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第1章 单片机及其开发工具1

1.1单片机的基本概念1

1.2单片机的发展1

1.2.1单片机的发展历史1

1.2.2单片机技术的发展3

1.3单片机的特点及应用4

1.3.1单片机的特点4

1.3.2单片机的应用5

1.4常用单片机简介5

1.4.1 MCS-51系列单片机5

1.4.2 ATMEL89系列单片机6

1.4.3 STC系列单片机8

1.4.4常见的其他系列单片机8

1.5单片机程序开发软件Keil C简介9

1.5.1 Keil C集成工具10

1.5.2 Keil C操作方法10

1.5.3 Keil C程序开发方法13

1.5.4 Keil C调试运行方法17

1.6单片机系统模拟软件Proteus简介20

1.6.1 Proteus ISIS操作方法21

1.6.2 Proteus ISIS原理图设计方法25

1.6.3 Proteus ISIS原理图设计举例28

1.6.4 Proteus ISIS电路模拟运行方法30

思考题与习题30

第2章MCS-51单片机的结构与原理32

2.1 MCS-51单片机的内部结构及CPU32

2.1.1 MCS-51单片机的结构及特点32

2.1.2 MCS-51单片机的内部原理结构33

2.1.3 MCS-51单片机的CPU33

2.2 MCS-51单片机的引脚与总线结构36

2.2.1 MCS-51单片机的引脚信号及功能36

2.2.2 MCS-51单片机的外部总线结构39

2.3 MCS-51单片机的存储器结构40

2.3.1程序存储器结构40

2.3.2片内数据存储器结构41

2.3.3片外数据存储器结构44

2.4 MCS-51单片机的时钟及CPU时序45

2.4.1时钟电路及时钟信号45

2.4.2 CPU时序46

2.5 MCS-51单片机的复位47

2.5.1复位状态47

2.5.2复位电路48

2.6 MCS-51单片机的低功耗工作方式49

2.6.1低功耗工作结构及控制49

2.6.2空闲工作方式50

2.6.3掉电工作方式50

2.7 MCS-51单片机的输入/输出端口51

2.7.1 P1口51

2.7.2 P2口53

2.7.3 P3口53

2.7.4 P0口54

2.7.5端口负载能力和接口要求55

思考题与习题56

第3章MCS-51指令系统及汇编程序设计58

3.1汇编语言概述58

3.1.1指令和机器语言58

3.1.2汇编语言59

3.1.3汇编语言格式59

3.2 MCS-51单片机寻址方式61

3.2.1立即数寻址61

3.2.2寄存器寻址61

3.2.3直接寻址62

3.2.4寄存器间接寻址63

3.2.5变址寻址64

3.2.6位寻址64

3.2.7指令寻址64

3.2.8寻址空间及指令中符号注释65

3.3 MCS-51单片机指令系统66

3.3.1数据传送指令66

3.3.2算术运算指令71

3.3.3逻辑操作指令74

3.3.4控制程序转移指令76

3.3.5位操作指令80

3.4 MCS-51单片机伪指令82

3.5汇编语言程序设计84

3.5.1简单程序设计84

3.5.2分支程序设计85

3.5.3循环程序设计86

3.5.4子程序设计88

思考题与习题90

第4章 单片机C语言及程序设计93

4.1 C51概述93

4.1.1 C语言编程的优势93

4.1.2 C51与ANSI C的区别94

4.1.3 C51扩充的关键字95

4.2 C51数据类型及存储96

4.2.1 C51的数据类型96

4.2.2 C51数据的存储97

4.3 C51一般变量的定义98

4.3.1 C51变量的定义格式98

4.3.2 C51变量的存储类型99

4.3.3 C51变量的存储区99

4.3.4 C51变量定义举例100

4.3.5 C51变量的存储模式101

4.3.6 C51变量的绝对定位102

4.3.7 C51设备变量的概念102

4.4 C51特殊功能寄存器的定义103

4.4.1 8位特殊功能寄存器的定义103

4.4.2 16位特殊功能寄存器的定义103

4.5 C51位变量的定义104

4.5.1 bit型位变量的定义104

4.5.2 sbit型位变量的定义105

4.6 C51指针与结构体的定义106

4.6.1通用指针106

4.6.2存储器专用指针107

4.6.3指针变换108

4.6.4 C51指针应用108

4.6.5 C51结构体定义112

4.7 C51的输入/输出112

4.7.1基本输入/输出函数113

4.7.2格式输出函数printf113

4.7.3格式输入函数scanf114

4.8 C51函数的定义116

4.8.1 C51函数定义的一般格式116

4.8.2 C51中断函数的定义117

4.9 C51与汇编语言混合编程118

4.9.1在C51函数中嵌入汇编程序118

4.9.2 C51程序与汇编程序混合编程119

思考题与习题124

第5章MCS-51单片机中断系统127

5.1中断系统概述127

5.1.1中断的基本概念127

5.1.2中断的功能127

5.2中断系统结构、原理及控制128

5.2.1中断系统结构与原理128

5.2.2中断通道和中断源129

