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绪论1

0.1 单片机的技术发展阶段1

0.2 单片机的技术发展趋势2

0.3 单片机的应用系统模式2

0.3.1 单片机应用系统的结构2

0.3.2 单片机的种类2

0.4 本课程的性质、内容、任务和要求3

第1章 微型计算机基础知识4

1.1 微型计算机数制及其转换4

1.1.1 微型计算机的数制4

1.1.2 微型计算机不同数制间数的转换6

1.1.3 二进制数和十六进制数的运算8

1.2 码制9

1.2.1 英文字符的表示方法——ASCII码9

1.2.2 BCD码（二进制编码的十进制数）10

1.2.3 计算机中带符号数的表示方法10

1.3 单片机组成原理12

1.3.1 单片机的基本结构12

1.3.2 单片机的基本工作原理18

1.4 单片机发展概况22

1.4.1 单片机及其特点23

1.4.2 单片机技术现状及将来发展趋势24

1.4.3 增强型MCS-51单片机芯片特征26

本章小结29

习题30

第2章 MCS-51单片机的基本结构及原理33

2.1 MCS-51系列单片机的内部结构34

2.2 MCS-51单片机的引脚及功能37

2.3 输入／输出（I/O）口内部结构及使用40

2.3.1 P1口内部结构及使用41

2.3.2 P0口内部结构及使用42

2.3.3 P2口内部结构及使用43

2.3.4 P3口内部结构及使用43

2.3.5 L/O口负载能力43

2.3.6 读锁存器和读引脚指令45

2.4 存储器系统45

2.4.1 程序存储器46

2.4.2 片内数据存储器47

2.4.3 外部数据存储器57

2.5 操作时序57

2.5.1 对外部程序存储器的读操作时序58

2.5.2 外部数据存储器读写时序59

2.5.3 6时钟／机器周期模式下的时序61

本章小结61

习题61

第3章 MCS-51单片机的指令系统65

3.1 指令格式65

3.1.1 指令的格式65

3.1.2 指令的分类66

3.1 3 指令的存放空间67

3 1.4 指令常用的缩写符号说明67

3.2 寻址方式69

3.2.1 立即寻址69

3.2.2 直接寻址69

3.2.3 寄存器寻址70

3.2.4 寄存器间接寻址70

3.2.5 变址寻址70

3.2.6 位寻址71

3.2.7 相对寻址71

3.3 数据传送指令72

3.3.1 内部数据传送指令（15条）72

3.3.2 外部数据传送指令（7条）75

3.3.3 堆栈操作指令（2条）77

3.3.4 数据交换指令（4条）78

3.4 算术运算指令79

3.4.1 加法指令（14条）79

3.4.2 减法指令（8条）81

3.4.3 乘法指令（1条）82

3.4.4 除法指令（1条）83

3.5 逻辑运算和环移指令83

3.5.1 逻辑运算指令（20条）83

3.5.2 环移指令（5条）86

3.6 位操作指令87

3.6.1 位变量传送指令（2条）87

3.6.2 位变量修改指令（6条）87

3.6.3 位变量逻辑操作指令（4条）88

3.7 控制转移指令89

3.7.1 无条件转移指令（4条）89

3.7.2 条件转移指令（13条）91

3.8 调用和返回指令92

3.8.1 调用和返回过程92

3.8.2 调用指令（2条）93

3.8.3 返回指令（2条）94

3.8.4 空操作指令（1条）94

3.9 伪指令94

3.10 汇编语言程序设计96

3.10.1 程序设计的语言96

3.10.2 程序设计的步骤96

3.10.3 程序设计举例97

3.10.4 编程软件使用103

本章小结109

实验 数据传送实验110

习题113

第4章 中断控制、定时／计数器119

4.1 中断概述119

4.1.1 中断的定义和作用119

4.1.2 中断源120

4.1.3 中断系统的组成121

4.1.4 中断的响应过程122

4.2 MCS-51单片机的中断系统123

4.2.1 MCS-51中断系统的结构123

