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第1章　绪论1

1.1　单片机的特点及应用领域1

1.1.1　单片机的特点1

1.1.2　单片机的应用领域2

1.2　常用单片机系列介绍3

1.2.1 Intel公司MCS-51系列单片机3

1.2.2 51系列单片机命名规则4

1.2.3　AT89系列单片机4

思考题与习题6

第2章　89C51单片机的结构及原理7

2.1 89C51单片机的主要特性7

2.2 89C51单片机的内部总体结构7

2.3 89C51单片机的引脚功能9

2.3.1 89C51单片机引脚功能9

2.3.2　三总线结构11

2.4 89C51单片机的主要组成部分12

2.4.1 CPU12

2.4.2　存储器12

2.4.3　并行I/O口18

2.5　时钟电路与CPU的时序20

2.5.1　振荡器和时钟电路21

2.5.2 CPU的时序及有关概念21

2.5.3 CPU的取指令和执行指令时序22

2.5.4　访问外部ROM的操作时序24

2.5.5　访问外部RAM的操作时序24

2.6　单片机的复位状态与复位电路25

2.6.1　单片机的复位状态25

2.6.2　单片机的复位电路26

2.7　低功耗工作方式28

2.7.1　低功耗工作方式28

2.7.2　低功耗工作方式的进入与退出29

思考题与习题30

第3章　89C51单片机的指令系统31

3.1　指令系统简介31

3.1.1　指令概述31

3.1.2　指令格式31

3.1.3　指令中常用符号说明32

3.2　寻址方式33

3.2.1　立即寻址33

3.2.2　直接寻址33

3.2.3　寄存器寻址33

3.2.4　寄存器间接寻址34

3.2.5　变址寻址34

3.2.6　相对寻址35

3.2.7　位寻址35

3.3　数据传送类指令36

3.3.1　内部RAM数据传送指令36

3.3.2　访问外部RAM的数据传送指令38

3.3.3　程序存储器向累加器A传送数据指令39

3.3.4　数据交换指令40

3.3.5　堆栈操作指令41

3.4　算术运算类指令41

3.4.1　加法指令41

3.4.2　带进位加法指令42

3.4.3　带借位减法指令43

3.4.4　加1指令44

3.4.5　减1指令44

3.4.6　乘、除法指令44

3.4.7　十进制调整指令45

3.5　逻辑运算及移位类指令47

3.5.1　逻辑与运算指令47

3.5.2　逻辑或运算指令47

3.5.3　逻辑异或运算指令48

3.5.4　累加器清零、取反指令48

3.5.5　循环移位指令49

3.6　控制转移类指令50

3.6.1　无条件转移指令50

3.6.2　条件转移指令52

3.6.3　子程序调用及返回指令55

3.6.4　空操作指令58

3.7　位操作类指令58

3.7.1　位变量传送指令58

3.7.2　位置位、清零指令59

3.7.3　位逻辑运算指令59

3.7.4　位控制转移指令60

思考题与习题61

第4章　汇编语言程序设计65

4.1　程序设计概述65

4.1.1　程序设计语言简介65

4.1.2　汇编语言程序设计步骤66

4.2　汇编语言源程序的编辑和汇编66

4.2.1　伪指令67

4.2.2　源程序的编辑和汇编68

4.3　汇编语言程序设计69

4.3.1　顺序程序设计70

4.3.2　分支程序设计71

4.3.3　循环程序设计76

4.3.4　子程序设计83

4.3.5　运算类程序设计90

思考题与习题103

第5章　定时／计数器106

5.1　定时／计数器的结构和工作原理106

5.1.1　定时／计数器的结构106

5.1.2　定时／计数器的工作原理107

5.2　定时／计数器的控制108

5.2.1　工作模式寄存器TMOD108

5.2.2　控制寄存器TCON108

5.3　定时／计数器的工作模式109

5.3.1　模式0109

5.3.2　模式1110

5.3.3　模式2110

5.3.4　模式3111

5.4　定时／计数器的应用112

5.4.1　定时／计数器使用方法112

5.4.2　定时／计数器模式0的应用113

5.4.3　定时／计数器模式1的应用113

5.4.4　定时／计数器模式2的应用114

5.4.5　定时／计数器门控位GATE的应用114

5.4.6　运行中读定时／计数器115

思考题与习题116

第6章　串行接口118

6.1 串行通信的基础知识118

6.1.1 串行通信的两种基本方式118

6.1.2　串行通信的数据传送方式119

6.1.3　串并转换和串行接口120

6.2 89C51单片机的串行接口120

6.2.1 89C51单片机串行口的结构120

6.2.2 89C51单片机串行口的控制121

6.2.3　波特率设计123

6.3　串行口工作模式125

6.3.1　模式0125

6.3.2　模式1125

6.3.3　模式2126

6.3.4　模式3127

6.4　串行口应用举例127

