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第1章 概述1

1.1 单片机发展概况1

1.1.1 单片机的发展历史1

1.1.2 单片机的组成及特点2

1.1.3 单片机的发展趋势3

1.1.4 单片机与嵌入式系统4

1.2 常用8位单片机系列5

1.2.1 80C51系列单片机的特点及分类5

1.2.2 其他常用单片机系列综述7

第2章 单片机结构及原理11

2.1 单片机结构11

2.1.1 单片机组成及结构11

2.1.2 引脚定义及功能13

2.2 单片机的工作原理16

2.2.1 指令与程序概述16

2.2.2 CPU的工作原理17

2.2.3 单片机执行程序过程18

2.3 存储器20

2.3.1 存储器结构和地址空间20

2.3.2 程序存储器21

2.3.3 数据存储器23

2.3.4 专用寄存器（SFR）25

2.4 CPU时序及时钟电路30

2.4.1 CPU时序及有关概念30

2.4.2 80C51的指令时序31

2.4.3 振荡器和时钟电路33

2.5 复位和复位电路34

2.5.1 内部复位信号的产生34

2.5.2 复位状态34

2.5.3 外部复位电路设计35

2.6 输入／输出端口结构36

2.6.1 4个I/O端口的主要异同点36

2.6.2 P0口37

2.6.3 P1口38

2.6.4 P2口39

2.6.5 P3口39

2.7 80C51系列单片机的低功耗方式40

2.7.1 电源控制寄存器PCON40

2.7.2 待机方式41

2.7.3 掉电方式41

思考与练习42

第3章 指令系统43

3.1 指令系统简介43

3.2 寻址方式44

3.2.1 符号约定44

3.2.2 寻址方式说明46

3.3 指令系统分类介绍50

3.3.1 数据传送类指令50

3.3.2 算术运算类指令55

3.3.3 逻辑操作类指令59

3.3.4 控制转移类指令62

3.3.5 位操作类指令66

思考与练习68

第4章 汇编语言程序设计72

4.1 概述72

4.1.1 程序设计语言72

4.1.2 汇编语言规范73

4.1.3 汇编语言程序设计步骤76

4.2 汇编语言程序设计举例77

4.2.1 顺序程序设计77

4.2.2 循环程序设计78

4.2.3 分支程序设计79

4.2.4 散转程序设计80

4.2.5 查表程序设计83

4.2.6 子程序设计85

4.3 综合编程举例87

4.3.1 代码转换类程序87

4.3.2 运算类程序89

4.3.3 常用I/O端口程序92

思考与练习95

第5章 定时／计数器97

5.1 定时／计数器T0、T1概述97

5.1.1 定时器／计数器T0、T1的结构97

5.1.2 定时／计数器的原理98

5.2 定时／计数器的控制方法98

5.2.1 定时／计数器寄存器98

5.2.2 定时／计数器的初始化100

5.3 定时／计数器T0、T1的工作方式100

5.3.1 方式0100

5.3.2 方式1101

5.3.3 方式2101

5.3.4 方式3102

5.3.5 定时／计数器初值的确定方法103

5.4 定时器T0、T1应用举例104

5.4.1 定时器应用举例104

5.4.2 计数器应用举例105

5.4.3 门控位应用举例106

5.5 定时／计数器T2108

5.5.1 T2的寄存器108

5.5.2 T2的工作方式109

5.5.3 应用例题112

5.6 定时器T3——WDT监视定时器113

5.6.1 WDT的功能及应用特点113

5.6.2 辅助寄存器AUXR114

思考与练习114

第6章 80C51的串行接口116

6.1 串行通信概述116

6.1.1 同步通信和异步通信方式116

6.1.2 串行通信的数据传送速率117

6.1.3 串行通信的方式117

6.1.4 通信协议118

6.2 80C51串行口简介118

6.2.1 串行口结构与工作原理118

6.2.2 串行口控制寄存器SCON119

6.2.3 80C51的帧格式120

6.2.4 波特率的设置121

6.3 串行通信工作方式122

6.3.1 方式0122

6.3.2 方式1123

6.3.3 方式2和方式3123

6.3.4 多机通信124

6.4 串行口应用举例125

6.4.1 用串行口扩展I/O口125

6.4.2 用串行口进行异步通信127

思考与练习131

第7章 中断系统133

7.1 概述133

7.1.1 中断的概念133

7.1.2 引进中断技术的优点133

7.1.3 中断源134

7.1.4 中断系统的功能134

