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第1章 单片机基础知识1

1.1 单片机的数学基础1

1.1.1 数的进制及其相互转换1

1.1.2 带符号数的表示方法4

1.1.3 溢出的判别方法5

1.1.4 ASCII码和BCD码7

1.2 单片机基础9

1.2.1 计算机的经典组成9

1.2.2 单片机的概念11

1.2.3 单片机的应用范围13

1.2.4 单片机的发展14

1.2.5 单片机系统15

1.2.6 单片机与嵌入式系统18

1.3 常用单片机系列介绍19

1.3.1 MCS-51系列19

1.3.2 MC68系列（Motorola公司的8位单片机）20

1.3.3 PIC16系列22

1.3.4 MSP430系列23

1.3.5 AVR系列23

1.3.6 STC12C5A60S2系列26

实训一 了解单片机开发环境27

小结30

习题与思考题31

第2章 MCS-51单片机的基本结构33

2.1 MCS-51单片机的内部结构33

2.1.1 中央处理器（CPU）33

2.1.2 存储器36

2.1.3 I/O端口36

2.1.4 定时器／计数器37

2.1.5 中断系统37

2.1.6 内部总线37

2.2 AT89C51单片机引脚及其功能37

2.2.1 I/O端口功能38

2.2.2 电源线41

2.2.3 外接晶体引脚41

2.2.4 控制线41

2.3 AT89C51存储器42

2.3.1 程序存储器42

2.3.2 数据存储器42

2.4 AT89C51单片机最小应用系统45

2.4.1 复位电路46

2.4.2 时钟电路47

2.4.3 电源电路48

实训二 单片机控制信号灯亮灭50

小结51

习题与思考题52

第3章 MCS-51单片机的指令系统及汇编程序设计53

3.1 指令格式和寻址方式53

3.1.1 汇编语言指令格式53

3.1.2 符号注释54

3.1.3 寻址方式54

3.2 AT89C51指令系统56

3.2.1 数据传送类指令56

3.2.2 算术运算类指令59

3.2.3 逻辑操作与移位指令62

3.2.4 控制转移类指令64

3.2.5 位操作类指令66

3.3 汇编语言程序设计68

3.3.1 汇编语言的构成68

3.3.2 汇编语言程序设计和汇编71

3.3.3 顺序程序设计72

3.3.4 分支程序设计74

3.3.5 循环程序设计77

3.3.6 子程序设计82

3.4 汇编语言程序设计举例84

3.4.1 查表程序设计84

3.4.2 数据检索程序设计87

3.4.3 运算程序设计88

实训三 单片机控制流水灯（汇编程序）91

小结92

习题与思考题92

第4章 单片机的C51程序设计95

4.1 C51程序的结构特点95

4.1.1 C语言与汇编语言的比较95

4.1.2 C51程序的结构特点95

4.2 C51语法基础97

4.2.1 C语言词汇97

4.2.2 编译预处理98

4.3 C51的数据类型、存储类型及常量与变量100

4.3.1 C51的数据类型100

4.3.2 C51的数据存储类型101

4.3.3 常量与变量101

4.4 C51对单片机主要资源的定义102

4.4.1 使用关键字定义特殊功能寄存器（SFR）103

4.4.2 通过头文件访问特殊功能寄存器（SFR）103

4.4.3 扩展I/O端口或片外RAM的直接访问106

4.4.4 定义和使用位变量106

4.5 C51的基本运算107

4.5.1 C51的算术运算107

4.5.2 C51的关系运算108

4.5.3 C51的逻辑运算108

4.5.4 C51的位运算109

4.5.5 C51的赋值运算109

4.6 C51的构造数据类型110

4.6.1 数组110

4.6.2 结构111

4.6.3 联合113

4.7 C51的流程控制语句116

4.7.1 选择控制语句116

4.7.2 循环控制语句118

4.8 C51的函数122

4.8.1 函数的分类与定义122

4.8.2 函数的调用125

4.9 指针127

4.9.1 内存单元、地址和指针127

4.9.2 指针变量的定义、赋值与引用128

4.9.3 指针与数组131

4.9.4 指针变量作为函数的参数133

4.10 C51程序设计举例135

4.10.1 在C51中加入汇编语言语句135

4.10.2 LED动态显示驱动程序设计136

实训四 单片机控制流水灯（C51程序）141

实训五 计数器的C51程序设计与制作143

小结146

习题与思考题146

第5章 MCS-51的定时与中断系统148

5.1 MCS-51的中断系统及其应用148

5.1.1 中断的概念148

5.1.2 MCS-51单片机中断系统的结构150

5.1.3 中断响应153

5.1.4 C51的中断服务函数与寄存器组选择156

5.2 定时器／计数器159

5.2.1 定时器／计数器的结构及工作原理159

5.2.2 定时器／计数器的控制160

5.2.3 定时器／计数器的编程和应用163

实训六 可调时间数字钟的设计与制作166

小结171

习题与思考题171

第6章 串行接口及串行通信技术173

6.1 串行通信基础知识173

6.1.1 串行通信的基本概念173

6.1.2 串行通信的制式173

6.1.3 串行通信的分类174

6.2 AT89C51单片机的串行接口175

6.2.1 串行接口的结构与控制175

6.2.2 串行接口的工作方式177

6.2.3 串行接口的波特率设计178

6.3 AT89C51单片机串行通信举例180

6.3.1 双机通信180

6.3.2 多机通信183

6.3.3 PC机与单片机间的串行通信184

6.4 串行通信总线标准及RS-232C接口187

实训七 单片机间的双机通信191

小结195

习题与思考题195

第7章 AT89C51单片机系统扩展197

7.1 AT89C51单片机系统扩展及结构197

7.1.1 系统总线197

7.1.2 存储器扩展的编址技术198

7.2 AT89C51单片机的存储器扩展202

7.2.1 程序存储器的扩展202

7.2.2 数据存储器的扩展205

7.3 并行I/O 口扩展207

7.3.1 基本I/O 口的扩展207

7.3.2 可编程I/O 口芯片8255及应用210

实训八 用8255芯片实现接口扩展214

小结216

习题与思考题216

第8章 AT89C51单片机的接口技术218

8.1 键盘接口技术218

8.1.1 键盘的工作原理218

8.1.2 独立式按键220

8.1.3 矩阵式按键221

8.2 显示器接口技术225

8.2.1 LED显示器及其接口225

8.2.2 LED点阵显示器及其接口230

8.2.3 LCD显示器及其接口239

8.3 A/D转换器及其接口技术251

8.3.1 A/D转换器概述251

8.3.2 典型A/D转换器芯片ADC0809253

8.3.3 ADC0809与AT89C51单片机的接口及应用255

8.4 D/A转换器及其接口技术257

8.4.1 D/A转换器概述257

8.4.2 典型D/A转换器芯片DAC0832259

8.4.3 DAC0832与AT89C51单片机的接口及应用260

实训九 基于ADC0832的数字电压表263

小结271

习题与思考题271

第9章 单片机应用系统设计272

9.1 单片机应用系统开发的一般方法272

9.1.1 确定任务272

9.1.2 总体设计272

9.1.3 硬件设计273

9.1.4 软件设计274

9.1.5 系统的仿真调试与运行275

9.2 单片机应用系统的开发工具276

9.2.1 单片机开发系统的组成结构276

9.2.2 单片机开发系统的功能277

9.2.3 单片机开发系统的类型278

9.3 单片机应用系统举例280

9.3.1 信号发生器设计280

9.3.2 抢答器系统设计283

实训十 单片机控制球赛记分牌的设计288

小结295

习题与思考题296

参考文献297