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第1章 单片机与嵌入式系统基础1

1.1 单片机与嵌入式系统概述1

1.2 计算机组成及工作模型4

1.2.1 CPU的内部结构4

1.2.2 总线与接口7

1.2.3 存储器8

1.2.4 模型机的工作过程10

1.3 MCS-51系列单片机12

1.3.1 MCS-51经典型架构单片机12

1.3.2 MCS-51单片机的发展及典型产品16

1.3.3 MCS-51单片机最小系统19

1.4 MCS-51的存储器结构20

1.4.1 MCS-51存储器构成20

1.4.2 MCS-51单片机的特殊功能寄存器23

习题与思考题27

第2章 MCS-51指令系统与汇编程序设计28

2.1 MCS-51系列单片机汇编指令格式及标识28

2.1.1 指令格式28

2.1.2 指令中用到的标示符29

2.2 MCS-51系列单片机的寻址方式29

2.3 MCS-51系列单片机指令系统32

2.3.1 数据传送指令33

2.3.2 算术运算指令37

2.3.3 逻辑运算指令40

2.3.4 位操作指令42

2.3.5 控制转移指令44

2.4 MCS-51系列单片机汇编程序设计常用伪指令50

2.5 MCS-51系列单片机汇编程序设计53

2.5.1 延时程序设计53

2.5.2 数据块复制粘贴程序54

2.5.3 数值大小条件判断设计54

2.5.4 数学运算程序55

2.5.5 数据的拼拆和转换59

2.5.6 多分支转移（散转）程序61

2.5.7比较与排序62

习题与思考题64

第3章 Keil C51语言程序设计基础与开发调试69

3.1 C51与MCS-51单片机69

3.2 C51的数据类型70

3.3 数据的存储类型和存储模式74

3.3.1 C语言标准存储类型74

3.3.2 C51的数据存储类型74

3.3.3 C51的存储模式75

3.4 C51中绝对地址的访问76

3.5 C51的运算符及表达式78

3.6 C51应用要点79

3.7μVision3集成开发环境80

3.8单片机应用系统的开发工具与调试84

3.8.1 单片机应用系统的开发工具84

3.8.2 单片机应用系统的调试85

习题与思考题87

第4章 中断与中断系统88

4.1 中断机制与中断系统运行88

4.2 MCS-51单片机的中断系统89

4.2.1 MCS-51中断源与中断向量89

4.2.2 中断允许控制91

4.2.3 中断优先级控制92

4.2.4 中断响应94

4.3 中断程序的编制94

4.4 MCS-51多外部中断源系统设计97

习题与思考题98

第5章 MCS-51单片机的I/O接口及人机接口技术初步99

5.1 MCS-51的I/O接口结构99

5.2 MCS-51的I/O驱动电路设计102

5.3 I/O口与上下拉电阻105

5.4 MCS-51单片机与LED显示器接口107

5.4.1 LED显示器的结构与原理107

5.4.2 LED数码管显示器的译码方式108

5.4.3 LED数码管的显示方式109

5.5 MCS 51单片机与键盘的接口112

5.5.1 键盘的工作原理112

5.5.2 独立式键盘与单片机的接口116

5.5.3 矩阵式键盘与单片机的接口117

习题与思考题121

第6章 单片机系统总线与系统扩展技术122

6.1 单片机系统总线和系统扩展方法122

6.1.1 MCS-51单片机系统总线结构123

6.1.2 MCS-51的系统总线时序124

6.1.3 基于系统总线进行系统扩展的总线连接方法126

6.2 系统存储器扩展举例129

6.2.1 程序存储器扩展129

6.2.2 数据存储器扩展131

6.2.3 程序存储器与数据存储器综合扩展132

6.3 输入／输出接口及设备扩展133

6.3.1 利用74HC573和74HC244扩展的简单I/O接口133

6.3.2 利用多片74HC573和系统总线扩展输出口134

6.3.3 利用多片74HC244和系统总线扩展输入口136

6.4 并行接口扩展技术及应用小结137

习题与思考题137

第7章 MCS-51单片机的定时／计数器及应用139

7.1 定时／计数器及应用概述139

7.2 定时／计数器T0和T1139

7.2.1 T0和T1定时／计数器的主要特性139

7.2.2 定时／计数器T0、T1的结构及工作原理140

7.2.3 定时／计数器T0和T1的相关SFR141

7.2.4 定时／计数器T0和T1的工作方式142

7.2.5 定时／计数器T0和T1的初始化编程及应用144

7.3 定时／计数器T2148

7.3.1 定时／计数器T2的SFR149

7.3.2 定时／计数器T2的工作方式150

7.3.3 定时／计数器T2应用举例152

7.4 定时、计时器应用154

7.4.1 定时器典型设计举例：（作息时间控制）数字钟／万年历的设计154

7.4.2 定时器典型设计举例：赛跑电子秒表的设计160

