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绪论1

第1章 MCS-51单片机的结构与原理12

1.1 MCS-51单片机硬件结构及引脚12

1.1.1 MCS-51单片机内部结构12

1.1.2 MCS-51单片机外部引脚20

1.2 MCS-51单片机的工作方式22

1.2.1 复位方式22

1.2.2 程序执行方式24

1.2.3 节电方式24

1.2.4 编程和校验方式25

1.3 单片机的时序26

1.3.1 MCS-51的时序单位26

1.3.2 MCS-51指令的取指／执行时序26

1.3.3 访问片外ROM/RAM指令的时序28

1.4 C8051F系列片上系统（SOC）简介29

1.4.1 概述29

1.4.2 基本结构与特点31

习题133

第2章 MCS-51单片机指令系统与汇编语言程序设计35

2.1 概述35

2.1.1 汇编语言指令格式与伪指令35

2.1.2 指令的分类39

2.1.3 指令中的常用符号39

2.2 MCS-51单片机的寻址方式40

2.2.1 立即寻址40

2.2.2 直接寻址41

2.2.3 寄存器寻址42

2.2.4 寄存器间接寻址43

2.2.5 变址寻址44

2.2.6 相对寻址44

2.2.7 位寻址45

2.3 MCS-51单片机的指令系统46

2.3.1 数据传送指令47

2.3.2 算术运算指令53

2.3.3 逻辑运算及移位指令58

2.3.4 控制转移指令63

2.3.5 位操作指令70

2.4 汇编语言及程序设计73

2.4.1 汇编语言程序设计的步骤74

2.4.2 顺序程序设计75

2.4.3 分支程序设计75

2.4.4 循环程序设计77

2.4.5 查表程序设计82

2.4.6 子程序设计85

2.5 程序设计举例88

2.5.1 多字节算术运算程序88

2.5.2 数制转换程序90

2.5.3 散转程序93

2.6 汇编语言的开发环境95

2.6.1 单片机开发系统95

2.6.2 汇编语言的编辑与汇编97

2.6.3 汇编语言的调试98

习题2101

第3章 MCS-51单片机的内部资源及应用104

3.1 MCS-51单片机的并行I/O接口104

3.1.1 MCS-51内部并行I/O接口104

3.1.2 MCS-51内部并行I/O接口的应用106

3.2 MCS-51单片机的中断系统109

3.2.1 中断的基本概念109

3.2.2 MCS-51的中断系统111

3.2.3 MCS-51中断系统的编程118

3.2.4 MCS-51扩展外部中断请求输入口119

3.3 MCS-51单片机的定时器／计数器121

3.3.1 定时器／计数器121

3.3.2 定时器／计数器的工作方式124

3.3.3 定时器／计数器的应用125

3.4 MCS-51单片机的串行通信129

3.4.1 概述129

3.4.2 MCS-51的串行口131

3.4.3 串行口的工作方式133

3.4.4 串行口的通信波特率134

3.4.5 串行口的应用136

习题3146

第4章 MCS-51单片机系统的扩展技术149

4.1 MCS-51单片机系统扩展概述149

4.1.1 MCS-51系列单片机的外部扩展原理149

4.1.2 MCS-51单片机系统地址空间的分配150

4.2 存储器的扩展152

4.2.1 程序存储器扩展153

4.2.2 数据存储器扩展157

4.2.3 MCS-51对外部存储器的扩展159

4.2.4 程序存储空间和数据存储空间的混合159

4.3 并行I/O接口的扩展160

4.3.1 概述160

4.3.2 普通并行I/O接口扩展161

4.3.3 可编程并行I/O接口芯片扩展163

4.3.4 可编程逻辑器件（PLD）的扩展171

4.3.5 可编程系统器件（PSD）的扩展174

4.4 时钟芯片的扩展176

4.4.1 时钟芯片概述176

4.4.2 DS12C887的结构及工作原理177

4.4.3 DS12C887与MCS-51的接口182

4.4.4 DS12C887的应用举例182

4.5 系统监控芯片的扩展184

4.5.1 概述185

4.5.2 MAX692A的工作原理186

4.5.3 MAX692A与MCS-51的接口187

4.5.4 MAX692A的编程应用188

4.6 总线接口扩展189

4.6.1 EIARS-232C总线标准与接口电路189

