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第一章 概述1

1.1 计算机的发展1

1.2 单片机的发展2

1.2.1 单片机的发展历史2

1.2.2 单片机的发展趋势3

1.3 单片机的特点及应用4

1.3.1 单片机的组成及特点4

1.3.2 单片机的分类5

1.3.3 单片机的应用6

第二章 计算机基础知识7

2.1 数制与编码7

2.1.1 数制7

2.1.2 计算机中的编码9

2.2 计算机的基本组成电路11

2.2.1 常用逻辑电路11

2.2.2 触发器13

2.2.3 寄存器14

2.2.4 常用数据锁存器/缓冲器/驱动器15

2.3 存储器19

2.3.1 名词介绍19

2.3.2 存储器的分类21

2.3.3 存储器的寻址原理22

思考与练习23

第三章 单片机的结构及原理25

3.1 80C51单片机的结构25

3.1.1 80C51单片机的组成及结构25

3.1.2 80C51单片机的引脚定义及功能27

3.2 单片机的工作原理29

3.2.1 指令与程序概述29

3.2.2 CPU的工作原理29

3.2.3 单片机执行程序的过程30

3.3 80C51的存储器32

3.3.1 程序存储器32

3.3.2 数据存储器33

3.3.3 专用寄存器SFR34

3.4 输入/输出端口结构38

3.4.1 P0口39

3.3.2 P1口40

3.3.3 P2口40

3.3.4 P3口41

3.3.5 端口负载能力和接口要求41

3.5 CPU时序及时钟电路42

3.5.1 CPU时序及有关概念42

3.5.2 80C51的指令时序43

3.5.3 振荡器和时钟电路44

3.6 复位电路45

3.6.1 复位信号的产生45

3.6.2 复位状态46

3.6.3 外部复位电路设计46

3.7 80C51低功耗方式47

3.7.1 电源控制寄存器PCON47

3.7.2 待机方式48

3.7.3 掉电方式48

思考与练习49

第四章 80C51的指令系统50

4.1 指令系统简介50

4.2 寻址方式51

4.2.1 符号注释51

4.2.2 寻址方式52

4.3 数据传送类指令57

4.3.1 内部PAM数据传送指令57

4.3.2 外部数据传送指令59

4.3.3 查表指令59

4.3.4 堆栈操作指令60

4.3.5 交换指令61

4.3.6 传送指令举行62

4.4 算术运算类指令62

4.4.1 加法指令63

4.4.2 带进位加法指令64

4.4.3 带借位减法指令64

4.4.4 乘法指令65

4.4.5 除法指令65

4.4.6 加1指令65

4.4.7 减1指令66

4.4.8 十进制调整指令66

4.4.9 算术运算指令举例67

4.5 逻辑操作类指令68

4.5.1 逻辑“与”指令68

4.5.2 逻辑“或”指令69

4.5.3 逻辑“异或”指令69

4.5.4 循环移位指令70

4.5.5 取反指令70

4.5.6 清“0”指令70

4.5.7 逻辑运算指令举例70

4.6 控制转移类指令71

4.6.1 无条件转移指令71

4.6.2 条件转移指令72

4.6.3 间接转移指令73

4.6.4 调用子程序及返回指令73

4.6.5 空操作指令74

4.6.6 程序控制类指令举例74

4.7 位操作类指令75

4.7.1 位数据传送指令75

4.7.2 位修正指令76

4.7.3 位逻辑运算指令76

4.7.4 判位转移指令76

4.7.5 位操作类指令举例77

思考与练习77

第五章 汇编语言程序设计81

5.1 概述81

5.1.1 程序设计语言81

5.1.2 汇编语言的规范82

5.1.3 汇编语言程序设计步骤84

5.2 顺序与循环程序设计85

5.2.1 顺序程序设计85

5.2.2 循环程序设计87

5.3 分支程序设计91

5.3.1 分支程序设计综述91

5.3.2 无条件/条件转移程序92

5.3.3 散转程序设计93

5.4 查表程序设计96

5.4.1 查表程序综述96

5.4.2 规则变量的查表程序设计97

5.4.3 非规则变量的查表程序设计98

5.5 子程序设计100

5.5.1 子程序结构与设计注意事项100

5.5.2 子程序的调用与返回100

5.5.3 子程序嵌套101

5.5.4 子程序设计102

5.6 综合编程举例104

5.6.1 代码转换类程序105

