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第1章 单片机概述1

1.1单片机的概念1

1.2单片机的应用情况1

1.3单片机发展2

1.3.1单片机发展过程中的四个阶段2

1.3.2单片机发展过程中形成的四个分支3

1.4单片机主要生产厂商及产品4

1.5 MCS 51系列单片机及兼容产品6

习题8

第2章 MCS-51单片机的硬件结构9

2.1 MCS-51单片机的外部引脚及功能9

2.1.1封装方式及引脚排列9

2.1.2外部引脚功能10

2.2 MCS-51单片机的内部结构12

2.2.1运算器12

2.2.2控制器14

2.2.3存储器15

2.2.4 I/O接口19

2.3 MCS-51单片机的工作方式21

2.3.1复位及程序运行工作方式22

2.3.2低功耗工作方式22

2.4 MCS-51单片机的时钟电路与复位电路23

2.4.1时钟电路23

2.4.2复位电路25

2.5 MCS-51单片机的工作时序26

2.5.1 CPU取指、执行指令的时序27

2.5.2 CPU访问外部ROM的时序28

2.5.3 CPU访问外部RAM的时序29

习题31

第3章 MCS-51单片机的指令系统32

3.1指令系统概述32

3.1.1指令32

3.1.2指令格式32

3.1.3指令中常用符号33

3.2指令系统的寻址方式与寻址空间33

3.2.1寻址方式34

3.2.2寻址空间36

3.3指令系统分类介绍37

3.3.1数据传送类指令37

3.3.2算术运算类指令39

3.3.3逻辑运算类指令43

3.3.4控制转移类指令45

3.3.5位（布尔）操作类指令51

习题53

第4章 MCS-51单片机汇编语言程序设计55

4.1汇编语言概述55

4.1.1汇编语言语句格式55

4.1.2汇编语言程序的设计步骤56

4.1.3汇编语言程序的基本结构57

4.2汇编语言源程序的汇编62

4.2.1手工汇编63

4.2.2机器汇编63

4.2.3常用伪指令63

4.3汇编语言实用程序设计66

4.3.1数学运算程序设计66

4.3.2排序和数据极值查找程序设计71

4.3.3查表程序设计73

4.3.4数据的拼拆和转换程序设计75

习题76

第5章 MCS-51单片机的中断系统78

5.1中断系统概述78

5.2中断系统的结构78

5.3中断源78

5.4中断控制79

5.4.1中断允许控制寄存器IE79

5.4.2中断优先级控制寄存器IP80

5.4.3中断请求标志寄存器82

5.5中断响应过程83

5.6外部中断的响应时间83

5.7外部中断的触发方式选择84

5.8中断请求的撤销85

5.9中断服务程序的设计85

5.10多个外部中断源系统设计88

5.11中断编程实例89

习题90

第6章 MCS-51单片机的定时/计数器91

6.1定时/计数器概述91

6.1.1定时/计数器的结构91

6.1.2定时/计数器的工作模式92

6.1.3定时/计数器的控制92

6.2定时/计数器的工作方式94

6.2.1工作方式094

6.2.2工作方式194

6.2.3工作方式295

6.2.4工作方式395

6.3定时/计数器对输入信号的要求97

6.4定时/计数器的应用97

6.4.1工作方式1的应用97

6.4.2工作方式2的应用99

6.4.3工作方式3的应用101

6.4.4定时/计数器的综合应用102

习题104

第7章 MCS-51单片机的串行口106

7.1串行通信的基本概念106

7.1.1串行通信中的数据传送方向106

7.1.2串行通信的方式107

7.1.3串行通信的控制信号109

7.2串行口的结构与工作方式109

7.2.1串行口的结构109

7.2.2串行口的工作方式111

7.3波特率及波特率的产生方法116

7.3.1波特率116

7.3.2波特率的产生方法116

7.4串行口的编程和应用118

7.4.1串行口工作方式0的应用118

7.4.2串行口工作方式1的应用120

7.4.3串行口工作方式2的应用123

7.4.4串行口工作方式3的应用124

7.4.5串行口多机通信的应用125

7.5串行通信接口电路及串行通信协议126

7.5.1 RS-232C总线标准126

7.5.2 RS-422/485总线标准129

习题136

第8章 单片机与外围电路的接口方式137

8.1单总线(1-wire Bus）接口电路137

8.1.1单总线接口电路简介137

8.1.2硬件结构137

8.1.3命令序列138

8.1.4信号方式140

8.1.5 ROM搜索过程142

8.1.6单总线器件接口实例——单片机与DS18B20温度传感器的接口143

8.2 SMBus/I2C总线接口电路147

8.2.1 I2C与SMBus总线简介148

8.2.2 SMBus/I2 C器件连接148

8.2.3 SMBus/I2 C协议149

8.2.4 SMBus/I2 C总线器件接口实例1——CAT24CXXX与单片机接口151

8.2.5 SMBus/I2 C总线器件接口实例2——单片机与X9241数字电位接口153

8.2.6 SMBus/I2 C总线器件接口实例3——单片机与DS1302串行实时时钟芯片接口159

8.3 SPI总线接口电路163