4.2.2 MCS-51的中断源和中断请求标志124

4.2 3 MCS-51对中断允许和中断优先级的控制125

4.2.4 MCS-51对中断的响应过程及中断系统的初始化128

4.3 MCS-51对外部中断源的应用及扩展129

4.3.1 MCS-51对外部中断源的应用129

4.3.2 MCS-51对外部中断源的扩展130

4.4 定时／计数器的功能及应用133

4.4.1 定时／计数器功能概述133

4.4.2 MCS-51内部定时／计数器的结构及其控制134

4.4.3 MCS-51内部定时／计数器的工作方式136

4.4.4 MCS-51对内部定时／计数器的初始化138

4.4.5 应用举例139

本章小结141

实验一 定时器实验141

实验二 外部中断实验143

习题145

第5章 MCS-51单片机系统组成及扩展应用149

5.1 MCS-51单片机最小应用系统的构成149

5.1.1 单片机的时钟电路149

5.1.2 单片机的复位电路151

5.2 MCS-51单片机的外部存储器的扩展152

5.2.1 MCS-5l系列单片机的片外总线结构152

5.2.2 MCS-5l系列单片机的系统扩展能力153

5.2.3 MCS-5l系列单片机常用存储器扩展芯片153

5.2.4 存储器的扩展157

5.3 MCS-51单片机并行I/O接口的扩展166

5.3.1 通过锁存器、触发器的I/O口扩展电路166

5.3.2 利用串入并出及并入串出芯片扩展I/O口168

5.3.3 利用8155/8156可编程I/O芯片扩展MCS-51的I/O口169

5.4 MCS-51单片机的串行接口175

5.4.1 串行通信概念175

5.4.2 MCS-51单片机串行通信口控制及初始化179

5.4.3 串行口工作方式及应用180

5.4.4 帧错误检测及应用186

5.5 MCS-5l与A/D和D/A的接口189

5 5.1 A/D转换器及接口技术189

5.5.2 D/A转换器及接口技术197

5.6 MCS-51与LED／键盘的接口204

5.6.1 LED数码显示器接口电路204

5.6.2 LED点阵显示器及其接口电路209

5.6.3 键盘电路形式210

5.6.4 键盘按键编码213

5.6.5 键盘监控方式217

本章小结222

实验一 外部数据程序存储器实验222

实验二 外部数据存储器扩展实验223

实验三 单片机串行口通信实验226

实验四 DAC0832 D/A转换实验228

实验五 静态串行显示实验230

实验六 查询式键盘实验232

实验七 阵列式键盘实验236

习题240

第6章 单片机控制实际应用245

6.1 水塔水位控制系统245

6.1.1 水塔水位控制系统功能245

6.1.2 系统的硬件组成245

6.1.3 软件系统247

6.2 车刀架伺服系统的控制248

6.2.1 普通卧式车床的传动系统248

6 2.2 数控改造后车刀架的伺服控制系统249

6.2.3 MCS-51单片机控制的硬件系统249

6.2.4 车刀架伺服系统软件设计249

6.3 直冷式电冰箱的控制系统252

6.3.1 直冷式电冰箱的工作原理及控制要求252

6.3.2 电冰箱控制系统硬件电路253

6.3.3 电冰箱控制系统程序256

6.4 剪切机的控制系统257

6.4.1 自动剪切机工作过程257

6 4.2 单片机硬件设计258

6 4.3 软件设计260

本章小结263

习题263

第7章 微机控制系统的开发与仿真267

7.1 单片机应用系统开发过程267

7.1.1 总体设计267

7.1.2 硬件设计269

7.1.3 资源分配271

7.2 单片机开发工具及选择272

7.2.1 仿真器273

7.2.2 其他工具277

7.3 系统可靠性设计277

7.3.1 硬件可靠性设计278

7.3.2 系统自诊断技术280

7.3.3 系统抗干扰性能281

本章小结284

习题284

附录一 MCS-51指令表286

附录二 ASCII对照表290

参考文献292