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第1章 单片机基础知识1

1.1 单片微型计算机1

1.1.1 单片机最小系统1

1.1.2 单片机的基本知识2

1.1.3 单片机的发展概况4

1.1.4 单片机主要品种简介7

1.1.5 单片机的应用9

1.2 计算机的数制9

1.2.1 数制10

1.2.2 数制转换10

1.2.3 二进制编码16

1.2.4 计算机中数的表示17

思考与练习18

第2章 MCS-51单片机结构19

2.1 MCS-51单片机基本结构原理19

2.1.1 Keil C51仿真软件简介20

2.1.2 MCS-51单片机组成21

2.1.3 MCS-51单片机内部结构框图及引脚功能22

2.1.4 时钟电路与复位电路24

2.1.5 中央处理器28

2.1.6 8051单片机I/O结构31

2.2 MCS-5 1单片机存储器35

2.2.1 程序存储器36

2.2.2 数据存储器37

2.2.3 MCS-51单片机片内数据存储器的配置37

2.2.4 单片机特殊功能寄存器40

2.2.5 特殊功能寄存器的位寻址41

2.3 单片机并口控制系统42

2.4 实践训练43

任务1：数据存储器的读、写43

任务2：彩灯控制45

思考与练习47

第3章 MCS-51指令系统49

3.1 指令格式49

3.1.1 单字节指令49

3.1.2 双字节指令50

3.1.3 三字节指令50

3.2 寻址方式51

3.2.1 直接寻址52

3.2.2 立即数寻址52

3.2.3 寄存器寻址53

3.2.4 寄存器间接寻址53

3.2.5 变址寻址53

3.2.6 位寻址54

3.2.7 相对寻址54

3.3 指令类型55

3.3.1 指令分类55

3.3.2 数据传送类指令56

3.3.3 算术运算类指令61

3.3.4 逻辑操作类指令67

3.3.5 位操作类指令71

3.3.6 控制转移类指令73

3.4 伪指令78

3.5 实践训练81

任务1：指令的熟悉及使用81

任务2：指令的分析及应用83

思考与练习86

第4章 MCS-51程序设计88

4.1 三种基本程序结构88

4.1.1 顺序程序88

4.1.2 分支程序90

4.1.3 循环程序92

4.2 子程序和参数传递方法95

4.2.1 工作寄存器或累加器传递参数96

4.2.2 用指针寄存器来传递参数96

4.2.3 用堆栈来传递参数96

4.2.4 程序段参数传递99

4.3 查表程序设计100

4.4 散转程序设计101

4.4.1 用转移指令表实现散转101

4.4.2 用转移地址表实现散转103

4.5 实践训练104

任务1：20个数的从小到大排序104

任务2：数码管显示程序设计106

思考与练习107

第5章 单片机中断系统109

5.1 中断概述109

5.1.1 中断的概念109

5.1.2 中断的特点110

5.2 中断系统的结构与控制111

5.2.1 中断系统的结构111

5.2.2 中断系统控制111

5.3 中断处理过程114

5.3.1 中断系统的功能114

5.3.2 中断处理115

5.4 外部中断源的扩展119

5.4.1 用定时器作外部中断源119

5.4.2 中断和查询相结合119

5.5 中断应用举例120

5.6 实践训练127

任务：工业顺序控制127

思考与练习129

第6章 定时器／计数器131

6.1 定时器／计数器的基本概念131

6.2 定时器／计数器的基本结构和工作原理133

6.2.1 定时器／计数器的结构133

6.2.2 定时器／计数器的工作原理133

6.3 定时器／计数器的控制字134

6.3.1 定时器／计数器的方式寄存器TMOD134

6.3.2 控制寄存器TCON135

6.4 定时器／计数器的4种工作方式及应用135

6.4.1 工作方式0135

6.4.2 工作方式1136

6.4.3 工作方式2136

6.4.4 工作方式3137

6.5 定时器／计数器的初始化138

6.5.1 定时器／计数器的初始化步骤138

6.5.2 定时器／计数器的定时／计数范围和预置数的计算方法138

6.6 定时器／计数器的应用举例141

6.6.1 定时器的应用141

6.6.2 计数器的应用143

6.7 实践训练144

任务：广告灯光左右移动144

思考与练习148

