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第1章 微型计算机基础知识1

1.1 微型计算机的组成及工作原理1

目录1

1.1.1 微型计算机中的基本概念2

1.1.2 微型计算机基本结构2

1.1.3 微型计算机的基本工作过程3

1.2 典型单片机产品简介3

1.2.1 MCS-51系列单片机3

1.2.2 MCS-96系列单片机5

1.2.3 ATMEL公司单片机5

1.3.1 单片机应用系统的结构6

1.3 单片机的应用模式6

1.3.2 单片机系统的开发过程7

1.4 单片机的应用7

1.5 数制与编码8

1.5.1 数制的表示8

1.5.2 常用的信息编码11

1.6 计算机数值数据表示与运算14

1.6.1 二进制数在计算机内的表示14

1.6.2 补码的运算16

1.6.3 逻辑运算18

习题19

第2章 MCS-51系列单片机芯片结构21

2.1 MCS-51系列单片机的结构原理22

2.1.1 MCS-51系列单片机逻辑结构22

2.1.2 MCS-51单片机内部结构22

2.1.3 引脚信号24

2.2 MCS-51单片机的存储器26

2.2.1 内部数据存储器26

2.2.2 外部数据存储器30

2.2.3 程序存储器31

2.3 MCS-51单片机输入／输出（I/O）口31

2.3.1 P0口31

2.3.2 P1口32

2.3.3 P2口33

2.3.4 P3口33

2.4 单片机的工作方式34

2.4.1 复位及复位电路34

2.4.2 时钟电路和时序35

2.4.3 单片机的低功耗方式37

习题38

第3章 MCS-51系列单片机指令系统40

3.1 MCS-51系列单片机指令格式40

3.2 寻址方式41

3.2.1 立即数寻址41

3.2.3 寄存器寻址42

3.2.2 直接寻址42

3.2.4 寄存器间接寻址方式43

3.2.5 位寻址43

3.2.6 基址寄存器加变址寄存器间接寻址44

3.2.7 相对寻址44

3.3 指令系统45

3.3.1 指令分类45

3.3.2 数据传送类指令46

3.3.3 算术运算类指令50

3.3.4 逻辑运算指令54

3.3.5 控制转移类指令56

3.3.6 位操作指令59

习题62

第4章 汇编语言程序设计65

4.1 汇编语言程序设计概述65

4.1.1 汇编语言程序设计步骤66

4.2.2 伪指令语句66

4.2 顺序程序设计68

4.3 分支程序设计70

4.4 循环程序设计73

习题80

5.1 存储器系统基本知识82

5.1.1 存储器的分类82

第5章 单片机存储器扩展技术82

5.1.2 存储器的主要性能指标84

5.2 系统扩展概述85

5.3 访问外部程序、数据存储器的时序86

5.3.1 访问外部程序存储器时序86

5.3.2 访问外部数据存储器时序87

5.4 存储器扩展的编址技术88

5.4.1 线选法88

5.4.2 译码法89

5.5 程序存储器（EPROM）的扩展91

5.6.2 数据存储器扩展使用的典型芯片93

5.6.1 数据存储器的扩展概述93

5.6 数据存储器的扩展93

5.6.3 闪速存储器及其扩展95

习题97

第6章 MCS-51系列单片机的中断与定时系统99

6.1 中断的基本概念99

6.2 MCS-51系列单片机的中断系统100

6.2.1 MCS-51系列单片机的中断源100

6.2.2 中断控制的专用寄存器100

6.2.3 中断初始化与中断控制寄存器状态设置103

6.2.4 中断响应过程103

6.2.5 中断请求的撤销105

6.2.6 MCS-51系列单片机单步执行工作方式105

6.3.1 结构106

6.3 MCS-51系列单片机的定时器／计数器106

6.3.2 控制寄存器107

6.3.3 工作方式108

6.4 中断系统的应用举例111

6.4.1 外部中断举例111

6.4.2 定时器举例112

习题114

第7章 单片机I/0口扩展及应用116

7.1 I/O口扩展概述116

7.1.1 I/O口扩展的原因116

7.2 简单I/O口扩展117

7.2.1 简单输入口扩展117

7.1.2 I/O口的编址技术117

7.1.3 单片机I/O传送的方式117

7.2.2 简单输出口扩展119

7.3 8255可编程通用并行接口芯片120

7.3.1 8255的外部引脚和内部结构120

7.3.2 8255的扩展逻辑电路122

7.3.3 8255的工作方式123

7.3.4 8255的控制字及初始化程序125

7.3.5 8255的应用举例126

7.4.1 8155的外部引脚及内部逻辑结构129

7.4 8155可编程通用并行接口芯片129

7.4.2 8155的命令／状态字130

7.4.3 8155的扩展逻辑电路132

7.4.4 8155的定时器／计数器133

7.4.5 8155的初始化134

7.4.6 8155的应用举例135

习题140

第8章 单片机串行数据通信142

8.1 串行通信的基础知识142

8.1.1 数据传送142

8.1.2 数据转换143

8.2 MCS-51系列单片机串行通信的控制寄存器144

8.3 MCS-51系列单片机串行通信工作方式145

8.3.1 串行工作方式0146

8.3.2 串行工作方式1147

8.3.3 串行工作方式2151

8.3.4 串行工作方式3152

习题152

第9章 A/D和D/A转换器接口154

9.1 MCS-51系列单片机与D/A转换器的接口和应用154

9.1.1 典型D/A转换器芯片DAC0832154

9.1.2 DAC0832工作方式156

9.1.3 单缓冲方式的接口与应用156

9.1.4 双缓冲方式的接口与应用159

9.2.1 典型A/D转换器芯片ADC0809160

9.2 MCS-51系列单片机与A/D转换器的接口和应用160

9.2.2 MCS-51系列单片机与ADC0809的接口162

9.2.3 A/D转换应用举例164

习题164

第10章 AT89C2051 Flash单片机167

10.1 AT89C2051内部结构与功能167

10.1.1 AT89C2051主要性能167

10.1.2 AT89C2051的结构框图168

10.1.3 AT89C2051的引脚说明169

10.2 振荡器和专用寄存器功能170

10.2.1 振荡器特征170

10.2.2 专用功能寄存器（SFR）170

10.3.2 程序存储器加密位171

10.3 指令约束条件和CPU的工作方式171

10.3.1 指令约束条件171

10.3.3 CPU工作方式172

10.4 对Flash存储器的编程173

10.4.1 编程闪速存储器173

10.4.2 编程接口175

习题176

第11章 单片机应用系统设计177

11.1 单片机应用系统设计的基本原则177

11.1.1 可靠性178

11.1.2 操作维护方便178

11.2.1 系统总体设计179

11.2 单片机应用系统的设计方法179

11.1.3 性价比179

11.1.4 设计周期短179

11.2.2 硬件设计181

11.2.3 软件设计183

11.2.4 系统总体调试185

11.3 单片机控制的温度采集控制系统190

11.3.1 系统总体设计190

11.3.2 系统硬件设计190

11.3.3 系统软件设计192

11.4 数码管时钟电路的设计196

11.4.1 系统设计原理196

11.3.4 系统总体调试196

11.4.2 系统硬件设计197

11.4.3 系统软件设计197

习题201

附录1 单片机应用实例202

实例1 发光灯闪烁设计202

实例2 交通灯控制设计205

实例3 小直流电机控制设计208

实例4 多功能密码锁211

实例5 用定时器制作“航标灯”215

附录2 MCS-51系列单片机218

主要参考文献226