4.6.2 RS-422/RS-485总线标准与接口电路193

4.6.3 I2C总线标准与接口电路197

4.6.4 其他常用总线标准201

习题4203

第5章 MCS-51单片机的输入／输出通道接口205

5.1 输入／输出通道概述205

5.1.1 传感器205

5.1.2 单片机应用系统的输入／输出通道206

5.2 D/A转换器及接口技术209

5.2.1 D/A转换器的性能指标209

5.2.2 D/A转换器的分类210

5.2.3 D/A转换器的接口210

5.3 A/D转换器及接口技术219

5.3.1 A/D转换器的性能指标219

5.3.2 A/D转换器的分类220

5.3.3 A/D转换器的接口220

5.3.4 数据采集系统229

习题5231

第6章 MCS-51单片机的交互通道配置与接口233

6.1 MCS-51单片机与键盘的接口技术233

6.1.1 概述233

6.1.2 使用键盘时必须解决的问题234

6.1.3 键盘接口234

6.2 MCS-51单片机与显示器的接口技术244

6.2.1 LED显示器及其接口244

6.2.2 LCD显示器及其接口250

6.3 MCS-51单片机键盘和显示器接口设计实例253

6.3.1 利用8155芯片实现键盘和显示器接口253

6.3.2 利用MCS-51的串行口实现键盘和显示器接口255

6.3.3 利用专用芯片实现键盘和显示器接口257

6.4 MCS-51单片机与微型打印机的接口技术258

6.4.1 微型打印机的特点258

6.4.2 接口技术259

6.4.3 字符代码及打印命令260

6.4.4 打印程序实例262

习题6264

第7章 MCS-51单片机应用系统设计265

7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程266

7.1.1 总体设计266

7.1.2 硬件设计267

7.1.3 软件设计269

7.1.4 可靠性设计270

7.1.5 单片机应用系统的调试、测试276

7.2 C51编程简介277

7.2.1 MCS-51单片机C51语言简介277

7.2.2 C51的基本语法278

7.2.3 C51编译器279

7.2.4 Keil C51开发系统简介280

7.2.5 C51应用举例282

7.3 单片机应用系统举例283

7.3.1 单片机在控制系统中的应用283

7.3.2 单片机在家用电器中的应用286

7.3.3 单片机在里程、速度计量中的应用291

习题7296

第8章 16位单片机简介297

8.1 概述297

8.2 MCS-96单片机的内部结构与引脚298

8.2.1 CPU结构与引脚298

8.2.2 存储器与I/O端口303

8.2.3 中断系统305

8.2.4 高速I/O部件和定时器／计数器308

8.2.5 脉冲宽度调制PWM311

8.2.6 模拟输入312

8.2.7 其他部件312

8.3 MCS-96单片机指令系统简介314

8.3.1 操作数类型314

8.3.2 寻址方式315

8.3.3 MCS-96指令系统简介316

习题8319

第9章 实验320

9.1 ASCII码转换实验320

9.2 排序程序实验321

9.3 定时器／计数器实验322

9.4 基本输入／输出实验324

9.5 中断实验327

9.6 8255A并行口扩展实验329

9.7 8155并行口扩展实验330

9.8 A/D转换实验333

9.9 D/A转换实验337

9.10 MCS-51单片机与IBM-PC异步通信实验338

9.11 步进电机控制实验340

9.12 LCD显示实验343

9.13 课程设计与创新实验题目346

9.13.1 医院住院病人呼叫器的设计346

9.13.2 万年历的设计346

9.13.3 智力竞赛抢答器的设计346

9.13.4 交通信号灯实时控制系统的设计347

9.13.5 自动电梯控制电路的设计347

9.13.6 出租车计程计价器的设计347

9.13.7 智能化公共汽车报站器的设计347

9.13.8 自动往返电动车的设计348

9.13.9 简易IC卡收费器的设计348

9.13.10 消毒柜控制电路的设计348

附录A ASCII码字符表349

附录B 常用集成电路引脚图350

附录C 常用单片机典型产品引脚图356

附录D MCS-51单片机指令表357

附录E 著名的单片机网站简介361

参考文献362