第7章 单片机串行接口150

7.1 串行接口通信概述150

7.1.1 串行通信基础及基本概念150

7.1.2 MCS-51单片机串行口结构152

7.1.3 串行接口的工作方式154

7.1.4 MCS-51串行口的波特率157

7.2 常用的串行通信总线158

7.2.1 RS-232C总线159

7.2.2 RS-449、RS-422A、RS-423A标准接口161

7.2.3 20mA电流环路串行接口162

7.3 MCS-51单片机之间的通信163

7.3.1 MCS-51 单片机双机通信技术163

7.3.2 MCS-51单片机多机通信167

7.4 实践训练170

任务：单片机与PC通信170

思考与练习173

第8章 Keil C51编译器的使用175

8.1 Keil C51使用的一个实例175

8.2 Keil C51的使用方法176

8.2.1 KeilμVision2 IDE运行环境176

8.2.2 项目文件的建立178

8.2.3 项目添加程序的方法180

8.2.4 编译、连接和形成目标文件182

8.2.5 运行、调试183

8.2.6 多文件的处理183

8.2.7 仿真环境的设置185

8.3 KeilC51的调试技巧188

8.3.1 设置和删除断点188

8.3.2 查看和修改寄存器的内容188

8.3.3 观察和修改变量188

8.3.4 观察存储器区域189

8.3.5 并行口的使用189

8.4 实践训练190

任务：在Keil C51环境下单片机资源的应用190

思考与练习191

第9章 C51程序设计及应用192

9.1 C51程序设计基础知识192

9.1.1 C51特点192

9.1.2 C51编程的例子193

9.1.3 C51的标识符和保留字195

9.1.4 C51的数据类型195

9.1.5 C51的常量198

9.1.6 变量199

9.1.7 C51的常用运算符203

9.1.8 C51的输入与输出208

9.1.9 C51的基本语句211

9.2 C51的函数与数组217

9.2.1 函数的定义218

9.2.2 函数的调用与声明220

9.2.3 数组222

9.3 实践训练225

任务1：MCS-51 I/O字节操作应用225

任务2：MCS-51I/O位操作应用226

任务3：MCS-51定时器应用227

任务4：MCS-51外部中断应用228

任务5：MCS-51 串行口中断应用229

任务6：MCS-51访问外部数据存储器的应用230

思考与练习231

第10章 MCS-51系统扩展及接口技术233

10.1 单片机系统扩展概述233

10.1.1 单片机应用系统扩展要求233

10.1.2 单片机常用扩展芯片233

10.2 存储器扩展234

10.2.1 存储器扩展概述234

10.2.2 程序存储器扩展235

10.2.3 数据存储器的扩展239

10.3 I/O口扩展设计242

10.3.1 8255可编程并行接口芯片242

10.3.2 8155可编程并行接口芯片248

10.4 显示器接口扩展技术254

10.5 键盘接口设计256

10.5.1 键盘工作原理257

10.5.2 键盘接口设计257

10.6 模／数和数／模转换电路261

10.6.1 D/A转换器与8031的接口设计261

10.6.2 A/D转换器与8031的接口设计264

10.7 实践训练267

任务1：存储器扩展设计267

任务2：输入／输出口扩展设计270

任务3：A/D和D/A转换器电路接口设计272

思考与练习275

第11章 单片机应用系统设计277

11.1 单片机应用系统的基本结构277

11.1.1 单片机应用系统的结构277

11.1.2 单片机应用系统设计的基本过程278

11.2 单片机应用系统的硬件设计280

11.2.1 硬件系统设计原则280

11.2.2 硬件设计281

11.3 单片机应用系统的软件设计283

11.3.1 软件设计的特点283

11.3.2 资源分配284

11.3.3 单片机应用系统开发工具285

11.4 单片机应用系统设计项目实践285

项目1：单片机自动门锁设计285

项目2：红外遥控系统设计299

思考与练习309

附录1 μVision2菜单项命令、工具栏图标、默认快捷键及描述310

附录2 C51常用库函数315

附录3 C51中的关键字319

参考文献321