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第1章　单片微型计算机基础1

1.1　微型计算机基础1

1.1.1　微型计算机基本结构1

1.1.2　微型计算机系统的主要指标2

1.1.3　微型计算机的运算基础3

1.2　单片微型计算机7

1.2.1　单片机的特点7

1.2.2　单片机的发展历史7

1.2.3　单片机的发展趋势8

1.2.4　单片机的应用领域9

1.2.5　MCS-51单片机10

习题11

第2章　MCS-51单片机的硬件结构与基本配置电路12

2.1　MCS-51单片机的总体结构12

2.1.1　MCS-51单片机的外部结构12

2.1.2　MCS-51单片机内部结构13

2.2　MCS-51单片机微处理器14

2.2.1　运算器14

2.2.2　控制器及其配置电路14

2.3　MCS-51单片机存储器17

2.3.1　程序存储器17

2.3.2　内部数据存储器18

2.3.3　外部数据存储器23

2.4　MCS-51的输入／输出口23

习题24

第3章　MCS-51单片机的汇编语言指令26

3.1 指令及指令系统概念26

3.2　MCS-51指令系统的寻址方式27

3.2.1　寄存器寻址27

3.2.2　直接寻址27

3.2.3　寄存器间接寻址28

3.2.4　立即寻址28

3.2.5　基址寄存器加变址寄存器间接寻址28

3.3　MCS-51单片机指令系统28

3.3.1　数据传送类指令29

3.3.2　算术操作类指令31

3.3.3　逻辑运算类指令34

3.3.4　控制转移类指令36

3.3.5　位操作类指令39

3.4　伪指令41

习题42

第4章　MCS-51单片机汇编语言程序设计44

4.1 汇编语言程序的基本结构形式44

4.2　顺序结构程序设计44

4.3　分支结构程序设计47

4.3.1　单分支程序设计47

4.3.2　多分支程序设计47

4.3.3　分支结构程序设计实例48

4.4　循环结构程序设计50

4.4.1　单循环50

4.4.2　多重循环51

4.5　子程序的设计52

4.5.1　子程序结构52

4.5.2　子程序调用52

4.6　程序设计应用实例54

习题58

第5章　MCS-51单片机的定时器／计数器60

5.1　定时器／计数器结构60

5.2　定时器／计数器工作原理60

5.3　定时器／计数器的控制61

5.3.1　定时器／计数器方式控制寄存器TMOD61

5.3.2　定时器／计数器控制寄存器TCON62

5.4　定时器／计数器的工作方式63

5.4.1　工作方式063

5.4.2　工作方式163

5.4.3　工作方式264

5.4.4　工作方式364

5.5　定时器／计数器的精度65

5.5.1　定时精度65

5.5.2　计数精度66

5.6　定时器／计数器的程序设计及应用实例66

5.6.1　定时器／计数器初值的确定67

5.6.2　定时器／计数器最大定时时间67

5.6.3　定时器／计数器程序设计实例67

习题73

第6章　MCS-51单片机的串行通信接口74

6.1 串行通信基础74

6.1.1　并行通信与串行通信74

6.1.2　串行通信的方式74

6.1.3　串行通信的数据传输形式75

6.1.4　波特率75

6.2　MCS-51单片机串行通信接口的基本结构76

6.2.1　串行口发送器和接收器SBUF76

6.2.2　串行口控制寄存器SCON76

6.2.3　特殊功能寄存器PCON78

6.2.4　波特率发生器（定时器／计数器T1）78

6.3 串行口的工作方式79

6.3.1　工作方式079

6.3.2　工作方式179

6.3.3　工作方式2和工作方式381

6.4 串行口的程序设计及应用实例82

6.4.1　工作方式0实现并行输入／输出口的扩展82

6.4.2　工作方式1实现异步通信84

6.4.3　工作方式2、3附加的第9位——奇偶校验85

6.4.4　工作方式2、3附加的第9位——多机通信86

6.5　串行通信接口设计87

6.5.1　TTL电平通信接口88

6.5.2　标准串行通信接口RS-232C88

6.5.3　串行通信接口RS-42390

6.5.4　串行通信接口RS-42290

6.5.5　串行通信接口RS-48591

习题92

第7章　MCS-51单片机的中断控制系统93

7.1　中断的相关概念93

7.2　MCS-51单片机中断系统结构94

7.2.1 中断请求源与中断源寄存器TCON、SCON94

7.2.2　中断控制与中断控制寄存器IE、IP96

7.3 中断的处理过程97

7.3.1 中断响应97

7.3.2　中断服务99

7.3.3　中断返回99

7.4　多外部中断源系统设计101

7.4.1　用定时器／计数器扩展外部中断源101

