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第1章 51系列单片机概述1

1.1单片机的产生与发展1

1.2 51系列单片机的介绍2

1.2.1 51系列单片机简介2

1.2.2 51系列单片机的应用领域2

1.3部分51系列单片机介绍3

1.3.1 Atmel单片机介绍3

1.3.2 Winbond单片机介绍3

1.3.3 Analog Devices单片机介绍4

1.3.4 TI单片机介绍4

1.4 51系列单片机开发概述4

1.4.1分析测控系统5

1.4.2单片机选型5

1.4.3硬件资源分配5

1.4.4程序设计6

1.4.5仿真测试6

1.4.6硬件测试6

习题6

第2章 51单片机的内部硬件结构7

2.1单片机的内部结构7

2.1.1内部结构的主要组成部分7

2.1.2引脚功能介绍9

2.2中央处理器11

2.3单片机的存储器结构13

2.3.1单片机存储器结构及地址空间13

2.3.2单片机的数据存储器13

2.3.3单片机的程序存储器17

2.4单片机的并行I/O端口18

2.5时钟电路及时序20

2.5.1振荡器和时钟电路20

2.5.2机器周期、指令周期21

2.5.3指令时序22

2.6复位状态与复位电路23

2.6.1复位状态23

2.6.2复位电路24

2.7 51单片机的中断系统25

习题26

第3章 Keil C51开发工具简介及使用28

3.1 Keil μ Vision3简介28

3.2 Keil μ Vision3安装28

3.3 Keil μ Vision3集成开发环境32

3.3.1 Keil μ Vision3项目管理窗口32

3.3.2 Keil μ Vision3的菜单栏32

3.3.3 Keil μ Vision3的管理配置34

3.3.4 Keil μ Vision3的各种常用窗口37

3.4 Keil μ Vision3中的单片机硬件资源仿真41

3.4.1并行I/O口的仿真41

3.4.2定时器/计数器的仿真43

3.4.3串行接口的仿真47

3.4.4中断仿真50

第4章 51单片机仿真软件Proteus的使用53

4.1 Proteus软件界面53

4.1.1 Proteus工作区54

4.1.2 Proteus特性55

4.1.3 Proteus绘制电路图56

4.2仿真实例56

4.2.1流水灯仿真56

4.2.2数码管显示仿真62

第5章 指令系统及汇编程序设计基础68

5.1指令的基本格式68

5.2指令中的符号约束68

5.3寻址方式69

5.3.1立即寻址69

5.3.2直接寻址69

5.3.3寄存器寻址69

5.3.4寄存器间接寻址70

5.3.5变址寻址70

5.3.6相对寻址70

5.3.7位寻址70

5.4指令系统71

5.4.1数据传送类指令71

5.4.2算术运算类指令75

5.4.3逻辑运算类指令78

5.4.4布尔操作指令80

5.4.5无条件跳转类指令82

5.4.6条件跳转类指令82

5.4.7子程序调用及返回类指令84

5.4.8中断返回指令85

5.4.9空操作指令85

5.5伪指令及汇编程序设计85

5.5.1伪指令介绍85

5.5.2汇编程序设计基础87

习题91

第6章 单片机C程序设计基础92

6.1 C51语言中的关键字92

6.2 C51语言支持的数据类型93

6.3变量的存储器类型及存储模式94

6.3.1变量的存储器类型94

6.3.2变量的存储模式95

6.4数组96

6.5函数98

6.5.1一般性函数98

6.5.2中断服务函数101

6.6指针102

6.6.1指针概念102

6.6.2指针变量的定义103

6.6.3指针变量的引用104

6.6.4函数指针105

6.6.5抽象指针107

6.7绝对地址访问109

6.7.1数据的绝对地址访问109

6.7.2程序的绝对地址调用110

习题111

第7章 定时器/计数器112

7.1定时器/计数器结构112

7.2定时器/计数器的四种工作方式114

7.3定时器/计数器初始值的计算116

7.3.1工作方式0的初值计算116

7.3.2工作方式1的初值计算116

7.3.3工作方式2的初值计算117

