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第1章 概述1

1.1 计算机、微型计算机与单片机1

1.2 单片机的内部组成3

1.3 单片机的分类和主要指标5

1.3.1 单片机的分类5

1.3.2 单片机的主要指标5

1.4 常用单片机系列及其特点6

1.5 单片机的特点8

1.6 单片机应用系统8

1.7 单片机的应用领域9

课外设计作业10

第2章 单片机应用系统的设计与开发环境11

2.1 用单片机点亮一盏灯实例11

2.2 Proteus 7.8开发平台12

2.3 Keil C51的使用方法19

2.4 Proteus VSM虚拟系统模型35

2.5 Proteus ARES的PCB设计48

课外设计作业55

第3章 51系列单片机的基本硬件结构及其功能56

3.1 单片机的封装形式及其引脚识别方法56

3.1.1 单片机的封装形式56

3.1.2 单片机的引脚识别方法57

3.2 51系列单片机的引脚及功能57

3.3 51系列单片机的总线结构59

3.4 单片机中的数制60

3.5 51系列单片机的内部结构62

3.5.1 运算器62

3.5.2 控制器64

3.5.3 振荡器65

3.5.4 CPU时序66

3.5.5 存储器67

3.5.6 单片机工作原理实例分析73

3.6 51系列单片机的复位电路与复位状态75

3.6.1 复位电路75

3.6.2 复位状态76

3.7 51系列单片机的低功耗方式77

3.7.1 方式设定77

3.7.2 空闲（等待、待机）工作方式78

3.7.3 掉电（停机）工作方式78

3.8 51系列单片机的最小系统79

课外设计作业79

第4章 51系列单片机汇编语言及其应用程序设计80

4.1 51系列单片机指令系统与寻址方式80

4.1.1 51系列单片机指令系统概述80

4.1.2 51系列单片机的寻址方式81

4.1.3 51系列单片机指令系统84

4.2 51系列单片机汇编语言程序结构96

4.2.1 汇编语言的指令类型96

4.2.2 汇编语言的伪指令97

4.2.3 汇编语言的汇编98

4.2.4 汇编语言格式98

4.2.5 汇编语言程序结构98

4.3 51系列单片机汇编语言程序设计101

4.3.1 程序设计101

4.3.2 程序设计语言101

4.3.3 汇编语言程序设计步骤与方法102

4.3.4 汇编语言程序设计实例105

课外设计作业109

第5章 51系列单片机基本内部资源及其应用系统设计110

5.1 并行输入／输出（I／O）端口及其应用系统设计110

5.1.1 P0口结构、功能及操作110

5.1.2 P1口结构、功能及操作113

5.1.3 P2口结构、功能及操作113

5.1.4 P3口结构、功能及操作114

5.1.5 并行输入／输出端口应用系统设计115

5.2 定时／计数器及其应用系统设计122

5.2.1 定时／计数器的结构及其工作原理123

5.2.2 定时／计数器的工作方式126

5.2.3 定时／计数器应用系统设计128

5.3 中断及其应用系统设计135

5.3.1 中断的基本概念135

5.3.2 中断源136

5.3.3 中断控制136

5.3.4 中断响应140

5.3.5 中断应用系统设计141

5.4 串行口通信及其应用系统设计149

5.4.1 数据通信方式149

5.4.2 串行通信方式150

5.4.3 串行口的功能与结构154

5.4.4 串行口控制寄存器155

5.4.5 串行口的工作方式156

5.4.6 波特率的确定158

5.4.7 串行口的初始化159

5.4.8 两个单片机串行通信应用系统设计160

5.4.9 串行口扩展应用系统设计164

课外设计作业167

第6章 51系列单片机常用接口及其应用系统设计168

6.1 LED数码管及其应用系统设计168

6.1.1 LED数码管的结构与分类168

6.1.2 LED数码管的显示方式169

6.1.3 LED数码管应用系统设计171

6.2 液晶显示器及其应用系统设计178

6.2.1 液晶显示器概述178

6.2.2 LCD液晶显示器的分类178

6.2.3 1602字符型LCD液晶显示模块179

6.2.4 基于1602LCD的液晶显示应用系统设计183

6.3 键盘及其应用系统设计188

6.3.1 键盘的工作原理189

6.3.2 独立式键盘与矩阵式键盘189

6.3.3 键编码与键值193

6.3.4 键盘应用系统设计194

6.4 A／D转换器及其应用系统设计201

6.4.1 A／D转换器概述201

6.4.2 A／D转换器与单片机的接口202

6.4.3 A／D转换器芯片ADC0808203

6.4.4 基于ADC0808的A／D转换器与单片机的接口应用系统设计205

6.5 D／A转换器及其应用系统设计209

6.5.1 D／A转换器概述209

6.5.2 D／A转换器与单片机的接口210

6.5.3 D／A转换器芯片DAC0832211

6.5.4 基于DAC0832的D／A转换器与单片机的接口应用系统设计213

课外设计作业215

第7章 51系列单片机测控技术及其应用系统设计216

7.1 智能传感器及其应用系统设计216

7.1.1 智能传感器概述216

7.1.2 智能传感器的主要功能和特点217

7.1.3 智能传感器的实现途径和主要形式218

7.1.4 数字温湿度传感器SHT1x218

7.1.5 基于SHT10的智能传感器应用系统设计226

7.2 直流电动机及其应用系统设计233

7.2.1 直流电动机概述233

7.2.2 直流电动机控制原理233

7.2.3 常用直流电动机的驱动电路235

7.2.4 PWM信号产生的方法237

7.2.5 基于L298N的直流电动机控制系统设计238

7.3 步进电动机控制系统设计241

7.3.1 步进电动机概述241

7.3.2 步进电动机的种类和主要技术指标242

7.3.3 四相五线步进电动机28BYJ-48的驱动243

7.3.4 基于ULN2003A的步进电动机控制系统设计244

7.4 RS-485多机远程通信及其应用系统设计247

7.4.1 RS-485接口概述247

7.4.2 RS-485接口芯片及其使用方法247

7.4.3 MAX487芯片及其工作原理248

7.4.4 单片机之间的主从式多机通信249

7.4.5 基于MAX487的多机远程通信系统设计250

课外设计作业259

第8章 51系列单片机应用系统实物设计260

8.1 单片机应用系统的一般硬件构成260

8.2 单片机应用系统设计的主要内容263

8.3 单片机应用系统的设计过程264

8.3.1 系统总体设计264

8.3.2 硬件系统设计265

8.3.3 软件系统设计267

8.3.4 系统联机调试269

8.3.5 性能测试269

8.3.6 生成正式产品270

8.4 基于51系列单片机的被动红外探测系统设计270

8.4.1 红外探测技术概述270

8.4.2 红外探测原理270

8.4.3 YL-38红外探测模块271

8.4.4 被动红外探测系统实物设计271

8.5 基于51系列单片机的超声波测距系统设计275

8.5.1 超声波测距技术概述275

8.5.2 超声波测距原理276

8.5.3 HC-SR04超声波测距模块276

8.5.4 锁存器74HC373278

8.5.5 超声波测距系统实物设计279

课外设计作业284

附录A MCS51系列单片机指令一览表285

参考文献289