7.2 89S51单片机的中断系统136

7.2.1 中断系统的结构136

7.2.2 中断源及中断入口136

7.2.3 中断控制138

7.3 中断处理过程141

7.3.1 中断响应141

7.3.2 中断处理142

7.3.3 中断返回143

7.3.4 中断请求的撤除143

7.3.5 扩充外中断源144

7.4 中断程序的设计与应用145

7.4.1 中断程序的一般设计方法145

7.4.2 中断程序应用举例148

思考与练习157

第8章 单片机的系统扩展159

8.1 并行扩展概述159

8.1.1 外部并行扩展总线159

8.1.2 系统扩展常用芯片160

8.1.3 并行扩展的寻址方法163

8.2 存储器的并行扩展164

8.2.1 程序存储器扩展概述164

8.2.2 数据存储器扩展概述164

8.2.3 存储器扩展举例165

8.2.4 超大容量存储器的扩展166

8.3 并行I/O接口的扩展167

8.3.1 简单的并行I/O扩展167

8.3.2 可编程I/O接口电路的扩展169

8.4 串行扩展概述175

8.4.1 串行扩展总线与串行扩展接口176

8.4.2 常用串行总线与串行接口简介176

8.4.3 单片机串行扩展的模拟技术178

8.5 I2C总线179

8.5.1 I2C总线的特点179

8.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理180

8.5.3 I2C总线的传输时序180

8.5.4 I2C总线应用举例182

8.6 SPI串行接口192

8.6.1 SPI接口的特点192

8.6.2 SPI接口的组成及基本原理192

8.6.3 SPI串行接口应用举例193

思考与练习202

第9章 接口技术203

9.1 键盘接口203

9.1.1 键盘工作原理203

9.1.2 独立式按键204

9.1.3 行列式键盘206

9.2 显示器接口211

9.2.1 LED显示器的结构与原理211

9.2.2 LED静态显示方式213

9.2.3 LED动态显示方式215

9.2.4 液晶显示器LCD的应用技术217

9.2.5 键盘、显示接口电路221

9.3 可编程显示驱动芯片MAX7219222

9.3.1 MAX7219的结构及工作原理222

9.3.2 MAX7219的引脚及功能223

9.3.3 MAX7219的寄存器223

9.3.4 应用实例226

9.4 功率驱动器件及接口电路228

9.4.1 输出接口的隔离技术228

9.4.2 直流负载驱动电路228

9.4.3 晶闸管负载驱动电路229

9.4.4 继电器接口电路230

9.4.5 固态继电器接口电路231

9.5 数／模转换接口233

9.5.1 DAC电路原理233

9.5.2 D/A转换器的主要技术指标234

9.5.3 典型D/A转换器及接口234

9.6 模／数转换器238

9.6.1 模／数转换的主要技术指标238

9.6.2 逐次逼近式A/D转换239

9.6.3 双积分ADC电路243

9.7 打印机接口247

9.7.1 TPμP-40A主要技术性能及接口要求247

9.7.2 字符代码及打印命令249

9.7.3 TPμP-40A/16A与单片机接口250

思考与练习251

第10章 单片机应用系统的设计与开发253

10.1 应用系统研制过程253

10.1.1 总体设计253

10.1.2 硬件设计254

10.1.3 软件设计256

10.2 开发工具和开发方法259

10.2.1 单片机仿真开发系统的功能260

10.2.2 单片机应用系统的调试262

10.3 恒温箱温度控制监测系统264

10.3.1 题目分析264

10.3.2 硬件设计264

10.3.3 软件设计265

10.4 日历／时钟芯片与单片机的接口与应用270

10.4.1 PCF8563日历／时钟芯片简介270

10.4.2 PCF8563寄存器的功能及应用271

10.4.3 PCF8563与单片机的接口及应用276

10.5 语音芯片与单片机的接口与应用280

10.5.1 ISD系列语音产品简介280

10.5.2 引脚功能281

10.5.3 寻址方法282

10.5.4 操作模式及应用283

10.5.5 ISD器件应用举例284

10.5.6 ISD1420T语音开发录放实验板289

思考与练习290

附录1 80C51指令表291

附录2 各数制对照表295

附录3 ASCII（美国标准信息交换码）表296

附录4 二进制逻辑单元图形符号对照表297

附录5 常用芯片引脚图298

参考文献300