6.4.1 用串行口扩展I/O口127

6.4.2　单片机双机通信技术130

6.4.3　单片机多机通信技术137

思考题与习题138

第7章　中断系统139

7.1 中断概述139

7.1.1　中断的概念139

7.1.2　中断技术的优点139

7.1.3　中断系统的功能140

7.2 89C51单片机的中断系统141

7.2.1 中断源141

7.2.2　中断请求标志142

7.2.3　中断允许控制寄存器IE143

7.2.4　中断优先级控制寄存器IP144

7.3　中断处理过程144

7.3.1　中断响应145

7.3.2　中断处理146

7.3.3　中断返回146

7.3.4　中断请求的撤除147

7.3.5　中断响应时间148

7.4　中断系统的应用149

思考题与习题166

第8章　89C51单片机的系统扩展168

8.1　程序存储器的扩展168

8.1.1　程序存储器的分类168

8.1.2　典型程序存储器芯片介绍169

8.1.3　典型程序存储器的扩展方法175

8.1.4　典型程序存储器扩展电路178

8.2　数据存储器的扩展185

8.2.1　典型数据存储器的扩展方法185

8.2.2　典型数据存储器的扩展电路186

8.3 89C51单片机片选方法简介189

8.3.1　线选法189

8.3.2　译码法190

8.4 Flash存储器的扩展192

8.4.1 Flash存储器的分类193

8.4.2　典型Flash存储器芯片简介193

8.4.3　典型Flash存储器的扩展196

8.5　并行I/O接口的扩展198

8.5.1 I/O接口电路的功能198

8.5.2　简单并行I/O接口的扩展199

8.5.3　可编程接口电路的扩展201

思考题与习题211

第9章　89C51单片机的接口技术212

9.1　人机通信接口技术212

9.1.1　键盘接口技术212

9.1.2　显示接口技术219

9.1.3　键盘、显示器组合接口举例224

9.2 A/D转换器228

9.2.1 A/D转换器技术指标与选择原则228

9.2.2 A/D转换器MAX197230

9.2.3 A/D转换器ADC 0809235

9.2.4 A/D转换器TLV2548239

9.3 D/A转换器247

9.3.1 D/A转换器技术指标247

9.3.2 D/A转换器DAC 0832248

9.3.3 D/A转换器MAX508254

9.3.4 D/A转换器TLV5630256

9.4　开关量输入／输出接口261

9.4.1　开关量输入接口261

9.4.2　开关量输出接口262

思考题与习题266

第10章　89C51单片机应用举例267

10.1　单片机应用系统的一般设计过程267

10.1.1　硬件系统设计原则267

10.1.2　应用软件设计特点267

10.1.3　应用系统开发过程268

10.2　应用系统结构及其设计内容269

10.2.1　应用系统的结构特点269

10.2.2　应用系统的典型通道接口270

10.2.3　应用系统设计内容271

10.3　交通信号灯模拟控制271

10.3.1　交通信号灯模拟控制的硬件设计272

10.3.2　交通信号灯模拟控制的软件设计272

10.4　步进电动机控制273

10.4.1　步进电动机控制原理274

10.4.2　步进电动机接口技术与软件设计275

10.5 电力系统负载电流的数据采集与远端再现280

10.5.1 电力系统负载电流的数据采集280

10.5.2　电力系统负载电流的远端再现282

10.6　倒计时器的设计284

10.6.1　实时日历时钟芯片DS12C887简介284

10.6.2　倒计时器的硬件电路设计288

10.6.3　倒计时器的软件设计288

思考题与习题290

第11章　I2C串行总线及单总线技术291

11.1 I2C串行总线扩展技术291

11.1.1 I2C串行总线概述291

11.1.2 I2C总线的数据传送293

11.1.3 I2C总线数据传送的模拟298

11.1.4 I2C总线应用程序设计实例305

11.2　单总线及其应用307

11.3.1　单总线简介307

11.2.2 DS18B20构成的单总线测温系统308

思考题及习题317

第12章　单片机应用系统的抗干扰技术设计319

12.1 干扰源319

12.1.1 串模干扰319

12.1.2　共模干扰320

12.1.3　电源干扰321

12.2　硬件抗干扰设计321

12.2.1　共串模干扰的抑制321

12.2.2　共模干扰的抑制323

12.2.3　输入／输出通道干扰的抑制324

12.2.4　电源与电网干扰的抑制326

12.2.5　地线系统干扰的抑制326

12.3　软件抗干扰设计327

12.3.1　程序执行过程中的软件抗干扰327

12.3.2　系统的恢复331

思考题与习题333

附录A ASCII表334

附录B 89C51单片机指令系统表336

附录C　常用芯片引脚图342

参考文献346