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第1章 概述1

1.1 单片机的结构组成、特点和指标1

1.1.1 微型计算机的基本结构1

1.1.2 单片机的基本结构2

1.1.3 单片机的特点3

1.1.4 单片机的重要指标3

1.2 单片机的发展历史和产品类型4

1.2.1 单片机的发展历史4

1.2.2 单片机的产品类型5

1.2.3 80C51系列单片机5

1.2.4 其他系列单片机9

1.3 单片机的应用9

1.3.1 单片机应用领域9

1.3.2 单片机应用举例10

1.4 单片机技术相关网站14

思考题与习题115

第2章 MCS-51硬件结构和工作原理16

2.1 MCS-51系列单片机的分类16

2.2 单片机硬件结构16

2.2.1 单片机的引脚功能16

2.2.2 单片机的内部结构18

2.3 中央处理器（CPU）19

2.3.1 运算器19

2.3.2 控制器20

2.3.3 布尔（位）处理器21

2.4 存储器21

2.4.1 程序存储器22

2.4.2 数据存储器22

2.5 并行输入/输出（I/O）端口26

2.5.1 P1口27

2.5.2 P2口27

2.5.3 P3口28

2.5.4 P0口29

2.5.5 并行口的应用30

2.6 时钟电路和时序32

2.6.1 时钟电路32

2.6.2 时序33

2.7 单片机的工作方式35

2.7.1 复位方式35

2.7.2 程序执行方式36

2.7.3 低功耗运行方式36

思考题与习题237

第3章 MCS-51指令系统及汇编程序设计38

3.1 指令系统简介38

3.1.1 指令系统的分类38

3.1.2 指令格式39

3.1.3 指令中的常用符号39

3.1.4 寻址方式40

3.2 指令系统44

3.2.1 数据传送指令44

3.2.2 算术运算指令48

3.2.3 逻辑运算指令52

3.2.4 控制转移指令55

3.2.5 位操作指令59

3.3 汇编语言程序设计61

3.3.1 汇编语言程序设计的步骤61

3.3.2 汇编语言的程序编辑和汇编62

3.3.3 结构化程序设计方法65

思考题与习题372

第4章 MCS-51的C程序设计74

4.1 C51概述74

4.2 C51语法基础75

4.2.1 标识符和关键字75

4.2.2 数据类型76

4.2.3 C51运算符78

4.2.4 程序结构78

4.3 C51对MCS-51单片机的访问79

4.3.1 存储类型79

4.3.2 存储模式80

4.3.3 对特殊功能寄存器的访问81

4.3.4 对存储器和并行口的访问82

4.3.5 位地址访问84

4.3.6 中断函数85

4.4 C51结构化程序设计86

4.4.1 顺序结构程序86

4.4.2 选择结构程序86

4.4.3 循环结构程序89

4.5 C51程序设计实例91

4.5.1 查表程序91

4.5.2 单片机内／外部资源应用程序设计92

4.5.3 C51语言和MCS-51汇编语言混合编程97

4.5.4 编程优化的概念100

思考题与习题4100

第5章 MCS-51中断、定时/计数器及串口接口102

5.1 中断系统102

5.1.1 中断系统概述102

5.1.2 MCS-51中断系统104

5.1.3 中断系统应用举例112

5.2 定时／计数器115

5.2.1 定时／计数器的结构与原理115

5.2.2 定时／计数器的工作方式117

5.2.3 定时／计数器对输入信号的要求120

5.2.4 定时/计数器的应用121

5.3 串行通信接口127

5.3.1 串行通信基础知识127

5.3.2 MCS-51串行通信接口129

5.3.3 串行通信接口的应用133

思考题与习题5140

第6章 单片机系统基本并行扩展技术142

6.1 并行扩展概述142

6.2 外部总线扩展142

6.3 外部存储器扩展143

6.3.1 外部程序存储器扩展143

6.3.2 外部数据存储器扩展148

6.3.3 多片存储器芯片扩展150

6.4 并行接口扩展151

6.4.1 8155可编程并行接口芯片151

6.4.2 8155与单片机的接口方法155

6.5 显示器与键盘扩展156

6.5.1 LED显示器扩展156

6.5.2 LCD显示器扩展158

6.5.3 键盘接口扩展163

6.5.4 键盘和显示器接口设计实例167

6.6 A/D和D/A转换扩展168

6.6.1 并行接口A/D转换扩展169

6.6.2 并行接口D/A转换扩展171

思考题与习题6174

第7章 单片机系统常用串行扩展技术176

7.1 串行扩展概述176

7.2 常用串行总线协议176

7.2.1 I2C串行总线176

7.2.2 SPI总线180