5.2.3外中断触发方式130

5.2.4中断请求标志130

5.2.5中断允许控制132

5.2.6中断优先级控制133

5.3中断响应及处理过程134

5.3.1中断响应135

5.3.2中断处理和中断返回136

5.4外部中断应用举例137

5.4.1中断应用程序结构137

5.4.2外部中断应用举例140

思考题与习题143

第6章MCS-51单片机定时器/计数器145

6.1单片机定时器/计数器的结构及原理145

6.1.1单片机定时器/计数器结构145

6.1.2单片机定时器/计数器的工作原理146

6.2定时器/计数器T0、T1146

6.2.1 T0、T1的特殊功能寄存器146

6.2.2 T0、T1的工作模式148

6.2.3 T0、T1的使用方法150

6.3定时器/计数器T2155

6.3.1 T2的特殊功能寄存器155

6.3.2 T2的工作方式156

6.4定时器/计数器应用举例160

思考题与习题168

第7章MCS-51单片机串行口170

7.1串行通信基础知识170

7.1.1数据通信170

7.1.2异步通信和同步通信171

7.1.3波特率172

7.1.4通信方向172

7.1.5串行通信接口种类173

7.2串行口结构及控制173

7.2.1 MCS-51单片机串行口结构173

7.2.2串行口特殊功能寄存器174

7.2.3波特率设计176

7.3串行口工作方式178

7.3.1串行口方式0178

7.3.2串行口方式1180

7.3.3串行口方式2和方式3181

7.4串行口应用举例182

7.4.1串行口方式0应用182

7.4.2串行口方式1、方式3应用185

7.5单片机与PC通信接口电路189

7.5.1接口芯片MAX232简介189

7.5.2单片机与PC串行通信接口电路190

思考题与习题191

第8章 单片机系统扩展接口技术193

8.1接口的基本概念193

8.1.1单片机应用系统构成193

8.1.2接口的概念194

8.1.3接口的基本功能194

8.1.4接口的结构194

8.1.5端口及编址195

8.2用并行方式扩展数据存储器196

8.2.1 MCS-51单片机三总线结构196

8.2.2常用的数据存储器197

8.2.3单片机访问片外RAM的操作时序198

8.2.4扩展数据存储器199

8.3用简单芯片扩展并行I/O口200

8.3.1扩展I/O口常用的门电路芯片200

8.3.2简单扩展I/O口举例200

8.4用可编程芯片扩展并行I/O口201

8.4.1 8255A的结构202

8.4.2 8255A的引脚定义203

8.4.3 8255A的控制字203

8.4.4 8255A的工作方式205

8.4.5 8255A的应用举例205

8.5用串行方式扩展数据存储器207

8.5.1 I2C总线207

8.5.2 I2C总线扩展存储器211

思考题与习题214

第9章 单片机人机交互接口技术216

9.1键盘接口技术216

9.1.1键盘基本问题216

9.1.2键盘结构及处理程序217

9.1.3中断扫描方式222

9.2 LED显示器及接口技术222

9.2.1 LED显示器结构及原理222

9.2.2 LED显示器显示方式223

9.2.3 LED显示器与单片机的接口及程序224

9.3 LCD显示器及接口技术226

9.3.1字符式LCD LM016L226

9.3.2点阵式LCD AMPIRE12864229

思考题与习题234

第10章单片机模拟量、开关量接口技术236

10.1 A/D转换器及接口技术236

10.1.1并行接口A/D转换器ADC0809及接口技术236

10.1.2串行接口A/D转换器TLC2543及接口技术240

10.1.3单片机片内A/D转换器及应用244

10.2 D/A转换器及接口技术246

10.2.1并行接口D/A转换器DAC0832及接口技术246

10.2.2串行接口D/A转换器TLC5615及接口技术250

10.3开关量输出接口技术252

10.3.1光电耦合器件接口技术252

10.3.2继电器接口技术253

10.3.3直流电机控制接口技术254

10.3.4步进电机控制接口技术255

思考题与习题256

第11章 单片机应用实例258

11.1单片机应用开发方法258

11.1.1总体设计258

11.1.2硬件设计259

11.1.3软件设计260

11.1.4系统调试与测试261

11.2基于单片机的计算器设计261

11.2.1系统电路设计261

11.2.2系统功能设计262

11.2.3系统程序设计263

11.3基于单片机的万年历设计266

11.3.1实时时钟芯片DS1302简介266

11.3.2数字温度传感器DS18B20简介269

11.3.3系统电路设计274

11.3.4系统功能设计275

11.3.5系统程序设计275

课程设计题目278

附录A ASCII码表279

附录B MCS-51指令表280

附录C C51库函数284

C.1寄存器头文件284

C.2字符函数284

C.3一般I/O函数285

C.4标准函数287

C.5数学函数288

C.6内部函数289

C.7字符串函数290

C.8绝对地址访问函数292

附录D LCD1602字符表293

参考文献294