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第1章 绪论1

1.1 单片机的基本概念1

1.1.1 CPU、微型计算机、单片机1

1.1.2 单片机的组成2

1.1.3 单片机的分类与指标3

1.2 单片机的发展4

1.2.1 单片机的发展概况5

1.2.2 单片机技术的发展6

1.3 单片机的特点和应用8

1.4 计算机中的数与编码10

1.4.1 计算机中的数制10

1.4.2 数制之间的转换11

1.4.3 原码、反码、补码13

1.4.4 二进制数的算术运算15

1.4.5 常用编码16

本章小结18

习题119

第2章 单片机的硬件结构及工作原理20

2.1 MCS-51单片机内部结构和引脚功能20

2.1.1 MCS-51单片机内部结构20

2.1.2 MCS-51单片机的引脚21

2.2 MCS-51的CPU24

2.2.1 运算器24

2.2.2 控制器25

2.3 MCS-51存储器的结构26

2.3.1 程序存储器（使用MOVC访问）26

2.3.2 外部数据存储器（使用MOVX访问）27

2.3.3 内部数据存储器（使用MOV访问）27

2.3.4 特殊功能寄存器SFR（使用MOV访问）29

2.3.5 位地址空间31

2.4 并行I/O端口31

2.4.1 P0口31

2.4.2 P1口33

2.4.3 P2口34

2.4.4 P3口35

2.4.5 使用P0～P3口时应注意的问题36

2.5 时钟电路与时序37

2.5.1 时钟电路37

2.5.2 时钟周期、机器周期与指令周期37

2.5.3 MCS-51指令的取指／执行时序38

2.5.4 访问片外ROM/RAM的指令时序39

2.6 复位操作和复位电路40

2.7 低功耗运行模式41

本章小结43

习题243

第3章 MCS-51的指令系统与汇编语言程序设计45

3.1 MCS-51单片机指令系统概述45

3.2 MCS-51单片机的寻址方式46

3.3 MCS-51单片机指令系统48

3.3.1 数据传送类指令49

3.3.2 算术运算类指令53

3.3.3 逻辑运算类指令57

3.3.4 控制转移类指令60

3.3.5 位操作类指令63

3.4 MCS-51汇编语言程序设计65

3.4.1 汇编语言程序设计概述65

3.4.2 汇编语言语句和格式66

3.4.3 汇编语言程序的汇编方法69

3.4.4 汇编语言程序设计举例70

本章小结84

习题384

第4章 C语言基础与C51程序设计87

4.1 C51语言概述87

4.2 C51语言的基本语法88

4.2.1 C51的标识符和关键字88

4.2.2 C51的数据类型89

4.2.3 变量的存储种类和存储类型92

4.2.4 绝对地址的访问96

4.2.5 C51的运算符和表达式99

4.3 中断服务程序102

4.4 C51的库函数103

4.5 C51程序设计与应用技巧104

4.6 C语言与汇编语言的混合编程106

4.6.1 在C51中调用汇编程序106

4.6.2 在C51中嵌入汇编代码108

4.7 C51应用编程举例109

本章小结114

习题4115

第5章 MCS-51中断系统116

5.1 中断系统概述116

5.2 MCS-51单片机的中断系统118

5.2.1 中断源及中断入口119

5.2.2 中断控制119

5.3 中断处理过程123

5.3.1 中断响应124

5.3.2 中断处理125

5.3.3 中断返回125

5.3.4 中断响应时间125

5.3.5 中断请求的撤销126

5.4 中断程序设计结构及应用举例127

5.4.1 中断程序的一般设计方法127

5.4.2 中断程序应用举例128

5.4.3 外部中断的扩展133

本章小结134

习题5135

第6章 MCS-51定时／计数器136

6.1 定时／计数器概述136

6.1.1 定时／计数器的结构137

6.1.2 定时／计数器的工作原理137

6.2 定时／计数器的控制138

6.3 定时／计数器的工作方式140

6.4 定时／计数器的初始化142

6.5 定时／计数器的应用144

6.5.1 定时器应用举例144

6.5.2 计数器应用举例151

6.5.3 门控制位GATE的应用举例152

6.5.4 读运行中的定时／计数器的计数值153

本章小结154

习题6154

第7章 MCS-51串行接口155

7.1 串行通信的基本概念155

7.2 MCS-51串行口结构与工作原理157