7.3.4工作方式3的初值计算118

7.4应用举例119

习题126

第8章 中断系统128

8.1中断系统结构128

8.2外部中断129

8.3定时器/计数器中断131

8.4串行口中断133

习题133

第9章 51系列单片机串行通信134

9.1串行通信基础134

9.1.1异步通信（Asynchronous Communication）134

9.1.2同步通信（Synchronous Communication）135

9.1.3串行接口的传输方式136

9.1.4串行通信的错误校验136

9.1.5串行传输速率与传输距离137

9.1.6串行通信接口标准137

9.2 51单片机的串行接口138

9.2.1 51串行接口的结构138

9.2.2串行接口的相关寄存器138

9.2.3串行接口的工作模式139

9.2.4波特率的设置方法143

9.2.5多机通信143

9.3串行口的应用144

9.3.1串行口的编程方法144

9.3.2串口编程举例144

9.4小结150

习题151

第10章 并行I/O口的扩展152

10.1 I/O口扩展概述153

10.1.1 I/O接口电路的功能153

10.1.2 I/O口扩展芯片153

10.2 8255A可编程并行I/O口的扩展153

10.2.1 I/O口扩展方法153

10.2.2常用的可编程接口芯片153

10.2.3 8255A内部结构和外部引脚154

10.3 8255A的操作方式156

10.3.1读写控制逻辑操作选择156

10.3.2 8255A方式控制字及状态字157

10.3.3 8255A的工作方式158

10.3.4工作方式0（基本输入输出方式）158

10.3.5工作方式1（选通输入输出方式）158

10.3.6工作方式2（双向输入输出方式）160

习题161

第11章 单片机人机接口交互设计162

11.1键盘及程序设计162

11.1.1键盘接口概述162

11.1.2独立式按键及编程163

11.1.3矩阵键盘及程序设计165

11.2数码管显示程序设计170

11.2.1数码管介绍170

11.2.2单个LED驱动实例172

11.3 LCD1602A液晶显示程序设计173

11.3.1 LCD1602A液晶控制基础173

11.3.2 LCD1602A操作程序模块178

第12章 51单片机的A/D、D/A接口设计181

12.1 D/A转换器接口181

12.1.1 D/A转换器概述181

12.1.2典型D/A转换器芯片DAC0832181

12.1.3 DAC0832与单片机接口及应用举例183

12.2 A/D转换器接口186

12.2.1 A/D转换器概述186

12.2.2典型A/D转换器芯片ADC0809186

12.2.3 ADC0809与单片机接口及应用举例187

第13章 51系列单片机读写I2C总线190

13.1 I2 C总线概述190

13.1.1 I2 C总线的特点190

13.1.2 I2 C总线硬件结构190

13.1.3 I2 C总线的电气结构和负载能力192

13.1.4 I2 C总线的寻址方式192

13.2 I2 C总线时序分析及程序192

13.2.1起始信号193

13.2.2终止信号194

13.2.3应答信号195

13.2.4非应答信号196

13.2.5应答位检查197

13.3 I2 C总线数据传输198

13.3.1字节格式198

13.3.2数据响应199

13.3.3写数据199

13.3.4读数据201

13.4 51单片机读写I2 C总线的EEPROM204

13.4.1串行EEPROM简介204

13.4.2电路设计205

13.4.3程序设计实例205

习题210

第14章 机器人循迹系统设计211

14.1机器人的机械设计结构总体设计211

14.2轮式机器人循迹的思想211

14.3机器人的运动控制214

14.3.1 H桥原理介绍214

14.3.2 PWM脉宽调制215

14.4系统程序流程图216

14.5源程序217

第15章 综合应用示例223

综合应用一：定时器/计数器的资源管理应用223

综合应用二：基于DS18B20的温度采集229

附录A ASCII表236

附录B 51单片机指令系统汇总表237