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第1章 单片机技术基础1

1.1单片机概述1

1.1.1单片机定义1

1.1.2单片机特点和应用1

1.1.3单片机技术的发展2

1.1.4 MCS-51单片机系列3

1.1.5单片机选型4

1.2单片机内部结构5

1.2.1 CPU6

1.2.2存储器结构7

1.2.3 I/O接口12

1.3 8051引脚及其功能12

1.3.1电源与时钟引脚12

1.3.2控制引脚13

1.3.3 I/O接口引脚13

1.4并行口内部结构和工作原理14

1.4.1 P0口14

1.4.2 P1口15

1.4.3 P2口15

1.4.4 P3口16

1.4.5并行端口负载能力17

1.5时钟电路与时序17

1.5.1时钟电路18

1.5.2周期与指令时序18

1.6单片机工作方式20

1.6.1单片机复位方式20

1.6.2程序运行方式21

1.6.3掉电保护方式21

1.6.4低功耗方式21

1.7单片机应用系统开发简介22

1.7.1单片机应用系统设计步骤22

1.7.2单片机开发工具简介23

1.8思考题24

第2章 指令系统和汇编语言26

2.1概述26

2.1.1指令格式26

2.1.2指令描述符号说明27

2.2寻址方式27

2.2.1寄存器寻址27

2.2.2直接寻址28

2.2.3立即寻址28

2.2.4寄存器间接寻址28

2.2.5基址加变址寻址28

2.2.6相对寻址29

2.2.7位寻址29

2.3指令分类介绍30

2.3.1数据传送指令30

2.3.2算术运算指令34

2.3.3逻辑操作指令39

2.3.4控制转移指令41

2.3.5位操作指令46

2.4指令执行过程49

2.5常用伪指令50

2.6汇编语言程序基本结构52

2.7思考题55

第3章 单片机C51程序设计57

3.1单片机C语言程序设计概述57

3.1.1 C51程序设计语言简介57

3.1.2 Keil C51开发环境简介57

3.2 C51程序设计基础61

3.2.1 C51中的数据类型61

3.2.2 C51中常量和变量63

3.2.3 C51中的运算符65

3.2.4 C51程序基本结构66

3.3单片机硬件资源的C51访问69

3.4 C51和汇编语言混合编程71

3.4.1 C51和汇编语言编程比较和说明71

3.4.2 C51和汇编语言混合编程方法71

3.5思考题72

第4章 单片机与Proteus虚拟仿真74

4.1 Proteus概述74

4.2 Proteus ISIS应用简介74

4.2.1 Proteus ISIS集成环境75

4.2.2 Proteus ISIS元器件库77

4.2.3 Proteus ISIS中的原理图绘制78

4.2.4虚拟仿真工具80

4.3 Proteus中的电子设计与仿真82

4.3.1直流稳压电源设计83

4.3.2光控LED小夜灯设计85

4.3.3数字钟设计86

4.4 Proteus中的单片机系统设计与仿真89

4.4.1单片机电路原理图绘制89

4.4.2程序的设计与编译89

4.4.3目标代码的加载90

4.4.4程序调试与观察91

4.4.5 Proteus和Keil C联机调试92

4.4.6单片机流水灯控制94

4.5思考题96

第5章 单片机中断系统98

5.1中断技术概述98

5.2 8051中断系统结构及其控制98

5.2.1中断系统结构99

5.2.2中断源及中断标志99

5.2.3中断控制和中断处理101

5.3外部中断的实现105

5.3.1外部中断触发方式105

5.3.2多中断源系统硬件扩展106

5.4中断系统程序设计106

5.4.1中断程序基本结构107

5.4.2中断初始化程序设计109

5.4.3中断服务子程序设计110

5.5单片机LED显示模式控制设计实例111

5.6思考题113

第6章 定时/计数器115

6.1定时/计数器工作原理及其控制115

6.1.1内部结构和工作原理115

6.1.2功能及其控制116

6.2定时/计数器工作方式及其设置118

6.2.1工作方式及其特点118

6.2.2定时/计数器配置及初始化120

6.2.3扩大定时时间方法126

6.3定时/计数器实现软件“看门狗”原理128

6.4单片机LED亮度控制系统设计实例130

6.5思考题133

第7章 单片机串行口135

7.1串行通信概述135

7.2 8051单片机串行口结构137

7.2.1串行口通信接口结构137

7.2.2串行通信控制寄存器137

7.3串行口的工作方式及波特率设定138

7.3.1工作方式0139

7.3.2工作方式1140

7.3.3工作方式2141

7.3.4工作方式3143

7.3.5波特率计算143

7.4多机通信原理145

7.5单片机的双机通信应用实例146

7.5.1串行通信接口电路146

7.5.2双机通信系统软件设计147

7.6思考题151

第8章 单片机存储器扩展153

8.1存储器扩展153

8.1.1半导体存储器简介153

8.1.2典型存储器芯片介绍154

8.1.3存储器的扩展和地址译码157

8.1.4存储器扩展实例161

8.1.5串行E2 PROM扩展164

8.2 I/O端口的基本应用与扩展170

8.2.1 I/O端口基本输入/输出应用171

8.2.2串、并口简单扩展电路172

8.3思考题176

第9章 单片机系统接口扩展及应用178

9.1键盘接口扩展178

9.1.1按键识别与处理178

9.1.2独立式键盘原理与接口179

9.1.3行列式键盘原理与接口180

9.1.4利用独立式按键实现4路抢答器184

9.2显示接口扩展186

9.2.1 LED数码管工作原理186

9.2.2 LED数码管显示接口187

9.2.3利用74LS164实现2位静态显示电路188

9.2.4利用MAX7219实现4位动态显示电路190

9.2.5 LCD模块概述194

9.2.6利用LCD1602实现字符显示197

9.2.7利用LCM1264ZK实现汉字显示200

9.3模拟量输入/输出接口扩展204

9.3.1模拟量输入/输出接口概述204

9.3.2 D-A转换器概述204

9.3.3利用DAC0832实现锯齿波信号发生器206

9.3.4 A-D转换器概述208

9.3.5利用ADC0808实现模拟量采集208

9.4思考题211

第10章 串行扩展和功率接口技术213

10.1单片机串行扩展技术213

10.1.1单总线技术概述213

10.1.2 DS18B20单总线测温应用实例214

10.1.3 SPI总线概述220

10.1.4 SPI总线E2 PROM扩展应用实例221

10.2单片机功率接口技术225

10.2.1开关型功率接口概述225

10.2.2单片机功率晶体管接口应用实例227

10.2.3单片机继电器接口应用实例228

10.2.4单片机晶闸管接口应用实例230

10.3思考题231

第11章 虚拟仿真综合设计实例232

11.1单片机多功能秒表设计与仿真232

11.1.1多功能秒表电路设计232

11.1.2多功能秒表程序设计233

11.1.3多功能秒表调试与仿真237

11.2单片机直流电动机调速系统设计与仿真238

11.2.1直流电动机调速系统电路设计238

11.2.2直流电动机调速系统程序设计239

11.2.3直流电动机调速系统调试与仿真243

11.3单片机多功能电子日历设计与仿真243

11.3.1多功能电子日历电路设计243

11.3.2多功能电子日历程序设计244

11.3.3多功能电子日历调试与仿真248

11.4单片机自动抽油烟机设计与仿真249

11.4.1自动抽油烟机电路设计249

11.4.2自动抽油烟机程序设计250

11.4.3自动抽油烟机调试与仿真255

附录257

附录A 常用字符与ASCII代码对照表257

附录B MCS-51系列单片机指令表258

参考文献262