7.2.1 串行口控制寄存器SCON158

7.2.2 特殊功能寄存器PCON159

7.2.3 波特率的设置159

7.3 串行口的4种工作方式161

7.3.1 方式0161

7.3.2 方式1163

7.3.3 方式2166

7.3.4 方式3168

7.3.5 串行口应用编程总结168

7.4 多机通信169

7.5 串行通信接口标准（RS-232C、485简介）170

7.5.1 RS-232C接口170

7.5.2 RS-485接口172

本章小结173

习题7173

第8章 MCS-51系统扩展174

8.1 存储器概述174

8.1.1 存储器的分类174

8.1.2 存储器的主要性能指标175

8.1.3 存储器常用芯片175

8.2 系统扩展结构与编址技术178

8.2.1 系统扩展结构178

8.2.2 系统总线179

8.2.3 系统扩展常用芯片180

8.2.4 编址技术182

8.3 程序存储器ROM的扩展与应用185

8.4 静态数据存储器RAM的扩展与应用186

8.5 存储器的综合扩展187

8.6 输入／输出口的扩展188

8.6.1 I/O口扩展概述189

8.6.2 TTL芯片扩展190

8.6.3 8255A可编程并行I/O口191

本章小结199

习题8199

第9章 MCS-51单片机接口技术201

9.1 键盘接口技术201

9.1.1 键盘工作原理及消抖201

9.1.2 键盘接口的工作原理202

9.1.3 矩阵式键盘设计实例209

9.2 LED数码显示器212

9.2.1 LED显示器的结构与原理212

9.2.2 LED显示方式213

9.2.3 LED与单片机的接口214

9.3 LCD液晶显示器216

9.3.1 字符型液晶显示模块的组成和基本特点217

9.3.2 LCD1602模块接口引脚功能217

9.3.3 LCD1602内部结构218

9.3.4 LCD1602模块的操作命令219

9.3.5 LCD1602与单片机接口和编程221

9.4 A/D、D/A转换器的接口及应用224

9.4.1 A/D转换器概述225

9.4.2 ADC0809与MCS-51的接口226

9.4.3 D/A转换器概述229

9.4.4 MCS-51与8位DAC0832的接口230

本章小结233

习题9234

第10章 MCS-51单片机总线技术235

10.1 SPI总线接口技术235

10.2 I2C总线接口技术236

10.2.1 I2C总线工作原理236

10.2.2 I2C总线的数据传输237

10.2.3 MCS-51单片机扩展I2C总线器件的接口设计241

10.3 CAN总线接口技术246

10.3.1 CAN总线简介246

10.3.2 CAN总线分层协议247

10.3.3 CAN报文传输248

10.3.4 CAN节点硬件设计250

10.3.5 CAN节点软件设计254

本章小结261

习题10261

第11章 单片机应用系统的研制与开发环境262

11.1 单片机应用系统的研制步骤和方法262

11.1.1 单片机应用系统的研制流程263

11.1.2 总体设计263

11.1.3 硬件系统264

11.1.4 软件系统269

11.1.5 系统调试272

11.2 单片机应用系统开发环境272

11.3 Keil C51高级语言集成开发环境——μVision4 IDE274

11.3.1 μVision4 IDE的主要特性275

11.3.2 μVision4 IDE集成开发环境275

11.3.3 μVision4 IDE的使用279

11.4 基于Proteus的单片机系统仿真280

11.4.1 Proteus7 Professional界面介绍280

11.4.2 绘制电路原理图282

11.4.3 ProteusVSM与μVision4的联调284

本章小结286

习题11287

第12章 单片机应用系统设计实例288

12.1 正、反转可控步进电动机实例288

12.1.1 基础知识288

12.1.2 电路与软件设计290

12.1.3 运行与思考292

12.2 基于ADC0832的两路电压表实例292

12.2.1 基础知识292

12.2.2 电路与软件设计296

12.2.3 运行与思考300

12.3 汽车空调控制器设计300

12.3.1 基础知识300

12.3.2 电路与软件设计300

12.3.3 运行与思考308

本章小结309

附录 MCS-51单片机指令表310

参考文献314