7.2.3 单线总线183

7.3 串行存储器扩展186

7.3.1 I2C接口EEPROM的存储器扩展186

7.3.2 SPI接口的大容量Flash存储器扩展187

7.4 串行转并行I/O接口扩展192

7.4.1 串行转并行I/O扩展芯片的工作原理192

7.4.2 串行总线扩展I/O接口实例195

7.5 串行键盘和LED显示器扩展196

7.5.1 串行键盘和LED显示器控制芯片的工作原理196

7.5.2 串行键盘和LED显示器扩展实例200

7.6 串行接口A/D和D/A转换扩展205

7.6.1 串行接口A/D转换扩展205

7.6.2 串行接口D/A转换扩展215

思考题与习题7218

第8章 C8051F020单片机简介219

8.1 C8051F020单片机概述219

8.1.1 C8051F020的结构和性能219

8.1.2 CIP-51TM CPU的性能221

8.1.3 片内存储器222

8.1.4 中断223

8.1.5 定时／计数器224

8.1.6 可编程数字I/O和交叉开关225

8.1.7 可编程计数器阵列225

8.1.8 串行端口226

8.1.9 12位A/D转换器228

8.1.10 8位A/D转换器228

8.1.11 D/A转换器和比较器229

8.1.12 JTAG调试和边界扫描230

8.2 交叉开关配置230

8.2.1 I/O端口230

8.2.2 低端口优先权交叉开关译码器230

8.2.3 高端口235

8.3 系统时钟源236

8.4 系统复位及初始化238

8.4.1 上电复位238

8.4.2 掉电复位239

8.4.3 外部复位239

8.4.4 “看门狗”定时器复位239

8.4.5 初始化设置240

8.5 JTAG接口在系统调试240

8.6 C8051F020单片机应用系统设计实例241

8.6.1 系统结构241

8.6.2 硬件设计242

8.6.3 软件设计244

思考题与习题8248

第9章 单片机系统电源设计与抗干扰技术249

9.1 单片机系统电源设计的考虑因素249

9.2 线性稳压供电电源249

9.2.1 三端固定输出集成稳压器电源电路250

9.2.2 三端可调输出集成稳压器电源电路250

9.2.3 低压差线性稳压器（LDO）电源电路251

9.3 DC/DC供电电源252

9.3.1 降压型DC/DC电源电路252

9.3.2 升压型DC/DC电源电路254

9.3.3 DC/DC模块电源的选择与应用256

9.4 AC/DC供电技术257

9.4.1 AC/DC电源技术257

9.4.2 AC/DC模块电源259

9.5 基准电源的产生方法260

9.5.1 稳压管基准电压源电路260

9.5.2 集成块基准电压源电路260

9.6 干扰对单片机应用系统的影响263

9.7 硬件抗干扰技术264

9.7.1 无源滤波264

9.7.2 有源滤波264

9.7.3 去耦电路264

9.7.4 屏蔽技术265

9.7.5 隔离技术265

9.7.6 接地技术266

9.8 软件抗干扰技术269

9.8.1 软件抗干扰的一般方法269

9.8.2 指令冗余技术269

9.8.3 软件陷阱技术270

9.8.4 “看门狗”技术273

思考题与习题9274

第10章 单片机系统开发工具275

10.1 单片机应用系统开发环境275

10.1.1 开发系统的功能275

10.1.2 开发系统的分类275

10.2 Keil C51开发工具及仿真调试方法276

10.2.1 Keil C51开发工具276

10.2.2 应用Keil C51进行单片机软件开发调试的方法278

10.2.3 应用Keil C51调试C51应用程序举例281

10.3 Proteus电路分析与实物仿真软件及调试方法284

10.3.1 Proteus仿真软件284

10.3.2 应用Proteus进行单片机应用系统仿真调试的方法285

10.3.3 应用Proteus进行单片机系统仿真调试举例286

思考题与习题10.290

第11章 实验及课程设计291

11.1 概述291

11.2 实验291

11.2.1 实验1——BCD码／十六进制码转换291

11.2.2 实验2——排序程序292

11.2.3 实验3——定时/计数器294

11.2.4 实验4---基本输入／输出298

11.2.5 实验5——外部中断300

11.2.6 实验6——并行接口扩展302

11.2.7 实验7-——A/D转换305

11.2.8 实验8-——D/A转换306

11.3 课程设计307

11.3.1 课程设计的目的307

11.3.2 课程设计要求308

11.3.3 课程设计参考题目及要求308

附录A MCS-51汇编指令-机器码对照表312

附录B ASCII编码表314

参考文献315