5.5.2 运算类程序106

5.5.3 常用I/O端口程序111

思考与练习112

第六章 定时器/计数器114

6.1 定时器/计数器概述114

6.1.1 定时器/计数器的结构与原理114

6.1.2 定时器/计数器方式寄存器TMOD115

6.1.3 定时器/计数器控制寄存器TCON116

6.1.4 定时器/计数器的初始化117

6.2 定时器/计数器的4种工作方式117

6.2.1 方式0117

6.2.2 方式1118

6.2.3 方式2118

6.2.4 方式3119

6.3 定时器应用举例120

6.3.1 方式0、方式1的应用120

6.3.2 方式2的应用122

6.3.3 门控位的应用123

思考与练习124

第七章 串行接口126

7.1 串行通信概述126

7.1.1 同步通信和异步通信方式126

7.1.2 串行通信的数据传送速率127

7.1.3 串行通信的制式127

7.1.4 信号的调制与解调128

7.1.5 通信协议128

7.2 80C51串行口简介128

7.2.1 串行口结构与工作原理128

7.2.2 80C51的帧格式129

7.2.3 串行口控制寄存器SCON130

7.2.4 专用寄存器PCON131

7.3 波特率的设计131

7.3.1 方式0和方式2的波特率131

7.3.2 方式1和方式3的波特率131

7.4 串行通信工作方式132

7.4.1 方式0133

7.4.2 方式1133

7.4.3 方式2134

7.4.4 方式3134

7.4.5 多机通信134

7.5 串行口应用举例136

7.5.1 用串行口扩展I/O口136

7.5.2 用串行口进行异步通信137

思考与练习141

第八章 中断系统142

8.1 概述142

8.1.1 中断的概念142

8.1.2 引进中断技术的优点142

8.1.3 中断源143

8.1.4 中断系统的功能143

8.2 80C51的中断系统144

8.2.1 中断源及中断入口145

8.2.2 中断请求标志146

8.2.3 中断允许控制147

8.2.4 中断优先级设定147

8.3 中断处理过程148

8.3.1 中断响应149

8.3.2 中断处理149

8.3.3 中断返回150

8.3.4 中断请求的撤除150

8.3.5 中断响应时间151

8.4 扩充外部中断源152

8.4.1 利用定时器扩充法152

8.4.2 中断和查询结合法152

8.5 中断系统的应用153

思考与练习165

第九章 单片机系统扩展167

9.1 存储器的扩展167

9.1.1 存储器寻址167

9.1.2 程序存储器扩展概述169

9.1.3 程序存储器的扩展169

9.1.4 数据存储器的扩展171

9.1.5 程序存储空间和数据存储空间的混合173

9.2 并行I/O接口的扩展173

9.2.1 简单的I/O扩展174

9.2.2 可编程接口电路的扩展175

9.3 串行总线接口扩展185

9.3.1 I2C总线185

9.3.2 SPI串行总线187

思考与练习189

第十章 接口技术190

10.1 键盘接口190

10.1.1 键盘工作原理190

10.1.2 独立式按键191

10.1.3 行列式键盘193

10.2 显示器接口197

10.2.1 LED显示器的结构与原理197

10.2.2 静态显示接口198

10.2.3 LED动态显示接口200

10.3 单片机应用系统中的键盘、显示接口电路202

10.3.1 并行口扩展的键盘、显示接口电路202

10.3.2 串行口扩展的键盘、显示接口电路202

10.4 数/模转换接口206

10.4.1 DAC电路原理206

10.4.2 D/A转换器的主要技术指标207

10.4.3 典型D/A转换器及接口208

10.5 模/数转换接口212

10.5.1 模/数转换的主要技术指标213

10.5.2 逐次逼近式A/D转换器214

思考与练习217

第十一章 单片机应用系统的设计与开发219

11.1 应用系统研制过程219

11.1.1 总体设计219

11.1.2 硬件设计220

11.1.3 软件设计222

11.2 开发工具和开发方法223

11.2.1 单片机开发系统的功能224

11.2.2 单片机应用系统的调试226

11.3 应用系统实例228

思考与练习240

附录241

附录一 80C51指令表241

附录二 二进制逻辑单元图形符号对照表246