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第1章 微型计算机基础知识1

1.1微型计算机和单片机发展概述1

1.1.1微型计算机的发展1

1.1.2单片机的发展6

1.2各种进制数的表示及相互转换9

1.2.1各种进制数的表示9

1.2.2不同进制数的相互转换11

1.3二进制数的运算13

1.3.1二进制数的算术运算13

1.3.2二进制数的逻辑运算14

1.4计算机中数的表示方法15

1.4.1无符号数和有符号数15

1.4.2原码、反码和补码16

1.4.3补码的加减运算18

1.4.4加减法运算溢出判别方法18

1.5计算机中的字符编码20

1.5.1 BCD码20

1.5.2 ASCⅡ码21

1.6微型计算机组成原理22

1.6.1微型计算机的基本组成22

1.6.2微型计算机的工作原理26

本章小结31

思考题和习题31

第2章 MCS-51单片机的硬件结构及原理33

2.1 MCS-51系列单片机及其内部结构33

2.1.1 MCS-51系列单片机33

2.1.2 MCS-51单片机内部结构框图35

2.2 MCS-51单片机典型芯片的外部引脚功能36

2.3中央处理单元（CPU）39

2.3.1控制器39

2.3.2运算器41

2.4存储器43

2.4.1程序存储器44

2.4.2数据存储器44

2.4.3特殊功能寄存器（SFR）46

2.4.4位处理器（布尔处理机）49

2.5 MCS-51单片机的并行I/O接口50

2.5.1并行I/O接口电路结构50

2.5.2并行I/O接口的特点52

2.6 MCS-51单片机最小系统53

2.6.1单片机最小系统概念53

2.6.2单片机最小系统分析53

2.6.3 AT89系列单片机最小系统54

2.6.4单片机最小系统的不足54

本章小结55

思考题和习题55

第3章 MCS-51单片机指令系统57

3.1指令格式与寻址方式57

3.1.1指令格式57

3.1.2寻址方式58

3.2数据传送指令62

3.2.1内部数据传送指令62

3.2.2外部数据传送指令63

3.2.3堆栈操作指令65

3.2.4数据交换指令66

3.3算术运算指令68

3.3.1加法指令68

3.3.2减法指令72

3.3.3乘除法指令73

3.4逻辑运算与移位指令76

3.4.1逻辑与运算指令76

3.4.2逻辑或运算指令77

3.4.3逻辑异或运算指令77

3.4.4累加器清零和取反指令78

3.4.5移位指令78

3.5控制转移指令80

3.5.1无条件转移指令80

3.5.2条件转移指令82

3.5.3子程序调用及返回指令84

3.5.4空操作指令85

3.6位操作指令86

3.6.1位赋值指令87

3.6.2位传送指令87

3.6.3位逻辑运算指令88

3.6.4位变量条件转移指令88

本章小结90

思考题和习题90

第4章 汇编语言程序设计93

4.1汇编语言概述93

4.1.1汇编语言与汇编的概念93

4.1.2汇编语言源程序的格式94

4.1.3伪指令96

4.1.4源程序的汇编97

4.2汇编语言程序的结构97

4.2.1汇编语言程序设计步骤97

4.2.2顺序程序结构98

4.2.3分支程序结构100

4.2.4循环程序结构102

4.2.5主程序调用子程序结构105

4.3算术运算程序设计107

4.3.1加法程序107

4.3.2减法程序109

4.3.3乘除法程序110

4.4非数值操作程序设计112

4.4.1码制转换程序112

4.4.2查表程序114

4.4.3检索程序115

本章小结116

思考题和习题117

第5章 MCS-51单片机的中断与定时119

5.1中断技术概述119

5.1.1中断的定义和作用119

5.1.2中断源与中断分类119

5.1.3中断嵌套120

5.1.4中断处理过程120

5.2 MCS-51单片机的中断系统121

5.2.1中断源和中断标志121

5.2.2中断请求的控制123

5.2.3中断的响应过程125

5.2.4中断请求的撤除127

5.2.5外部中断应用举例128

5.2.6多外部中断源系统设计131

5.3 MCS-51单片机的定时/计数器132

5.3.1定时与计数原理132

5.3.2定时/计数器的控制133

5.3.3定时/计数器的工作方式134

5.3.4定时/计数器应用举例137

5.3.5用定时/计数器扩展外部中断142

本章小结143

思考题和习题143

第6章 存储器扩展与并行I/O接口扩展145

6.1 MCS-51单片机存储器的扩展145

6.1.1存储器概述145

6.1.2程序存储器及其扩展147

