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1.1计算机的发展与分类1

1.1.1计算机的发展1

1.1.2计算机的分类2

1.2单片机概况及应用3

1.2.1单片机的概念3

1.2.2单片机发展与应用3

1.2.3IntelMCS系统单片机简介5

1.2.4单片机的应用7

1.3计算机的运算基础8

1.3.1进位计数制8

1.3.2进位计数制之间的相互转换8

1.3.3数的定点与浮点表示10

1.3.4带符号的数的表示11

1.3.5运算方法12

1.4常用编码14

1.4.18421BCD码14

1.4.2ASCII码的概念15

本章小结15

习题一15

2.1MCS-51单片机的内部结构17

2.2CPU的结构18

2.2.1运算器18

2.2.2控制器20

2.2.3工作寄存器和特殊功能寄存器22

2.3MCS-51单片机存储系统24

2.3.1程序存储器24

2.3.2数据存储器25

2.3.3存储器的结构26

2.3.4存储器的数据操作26

2.3.5堆栈27

2.4CPU的时钟电路、时序及引脚功能28

2.4.1时钟电路28

2.4.2时序30

2.4.3引脚功能31

2.5输入／输出端口及操作33

2.5.1P0口33

2.5.2P1口34

2.5.3P2口35

2.5.4P3口36

2.5.5P0～P3口的负载能力及接口要求36

2.6MCS-51单片机的工作方式36

2.6.1复位方式37

2.6.2程序执行方式38

2.6.3低功耗操作方式38

2.6.4编程和加密方式39

2.6.5单片机最小系统39

本章小结40

习题二40

3.1MCS-51单片机指令系统简介41

3.1.1MCS-51单片机指令系统的分类41

3.1.2指令格式42

3.1.3指令中的常用符号42

3.1.4寻址方式43

3.2MCS-51单片机指令系统46

3.2.1数据传送类指令47

3.2.2算术运算类指令50

3.2.3逻辑运算类指令51

3.2.4控制转移类指令52

3.2.5布尔处理类指令55

3.3汇编语言及其语句格式56

3.3.1汇编语言的语句格式56

3.3.2伪指令56

3.4MCS-51汇编语言程序设计57

3.4.1汇编语言程序设计特点57

3.4.2汇编语言程序设计过程58

3.4.3汇编语言程序设计方法59

3.5MCS-51汇编语言实用程序设计举例67

3.5.1多字节数算术运算程序67

3.5.2数制转换程序71

3.5.3查表程序71

3.5.4散转程序73

3.5.5信号产生程序76

本章小结76

习题三77

4.1概述80

4.1.1中断、定时／计数器基本知识80

4.1.2单片机与外围设备的数据传送方式80

4.2中断系统81

4.2.1中断的概念81

4.2.2MCS-51单片机的中断系统82

4.2.3中断控制83

4.2.4中断处理过程85

4.2.5中断应用举例86

4.3定时器／计数器87

4.3.1定时器／计数器的结构87

4.3.2定时器／计数器的工作方式89

4.3.3定时器／计数器对输入信号的要求92

4.3.4定时器／计数器编程和应用92

本章小结94

习题四94

5.1MCS-51的外部扩展性能96

5.1.1MCS-51的片外总线结构96

5.1.2MCS-51的系统扩展能力97

5.1.3MCS-51的系统扩展方法98

5.2MCS-51存储器的扩展99

5.2.1存储器及存储器扩展的概述99

5.2.2程序存储器的扩展102

5.2.3数据存储器的扩展103

5.2.4程序存储器和数据存储器扩展综合举例109

5.3MCS-51单片机I/O口的扩展112

5.3.1单片机I/O口的直接应用112

5.3.2数据总线的扩展115

5.3.3串行口的扩展116

5.3.4并行口的扩展116

本章小结117

习题五117

6.1串行通信的基本知识119

6.1.1数据通信的基本概念119

6.1.2串行通信方式120

6.2MCS-51单片机串行口的结构与工作方式123

6.2.1串行口的结构123

6.2.2串行口控制寄存器SCON和电源控制寄存器PCON124

6.2.3波特率设计125

6.2.4串行口的4种工作方式126

6.3主从式多机通信128

6.3.1主从式多机通信原理128

6.3.2多机通信协议129

6.3.3串行通信实例129

6.4PC机与单片机的通信134

6.4.1异步通信适配器134

6.4.2PC与8051双机通信技术137

6.4.3PC与8051多机通信技术138

本章小结139

习题六139

7.1串行扩展概述141

7.1.1串行扩展特点141

7.1.2串行扩展方式分类142

7.1.3虚拟串行扩展143

7.2移位寄存器扩展技术144

7.2.1移位寄存器串行扩展方式144

7.2.2串行方式0归一化子程序145

7.2.3MCS-51I/O虚拟串行口147

7.2.4移位寄存器串行扩展应用149

7.3I2C总线扩展技术151

7.3.1I2C总线扩展概述151

7.3.28051单主系统虚拟I2C总线软件包154

7.4虚拟I2C总线扩展I/O口159

7.4.1I2C总线扩展I/O口通用器件PCF8574159

7.4.2PCF8574应用实例161

本章小结162

习题七162

8.1并行接口的基本概念163

8.2可编程并行接口芯片8255A164

8.2.18255A的内部结构及引脚164

8.2.28255A的工作方式166

8.2.3MCS-51单片机与8255A的接口168

8.3可编程并行接口芯片8155169

8.3.18155的内部结构及引脚169

8.3.28155的工作方式171

8.3.3MCS-51单片机与8155的接口172

本章小结174

习题八174

9.1单片机键盘扩展接口175

9.1.1键盘接口技术175

9.1.2独立式按键扩展接口177

9.1.3矩阵式键盘扩展接口181

9.1.4功能键散转程序设计185

9.2开关量接口电路186

9.2.1开关量输入接口电路186

9.2.2开关量输出接口电路187

9.2.3光电耦合器件接口技术188

9.2.4步进电机驱动接口技术189

9.3单片机与数码显示管LED接口194

9.3.1LED结构与工作原理194

9.3.2LED接口电路196

9.4单片机与液晶显示器LCD接口198

9.4.1LCD显示器结构与工作原理198

9.4.2LCD显示器的驱动方式199

9.4.3LCD显示器的驱动接口201

9.5USB接口技术205

9.5.1USB接口205

9.5.2基于USB接口的数据采集系统设计205

本章小结206

习题九206

10.1A/D转换及接口技术208

10.1.1A/D转换原理208

10.1.2A/D转换器的主要技术指标209

10.1.3ADC0809与MCS-51单片机接口技术210

10.1.4MC14433与MCS-51单片机接口技术213

10.2D/A转换及接口技术216

10.2.1D/A转换原理216

10.2.2D/A转换器的主要技术指标217

10.2.3DAC0832与MCS-51单片机接口技术218

10.2.4AD7520与MCS-51单片机接口技术223

本章小结225

习题十225

11.1单片机控制系统概述226

11.2单片机控制系统的设计步骤和方法227

11.2.1单片机控制系统的设计步骤228

11.2.2单片机控制系统的设计方法228

11.3单片机控制系统抗干扰技术234

11.3.1硬件抗干扰234

11.3.2软件抗干扰235

11.4控制系统设计举例241

11.4.1液位控制系统241

11.4.2交通信号灯单片机控制系统242

本章小结250

习题十一250

附录1 ASCII码表251

附录2 MCS-51指令系统表252

附录3 实训教材256

参考文献296