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第1章　单片机基础知识1

1.1　单片机概述1

1.1.1　单片机概念1

1.1.2　单片机的发展概况1

1.1.3　单片机的特点2

1.1.4　单片机的应用环节2

1.2　单片机中数的表示方法3

1.2.1　位、字节、字的概念3

1.2.2　数制与数制转换3

1.2.3　二进制数的运算6

1.2.4　原码、反码、补码7

1.3　常用编码9

1.3.1　8421 BCD码9

1.3.2　ASCII码10

1.4　小结11

1.5　习题与思考题12

第2章 AT89S51单片机原理与基本应用系统14

2.1　单片机的内部结构与引脚功能14

2.1.1 内部结构14

2.1.2　引脚功能15

2.2　单片机存储器的空间配置与功能16

2.2.1　程序存储器16

2.2.2　内部数据存储器17

2.2.3　特殊功能寄存器18

2.3 汇编语言指令格式与内部RAM的操作指令21

2.3.1 汇编语言指令的基本格式和指令中常用的符号21

2.3.2　内部RAM的操作指令23

2.4　单片机I/O端口结构及工作原理25

2.4.1　P0口25

2.4.2　P1口25

2.4.3　P2口26

2.4.4　P3口26

2.4.5　I/O口的操作27

2.5　单片机基本应用系统27

2.5.1　最小硬件系统27

2.5.2　汇编语言程序的一般结构29

2.5.3　I/O口的简单输出应用32

2.5.4　AT89S51单片机低功耗工作方式35

2.6　小结36

2.7　习题与思考题36

第3章　指令与汇编语言程序设计40

3.1　程序设计的基本方法40

3.1.1　程序设计的步骤40

3.1.2　汇编语言程序的书写格式41

3.2　顺序程序设计举例41

3.3 控制转移指令与循环程序设计42

3.3.1　循环程序42

3.3.2 比较转移指令与循环程序设计44

3.3.3　循环移位指令与程序设计46

3.3.4　条件转移指令与循环程序设计47

3.4　分支程序的设计49

3.5　堆栈及其操作指令51

3.6　算术运算、逻辑运算和交换指令与程序设计53

3.6.1　算术运算指令53

3.6.2　逻辑运算指令58

3.6.3　交换指令59

3.7　查表指令与查表程序设计61

3.7.1　查表指令与查表程序设计61

3.7.2　LED数码管显示电路及其驱动程序63

3.7.3 寻址方式与其他的常用伪指令67

3.8　小结70

3.9　习题与思考题70

第4章 AT89S51单片机中断系统和定时／计数器73

4.1 中断概述73

4.1.1　中断的概念73

4.1.2 MCS-51系列单片机中断系统以及和中断有关的特殊功能寄存器73

4.1.3　中断处理过程76

4.1.4　中断响应时间78

4.2　外部中断的应用78

4.2.1　外部中断应用步骤78

4.2.2　外部中断应用举例79

4.3　定时／计数器80

4.3.1　定时／计数器概述80

4.3.2　与定时／计数器有关的特殊功能寄存器80

4.3.3　定时／计数器工作方式82

4.3.4　定时／计数器应用步骤84

4.3.5　定时／计数器应用举例87

4.4　键盘接口92

4.4.1　按键的抖动问题92

4.4.2　独立式按键及其接口93

4.4.3　键盘扫描方式95

4.4.4　矩阵式键盘及其接口97

4.5　小结100

4.6　习题与思考题101

第5章　串行通信104

5.1 概述104

5.1.1　异步通信和同步通信104

5.1.2　波特率106

5.1.3　串行通信的制式106

5.2 AT89S51单片机串行口107

5.2.1 与串行口有关的特殊功能寄存器107

5.2.2　串行口工作方式110

5.2.3　双机通信及示例116

5.2.4　多机通信及示例119

5.3　小结126

5.4　习题与思考题126

第6章 AT89S51单片机并行扩展技术128

6.1 AT89S51单片机系统扩展概述128

6.1.1 系统并行扩展的内容128

6.1.2　系统并行扩展的三总线128

6.2　扩展外部ROM130

6.2.1　只读存储器130

6.2.2　常用的EPROM芯片131

6.2.3 EPROM芯片与AT89S51单片机典型连接电路132

6.2.4　扩展E2PROM133

6.3 扩展外部RAM134

6.3.1 常用的RAM芯片134

6.3.2　SRAM与AT89S51的典型连接电路135

6.3.3　多片存储器扩展——线选法与译码法136

6.4　扩展并行输入／输出口139

6.4.1 扩展并行I/O口140

6.4.2　扩展总线的驱动能力141

6.4.3　可编程并行I/O扩展芯片简介141

6.5　小结143

6.6　习题与思考题143

第7章　串行扩展技术146

7.1 AT89S51串行口转换为并行口146

7.1.1 串口输出转换为并口输出146

7.1.2　并口输入转换成串口输入148

7.1.3　AT89S51 I/O口虚拟串行扩展150

7.2　I2C总线串行扩展技术150

7.2.1　I2C总线串行扩展技术概述150

7.2.2　89S51虚拟I2C总线软件包153

7.2.3　AT24C××系列E2PROM芯片扩展155

7.2.4　时钟芯片PCF8563扩展158

7.2.5　A/D、D/A芯片PCF8591扩展161

7.3　小结165

7.4　习题与思考题165

第8章　单片机常用测控电路168

8.1 开关量输入／输出驱动接口电路168

8.1.1 光电隔离输入／输出接口电路168

8.1.2　继电器驱动接口电路169

8.1.3　晶闸管驱动接口电路170

8.2 A/D转换接口电路170

8.2.1　A/D转换的基本概念170

8.2.2　并行A/D及其接口电路171

8.2.3 串行A/D及其接口电路176

8.2.4　常用的V/F转换接口电路179

8.3　D/A转换接口电路179

8.3.1　D/A转换的基本概念179

8.3.2　并行D/A及其接口电路180

8.3.3 串行D/A及其接口电路184

8.4　步进电动机接口电路186

8.4.1　步进电动机工作原理186

8.4.2　步进电动机接口电路188

8.5　小结189

8.6　习题与思考题189

第9章　单片机综合应用191

9.1　单片机应用系统的设计191

9.1.1　总体设计191

9.1.2　硬件设计192

9.1.3　软件设计193

9.1.4　AT89S51单片机ISP196

9.1.5　抗干扰设计198

9.1.6　单片机的C语言设计200

9.1.7　Keil C51集成开发环境使用说明201

9.2　交通灯控制系统208

9.2.1　系统控制要求和方案208

9.2.2　硬件设计209

9.2.3　软件设计210

9.3　太阳能给排水控制器216

9.3.1　系统控制要求和方案216

9.3.2　硬件设计217

9.3.3　软件设计219

9.4　集散温度测控系统223

9.4.1　系统要求和控制方案223

9.4.2　硬件设计224

9.4.3　软件设计225

9.5　小结231

9.6　习题与思考题231

附录232

附录A MCS-51系列单片机指令表232

附录B MCS-51系列单片机反汇编指令表235

附录C　MCS-51系列单片机指令中英文对照说明236

附录D MCS-51系列单片机特殊功能寄存器中英文对照说明238

参考文献239