7.4.2　中断和查询结合的方法101

7.4.3　用优先权编码器扩展外部中断源102

7.5 中断系统的程序设计与应用实例104

习题109

第8章　MCS-51单片机的存储器扩展技术111

8.1 MCS-51单片机扩展系统的基本电路111

8.1.1　MCS-51单片机扩展的必要性111

8.1.2　单片机扩展系统的总线配置111

8.1.3　地址锁存器112

8.1.4　MCS-51单片机扩展接口的编址方法114

8.2　程序存储器的扩展114

8.2.1 紫外光擦除可编程的EPROM程序存储器的扩展114

8.2.2　电擦除可编程的E2PROM程序存储器的扩展125

8.2.3　Flash存储芯片介绍130

8.3　数据存储器的扩展130

8.3.1　常用的SRAM芯片131

8.3.2　单片机与静态数据存储器的接口132

8.4　单片机与外部数据存储器（或I/O芯片）数据交换134

8.5 超过64KB的外部数据存储空间的扩展134

8.6　扩展存储器（I/O口）接口电路综合应用实例137

习题139

第9章　MCS-51单片机的I/O接口扩展技术141

9.1 简单的I/O口扩展141

9.1.1　用锁存器74LS377扩展8位并行输出口141

9.1.2　利用74LS373扩展8位并行输入口141

9.1.3　MCS-51单片机与总线驱动器的接口143

9.2　扩展可编程并行I/O芯片8255A144

9.2.1　8255A芯片介绍144

9.2.2　8255A接口芯片的应用149

9.3　扩展可编程RAM/IO芯片8155H150

9.3.1　8155H的芯片介绍150

9.3.2　8155H接口芯片的应用154

习题157

第10章　人机交互设备的扩展技术158

10.1　LED显示器的扩展158

10.1.1　LED显示器结构及显示段码158

10.1.2　LED显示器的控制方式159

10.2　键盘接口的扩展162

10.2.1　按键的状态输入及去抖动163

10.2.2　单片机对非编码键盘的扫描方式163

10.2.3　独立式键盘及其接口164

10.2.4　矩阵式键盘及其接口165

10.2.5　利用专用I/O芯片8279扩展键盘显示器168

10.3 利用I/O接口扩展液晶显示器（LCD）173

10.3.1　LCD的工作原理173

10.3.2　点阵式液晶显示器HD61830的扩展技术174

10.4　利用I/O接口扩展打印机178

习题180

第11章　信号输入输出通道的接口技术181

11.1　MCS-51单片机应用系统输入输出通道结构181

11.2　模拟量ADC与DAC的性能指标及选择要点182

11.3　模拟量输入通道的接口技术185

11.3.1　MCS-51单片机与ADC0809（逐次逼近型）的接口186

11.3.2　MCS-51单片机与5G144333（双积分型）的接口189

11.3.3　MCS-51单片机与12位转换器AD1674（逐次逼近型）的接口193

11.4　模拟量输出通道的接口技术195

11.4.1　MCS-51单片机与DAC0832的接口195

11.4.2　MCS-51单片机与DAC1220及DAC1220的接口199

11.5　数字量输入通道接口技术201

11.6　数字量输出通道接口技术202

11.6.1　光电耦合器202

11.6.2　继电器203

11.6.3　晶闸管204

习题206

第12章　MCS-51单片机应用系统可靠性技术207

12.1　硬件抗干扰方法207

12.1.1　供电电源干扰的抑制207

12.1.2　电磁干扰的抑制208

12.1.3　单片机系统电源电压监视器211

12.1.4　数据存储器掉电保护电路212

12.2　单片机系统软件抗干扰设计213

12.2.1　指令冗余213

12.2.2　软件陷阱213

12.3 单片机系统软硬件结合抗干扰措施216

12.3.1 看门狗（WATCH DOG）技术的工作原理216

12.3.2　WTD电路设计216

第13章　MCS-51单片机应用系统设计218

13.1 MCS-51单片机应用系统设计总体方案218

13.1.1　设计步骤218

13.1.2　硬件设计218

13.1.3　软件设计219

13.2 应用实例1——铁路信号在线实时监测系统219

13.2.1　方案论证219

13.2.2　硬件设计221

13.2.3　软件设计226

13.3 应用实例2——直流电机调速系统229

13.3.1　硬件设计229

13.3.2　软件设计232

13.4　应用实例3——步进电机控制系统233

13.4.1　硬件设计233

13.4.2　软件设计235

附录1　MCS-51单片机指令表238

附录2　码制转换程序设计241

附录3　MCS-51单片机运算子程序251

参考文献264