同类典型应用设计、分析与提示164

篮球计时计分牌的设计164

7.5 时间间隔、时刻测量及应用164

7.5.1 时间间隔、时刻的测量及应用概述164

7.5.2 时间间隔、时刻测量应用：超声波测距仪的设计164

同类典型应用设计、分析与提示170

利用单摆测重力加速度170

（扭摆法）转动惯量测试仪的设计171

基于RC一阶电路的阻容参数测量及应用171

7.6频率测量及应用174

7.6.1 频率的直接测量方法——定时计数175

7.6.2 通过测量周期测量频率176

7.6.3 组合法频率计的设计176

同类典型应用设计、分析与提示180

多谐振荡器测电阻或电容180

心率计的设计181

里程表、计价器和速度表的设计（光电编码盘、霍尔元件）182

习题与思考题182

第8章 MCS-51单片机的串行口183

8.1 嵌入式系统数据通信的基本概念183

8.2 MCS-51单片机串行口的结构及通信原理186

8.3 MCS 51单片机串行口的波特率设置及初始化189

8.4 MCS-51单片机串行口的异步点对点通信及RS232接口应用190

8.4.1 MCS 51单片机串行口的异步点对点通信190

8.4.2 RS-232接口198

8.5 多机通信与RS-485总线系统202

8.5.1 多机通信原理202

8.5.2 RS-485接口与多机通信208

8.5.3 RS-485总线通信系统的可靠性分析及措施211

8.5.4 基于RS485的网络节点软件设计214

习题与思考题220

第9章 串行扩展技术221

9.1 SPI总线扩展接口及应用221

9.1.1 SPI总线及其应用系统结构221

9.1.2 SPI总线的接口时序222

9.1.3 用MCS-51的串行口扩展并行口224

9.2 SPI总线应用——采用日历时钟芯片DS1302实现电子钟表227

9.2.1 DS1302简介227

9.2.2 DS1302与单片机的接口230

9.3 I2C串行总线扩展技术233

9.3.1 I2C串行总线概述233

9.3.2 I2C总线的数据传送234

9.3.3 I2C总线数据传送的模拟238

9.3.4 I2C总线存储器的扩展246

9.4 单总线技术与基于DS18B20的温度检测系统设计247

9.4.1 DS18B20概貌247

9.4.2 DS18B20的内部构成及测温原理248

9.4.3 DS18B20的访问协议249

9.4.4 DS18B20的自动识别技术251

9.4.5 DS18B20的单总线读写时序252

9.4.6 DS18B20使用中的注意事项253

9.4.7单片DS18B20测温应用程序设计254

习题与思考题256

第10章 人机接口技术进阶257

10.1 LED点阵屏技术257

10.2 1602字符液晶及其接口技术258

10.2.1 1602总线方式驱动接口及读写时序259

10.2.2 操作1602的11条指令详解260

10.2.3 1602液晶驱动程序设计262

10.3 ST7920（128×64点）图形液晶及其接口技术267

10.3.1 ST7920引脚及接口时序267

10.3.2 ST7920显示RAM及坐标关系268

10.3.3 ST7920指令集270

10.3.4 ST7920的C51例程272

习题与思考题277

第11章 A/D、D/A及接口设计278

11.1 D/A转换器原理、接口技术及应用要点278

11.1.1 D/A转换器原理及指标278

11.1.2 D/A转换器与单片机的连接280

11.1.3 MCS-51单片机与DAC0832的接口技术281

11.1.4 基于TL431的基准电压源设计287

11.2 A/D转换器原理、接口技术及应用要点287

11.2.1 A/D转换器原理及指标287

11.2.2 A/D转换器的主要性能指标289

11.2.3 ADC0809与MCS-51的接口290

11.3 TLC2543及其接口应用294

11.4 4 1/2位双积分型A/D转换器——ICL7135及其接口技术297

习题与思考题301

第12章 单片机应用系统设计302

12.1 单片机应用系统结构及设计302

12.1.1 单片机应用系统结构302

12.1.2 单片机应用系统的设计内容304

12.2 单片机应用系统的一般设计过程及原则304

12.2.1 硬件系统设计原则304

12.2.2 应用软件设计原则304

12.2.3 应用系统开发过程305

12.3 单片机应用系统的抗干扰技术306

12.3.1 软件抗干扰306

12.3.2 硬件抗干扰306

12.3.3 “看门狗”技术308

12.4 单片机应用系统的低功耗设计309

12.4.1 单片机应用系统的硬件低功耗设计309

12.4.2 单片机应用系统的软件低功耗设计311

12.5 优良人机界面与单片机应用系统设计314

习题与思考题316

附录Ⅰ 课程设计或实习参考题目317

附录Ⅱ MCS-51指令速查表319

附录Ⅲ ASCII表323

参考文献324