8.3.1 SPI总线简介163

8.3.2 SPI总线时序164

8.3.3 SPI总线数据传输过程165

8.3.4 SPI总线器件接口实例——单片机与TLC2543 12位A/D芯片接口165

习题168

第9章 MCS-51单片机外部并行总线与存储器扩展170

9.1外部并行总线与存储器扩展概述170

9.2 MCS-51单片机的外部总线172

9.2.1外部总线结构172

9.2.2外部并行总线电路与地址锁存器173

9.2.3读写外部RAM时序175

9.2.4读写外部ROM时序177

9.3总线的连接与地址空间分配178

9.3.1总线的连接178

9.3.2线选法179

9.3.3译码法181

9.4静态数据存储器的扩展185

9.4.1常用的SRAM芯片186

9.4.2典型的外扩数据存储器接口电路187

9.5程序存储器的扩展189

9.5.1常用的EPROM芯片190

9.5.2典型的EPROM接口电路192

9.5.3常用的EEPROM芯片193

9.5.4典型的EEPROM接口电路195

9.6 EPROM和RAM的综合扩展196

9.6.1综合扩展的硬件接口电路196

9.6.2扩展存储器电路的软件设计198

习题200

第10章 MCS-51单片机常用接口电路201

10.1扩展I/O接口的设计201

10.1.1接口电路的作用201

10.1.2 I/O端口的编址方法201

10.1.3 I/O数据的传送方式202

10.1.4扩展I/O接口电路的方法202

10.1.5用缓冲器和锁存器扩展并行I/O口202

10.1.6用单片机的串口扩展并行I/O口204

10.2 MCS-51单片机与LED显示器的接口206

10.2.1 LED显示器接口原理206

10.2.2 LED显示器工作原理207

10.3 MCS-51单片机与液晶显示器的接口215

10.3.1 LCD显示器的分类215

10.3.2点阵字符型液晶显示模块介绍215

10.3.3单片机与LCD显示器的接口及软件编程221

10.4 MCS 51单片机与微型打印机的接口223

10.4.1 WH-AA热敏微型打印机的主要性能223

10.4.2 MCS-51单片机与WH-AA热敏微型打印机的并行接口224

10.4.3 MCS-51单片机与WH-AA热敏微型打印机的串行接口225

10.5 MCS-51单片机与键盘接口228

10.5.1键盘输入的特点228

10.5.2常用键盘接口的工作原理228

10.5.3键盘的工作方式232

10.6 MCS 51单片机应用系统中典型的开关量接口电路234

10.6.1开关量输入接口234

10.6.2开关量输出接口235

习题247

第11章 MCS-51单片机与ADC、DAC的接口设计248

11.1 D/A转换器概述248

11.1.1 D/A转换器工作原理248

11.1.2 D/A转换器的主要技术指标250

11.2 MCS-51与DAC0832（8位并行DAC）接口技术251

11.2.1 DAC0832的基本特性251

11.2.2 DAC0832的接口与应用252

11.3 MCS-51与TLC5618（双通道12位串行DAC）接口设计257

11.4 A/D转换器概述260

11.4.1 A/D转换器的工作特性与分类260

11.4.2 A/D转换器的技术指标与选择261

11.5 MCS-51与8位逐次比较式ADC接口技术263

11.5.1与ADC0809的接口技术263

11.5.2与ADC0804的接口技术266

11.6 MCS-51与AD574 （12位逐次比较式ADC）接口技术268

11.7 MCS-51与ICL7135 （4位半双积分式ADC）接口技术271

11.7.1双积分式ADC工作原理与特点271

11.7.2 ICL7135四位半的双积分式ADC的应用273

11.8 ADC采集系统校准原理277

习题278

第12章 MCS-51单片机应用系统的可靠性与抗干扰279

12.1干扰的来源279

12.2供电系统干扰及抗干扰措施280

12.2.1电源噪声来源、种类及危害280

12.2.2供电系统的抗干扰设计280

12.3过程通道干扰的抑制措施——隔离281

12.3.1光电隔离的基本配置281

12.3.2光电隔离的实现282

12.4空间干扰及抗干扰措施283

12.4.1接地技术283

12.4.2屏蔽技术285

12.5反电动势干扰的抑制286

12.6软件抗干扰措施287

12.6.1软件抗干扰的一般方法287

12.6.2软件滤波287

12.6.3开关量输入/输出软件抗干扰设计291

12.6.4指令冗余及软件陷阱291

12.7“看门狗”技术和掉电保护294

习题294

第13章 常用MCS-51单片机开发工具的使用方法295

13.1 μVision3集成开发环境的使用方法295

13.1.1创建项目295

13.1.2工具选项设置300

13.1.3程序运行与调试302

13.2 Keil Monitor-51的使用方法308

13.3 SST系列51单片机ISP与IAP的使用方法312

13.3.1 ISP下载功能312

13.3.2采用SST89E516RD IAP功能实现在线仿真315

13.4 STC系列51单片机ISP下载方法315

习题317

参考文献318