51单片机软件的开发305

12.1.4 Proteus中51单片机系统的调试与仿真307

12.2　实验指导310

12.2.1　实验一　程序设计310

12.2.2　实验二　并行接口311

12.2.3　实验三　中断实验314

12.2.4　实验四　定时／计数器315

12.2.5　实验五　串行通信实验318

12.2.6 实验六 串行EEPROM实验（选做）320

12.2.7　实验七 串行D/A实验（选做）321

12.2.8　实验八 串行A/D实验（选做）321

12.3　课程设计选题322

附录A　MCS-51指令集323

附录B　部分习题答案328

参考文献356