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项目一 单片机入门——信号灯闪烁系统设计1

任务一 单片机简介1

一、什么是单片机1

二、单片机的发展历史与常见产品2

三、单片机的应用领域与未来发展趋势4

四、MCS-51系列单片机的特点5

任务二 单片机中的数制与编码6

一、单片机中的数制6

二、数制间的转换7

三、信息编码10

任务三 数字电路入门10

一、逻辑门电路10

二、传送门电路13

三、译码器15

四、触发器15

五、寄存器和锁存器17

任务四 单片机应用系统开发——信号灯闪烁系统软硬件设计18

一、单片机应用系统开发流程18

二、信号灯闪烁系统设计20

三、利用Keil C51集成开发软件编辑、编译和链接程序22

四、利用Proteus系统仿真软件调试系统和程序25

项目总结30

思考与练习31

项目二 MCS-51单片机入门——流水灯模拟系统设计32

任务一 MCS-51系列单片机的基本结构32

一、MCS-51的外部引脚32

二、MCS-51的内部结构33

任务二 MCS-51系列单片机的存储器配置37

一、程序存储器37

二、数据存储器37

任务三 MCS-51 I/O端口的使用40

一、I/O端口的结构40

二、I/O端口的负载能力45

任务四 时钟电路与时序45

一、时钟电路45

二、机器周期与指令周期45

三、典型指令执行时序46

任务五 MCS-51系列单片机的工作方式47

一、复位方式47

二、程序执行方式49

三、低功耗方式49

四、编程和加密方式50

任务六 典型应用——流水灯模拟系统设计50

一、系统整体设计50

二、硬件设计50

三、软件设计51

项目总结52

思考与练习52

项目三 MCS-51程序设计——交通信号灯模拟系统设计53

任务一 MCS-51指令系统入门53

一、指令系统概述53

二、指令格式54

三、指令中常用符号54

四、指令分类55

五、寻址方式55

任务二 指令系统61

一、数据传送类指令61

二、算术运算类指令67

三、逻辑运算与移位指令71

四、控制转移类指令75

五、位操作指令80

任务三 汇编语言程序设计基础82

一、汇编语言格式83

二、伪指令84

三、汇编程序设计的一般步骤87

四、汇编程序设计方法89

任务四 典型应用——交通信号灯模拟系统设计98

一、系统整体设计98

二、硬件设计98

三、软件设计98

项目总结100

思考与练习100

项目四 MCS-51中断应用——报警器设计102

任务一 中断入门102

一、中断的基本原理102

二、中断的好处102

三、中断源103

四、中断控制寄存器103

任务二 中断处理过程106

一、中断响应106

二、中断处理107

三、中断返回107

任务三 典型应用——报警器设计108

一、硬件设计108

二、软件设计109

项目总结110

思考与练习110

项目五 MCS-51定时／计数器应用——电子秒表设计111

任务一 定时／计数器的结构111

任务二 定时／计数器的工作原理112

任务三 定时／计数器的控制寄存器112

一、模式控制寄存器TMOD112

二、控制寄存器TCON113

任务四 定时／计数器的工作方式114

一、方式0114

二、方式1115

三、方式2115

四、方式3116

任务五 定时／计数器的初始化117

一、初始化的步骤117

二、预置初值的计算117

三、初始化应用举例117

任务六 定时／计数器扩展外部中断120

任务七 典型应用——电子秒表设计120

一、硬件设计121

二、软件设计122

项目总结128

思考与练习128

项目六 MCS-51串行口应用——单片机与PC机通信129

任务一 串行通信概述129

一、串行通信方式130

二、串行通信的制式131

三、串行通信的波特率131

四、RS-232C串行通讯协议131

任务二 MCS-51串行接口133

一、串行口的结构133

二、串行口的工作原理134

三、串行口的控制寄存器134

四、串行口的工作方式135

五、串行口的波特率设定138

任务三 利用串行口扩展并行口139

任务四 典型应用——单片机与PC通信141

一、硬件设计141

二、软件设计142

三、仿真通信142

项目总结145

思考与练习145

项目七 MCS-51系统扩展146

任务一 存储器扩展146

一、单片机的系统总线146

二、存储器扩展方法147

三、程序存储器扩展149

四、数据存储器扩展152

任务二 74系列芯片扩展I/O153

一、并行接口输入扩展153

二、并行接口输出扩展154

三、同时扩展输入与输出口155

任务三 8255A可编程并行输入输出接口156

一、8255A的结构和引脚功能156

二、8255A的控制字158

三、8255A的工作方式159

四、8255A与MCS-51的典型连接161

五、8255A应用举例162

项目总结164

思考与练习165

项目八 显示器接口设计与编程166

任务一 LED显示器接口设计166

一、数码管基础知识167

二、LED静态显示方法168

三、LED动态显示方法170

任务二 LCD显示器接口设计172

一、LCD显示器基础知识173

二、基于HD44780的字符型芯片的功能及使用方法174

三、接口设计180

四、软件设计181

项目总结186

思考与练习186

项目九 键盘接口设计与编程187

任务一 独立式键盘的接口设计与编程187

一、独立式键盘接口设计187

二、按键抖动问题产生的原因及解决方法188

三、键盘扫描方式及相关程序188

任务二 矩阵式键盘的接口设计与编程191

一、矩阵式键盘接口设计——基于行反转法191

二、矩阵式键盘接口设计——基于扫描法193

项目总结197

思考与练习197

项目十 A/D与D/A转换器接口设计与编程——数字电压表设计和数模转换电路设计198

任务一 A/D转换器198

一、A/D转换器的基本原理198

二、A/D转换器的种类199

三、A/D转换器的主要性能指标200

四、ADC0809（8位）引脚功能与内部结构200

任务二 典型应用——数字电压表设计202

一、硬件设计202

二、软件设计204

任务三 D/A转换器206

一、D/A转换器的原理206

二、D/A转换器的种类206

三、D/A转换器的主要性能指标207

四、DAC0832引脚功能与内部结构207

五、DAC0832的三种工作方式208

任务四 典型应用——数模转换电路设计210

一、硬件设计210

二、软件设计211

项目小结213

思考与练习214

附录215

附录A MCS-51指令表215

附录B ASCII码表220