6.1.3数据存储器及其扩展151

6.2 I/O接口技术概述155

6.2.1 I/O接口的作用155

6.2.2 I/O接口的编址156

6.2.3 I/O数据的传送方式156

6.2.4 I/O接口的类型157

6.3 MCS-51单片机并行I/O接口的应用与扩展157

6.3.1 MCS-51单片机I/O接口的直接应用158

6.3.2采用8255A扩展并行I/O端口160

6.3.3采用8155扩展并行I/O端口167

本章小结172

思考题和习题173

第7章 显示器与键盘接口技术174

7.1 LED数码管显示接口174

7.1.1 LED数码管显示原理174

7.1.2数码管的显示方式175

7.2非编码键盘接口179

7.2.1独立式按键接口180

7.2.2行列式非编码键盘接口181

7.3键盘与显示系统184

本章小结187

思考题和习题188

第8章 模拟量通道接口189

8.1模拟量通道接口概述189

8.1.1模拟量接口的地位和作用189

8.1.2模拟量转换器的性能指标190

8.2 D/A转换器191

8.2.1 D/A转换原理191

8.2.2 D/A转换器DAC0832192

8.2.3 D/A转换应用举例196

8.3 A/D转换器197

8.3.1逐次逼近式A/D转换原理197

8.3.2 A/D转换器ADC0809198

8.3.3 A/D转换应用举例201

本章小结202

思考题和习题202

第9章 MCS-51单片机的串行接口203

9.1串行通信基础203

9.1.1串行通信规程203

9.1.2串行通信的制式206

9.2 MCS-51单片机的串行接口207

9.2.1 MCS-51串行接口的结构208

9.2.2 MCS-51串行接口的工作方式211

9.2.3 MCS-51串行接口的通信波特率212

9.3 MCS-51串行接口的应用214

9.3.1串行接口方式0的应用214

9.3.2串行接口其他方式的应用217

9.4单片机的多机通信220

9.4.1 MCS-51多机通信原理221

9.4.2多机通信应用举例221

本章小结227

思考题和习题227

第10章 单片机C语言程序设计229

10.1单片机C语言概述229

10.1.1 C语言的特点及程序结构229

10.1.2 C语言与MCS-51单片机230

10.2 C51的数据类型与运算230

10.2.1 C51的数据类型230

10.2.2关于指针型数据233

10.2.3 C51的运算符234

10.3数据的存储类型和存储模式241

10.3.1数据的存储类型241

10.3.2存储模式242

10.4 C51程序基本结构与相关语句243

10.4.1 C51程序基本结构243

10.4.2 C51相关语句245

10.5 C51的函数250

10.6单片机资源的C51编程实例251

10.6.1 C51程序的反汇编程序251

10.6.2并行口及键盘、显示器接口的C51编程252

10.6.3 C51中断程序的编制255

10.6.4定时/计数器的C51编程256

10.6.5串行通信的C51编程257

10.6.6 A/D和D/A转换器的C51编程258

10.7 51单片机系统开发常用工具软件KEIL C51259

本章小结265

思考题和习题266

第11章 单片机应用系统设计方法与应用实例267

11.1单片机应用系统的研发步骤267

11.2单片机应用系统设计方法269

11.2.1单片机应用系统的硬件设计269

11.2.2单片机应用系统的软件设计270

11.2.3单片机应用系统的抗干扰设计271

11.2.4仿真与调试275

11.3单片机应用系统设计实例276

11.3.1公交车车上人数统计器276

11.3.2数字电压表278

11.3.3水塔水位控制器281

本章小结283

思考题和习题283

第12章 Proteus电路设计与仿真软件285

12.1 Proteus软件概述285

12.1.1 Proteus软件功能285

12.1.2 Proteus 7.8软件主界面286

12.1.3 Proteus系统资源290

12.2用Proteus 7.8绘制单片机电路原理图295

12.2.1基本编辑工具295

12.2.2绘制原理图301

12.3 Proteus单片机电路仿真307

12.3.1利用集成编译器仿真308

12.3.2利用Keil辅助Proteus仿真311

本章小结317

思考题和习题317

附录A 美国标准信息交换代码（ASCⅡ码）318

附录B MCS-51单片机指令表320

附录C KEIL C51常用库函数原型324

参考文献329