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第1章 微机基础知识1

1.1 计算机中负数的表示和运算1

1.1.1 机器数1

1.1.2 机器数的原码、反码和补码2

1.1.3 补码加减运算3

1.1.4 原码乘除运算3

1.2 微机中的常用编码4

1.2.1 ASCII码4

1.2.2 非ASCII编码5

1.2.3 BCD码5

1.3 微机概述6

1.3.1 微型计算机的发展6

1.3.2 微型计算机的基本组成6

1.3.3 微处理器的基本组成7

1.3.4 微机系统的工作过程8

1.3.5 8086微处理器介绍9

1.4 单片微型计算机概述11

1.4.1 单片机的发展过程及产品近况11

1.4.2 单片机的特点及应用领域13

1.4.3 单片机的供应状态14

1.4.4 单片机应用系统开发过程14

1.5 单片机仿真软件与实验板介绍15

1.5.1 μVision集成开发环境简介15

1.5.2 创建项目实例17

1.5.3 Proteus软件介绍18

1.5.4 单片机兴趣实验板设计与制作简介25

本章小结28

思考题及习题29

第2章 微型计算机的存储器30

2.1 微型计算机存储器概述30

2.2 只读存储器32

2.2.1 只读存储器的结构及分类32

2.2.2 只读存储器典型产品举例36

2.3 随机存取存储器37

2.3.1 静态基本存储电路39

2.3.2 动态基本存储电路40

2.3.3 RAM芯片介绍40

2.4 Flash存储器42

2.4.1 Flash类型及应用43

2.4.2 NOR和NAND Flash存储器的使用区别44

2.4.3 闪存AT29LV040A芯片介绍44

2.5 存储器的组成与扩展45

2.5.1 存储器芯片的选择46

2.5.2 存储器的扩展46

本章小结51

思考题及习题52

第3章 80C51的结构和原理53

3.1 80C51系列概述53

3.1.1 MCS-51系列53

3.1.2 80C51系列53

3.1.3 80C51的应用模式53

3.2 80C51典型产品资源配置与引脚54

3.2.1 80C51典型产品资源配置54

3.2.2 引脚信号55

3.3 80C51系列单片机的结构56

3.3.1 80C51单片机逻辑结构56

3.3.2 80C51单片机内部结构57

3.4 80C51内部数据存储器（内部RAM）58

3.4.1 80C51的内部数据存储器58

3.4.2 专用寄存器的位寻址63

3.5 80C51内部程序存储器（内部ROM）64

3.5.1 片内与片外程序存储器的选择64

3.5.2 程序存储器的几个特殊单元65

3.6 80C51单片机输入输出（I/O）口66

3.6.1 P0口66

3.6.2 P1口67

3.6.3 P2口67

3.6.4 P3口68

3.7 单片机的工作方式69

3.7.1 复位及复位电路69

3.7.2 时钟电路和时序69

3.7.3 单片机的低功耗方式71

3.8 单片机执行指令的过程72

本章小结73

思考题及习题74

第4章 80C51的指令系统75

4.1 指令的基本格式及常用符号75

4.1.1 指令的字节数76

4.1.2 指令的执行时间76

4.1.3 汇编语言的语句结构76

4.2 80C51的寻址方式77

4.2.1 立即寻址77

4.2.2 直接寻址77

4.2.3 寄存器寻址78

4.2.4 寄存器间接寻址79

4.2.5 变址寻址79

4.2.6 相对寻址79

4.2.7 位寻址80

4.3 数据传送类指令81

4.3.1 一般传送指令81

4.3.2 特殊传送指令83

4.4 算术运算类指令86

4.4.1 不带进位加法指令及BCD码加法调整指令86

4.4.2 带进位加法指令88

4.4.3 加1指令88

4.4.4 带借位减法指令88

4.4.5 减1指令89

4.4.6 乘、除法指令89

4.5 逻辑运算类指令90

4.5.1 逻辑与指令90

4.5.2 逻辑或指令91

4.5.3 逻辑异或指令91

4.5.4 累加器清零及取反指令91

4.5.5 移位指令92

4.6 控制转移类指令92

4.6.1 无条件转移指令93

4.6.2 条件转移指令94

4.6.3 调用及返回指令96

4.7 布尔变量操作指令97

4.7.1 位传送指令98

4.7.2 位置位指令98

4.7.3 位运算指令98

4.7.4 位控制转移指令99

本章小结99

思考题及习题100

第5章 80C51的汇编语言程序设计102

5.1 程序编制的方法和技巧102

5.1.1 程序编制的步骤102

5.1.2 程序编制的方法和技巧103

5.1.3 汇编语言的语句种类及指令格式103

5.2 源程序的编辑和汇编106

5.3 汇编语言程序设计和基本程序结构107

5.3.1 顺序程序设计107

5.3.2 分支程序108

5.3.3 循环程序111

5.3.4 子程序及其调用112

5.4 常用程序举例116

5.4.1 算术运算程序116

5.4.2 代码转换117

5.4.3 I/O操作119

5.5 简单I/O设备的并口直接驱动示例119

本章小结120

思考题及习题121

第6章 80C51的中断系统及定时／计数器122

6.1 中断概述122

6.2 中断处理过程123

6.3 80C51的中断系统及其控制125

6.4 80C51的中断源的扩展133

6.5 80C51的定时／计数器及其应用135

本章小结146

思考题及习题147

第7章 80C51单片机的串行口及串行总线扩展148

7.1 串行通信基本知识148

7.1.1 基本通信方式及特点148

7.1.2 串行通信的数据传送方式148

7.1.3 串行通信的分类149

7.1.4 串行通信的波特率150

7.2 80C51单片机的串行口150

7.2.1 MCS-51单片机串行口的结构150

7.2.2 MCS-51单片机串行口控制151

7.3 80C51单片机的串行口应用155

7.4 单片机的串行总线扩展165

7.4.1 I2C总线接口及其扩展165

7.4.2 SPI总线接口及其扩展174

7.4.3 CAN总线179

7.4.4 USB总线182

7.4.5 单总线（1-Wire）186

本章小结188

习题与思考题189

第8章 80C51单片机的系统扩展190

8.1 I/O接口电路概述190

8.2 I/O传送方式190

8.2.1 无条件传送方式190

8.2.2 查询传送方式191

8.2.3 中断传送方式192

8.2.4 直接存储器（DMA）存取方式192

8.3 存储器扩展193

8.3.1 系统扩展总线及扩展芯片的寻址方式193

8.3.2 程序存储器扩展194

8.3.3 数据存储器扩展201

8.4 80C51单片机简单输入／输出口扩展203

8.5 81C55接口芯片及其应用205

8.6 单片机显示、键盘系统210

8.6.1 LED数码管显示接口210

8.6.2 LCD液晶显示接口218

8.6.3 键盘接口227

8.6.4 8279可编程键盘显示接口芯片简介233

本章小结233

思考题及习题234

第9章 80C51单片机的模拟量接口236

9.1 并行D/A转换器与单片机的接口236

9.1.1 D/A转换原理236

9.1.2 DAC主要性能指标237

9.1.3 8位D/A转换器DAC0832及与单片机接口238

9.2 并行A/D转换器与单片机的接口243

9.2.1 A/D转换的技术指标243

9.2.2 A/D转换原理244

9.2.3 8位A/D转换器ADC0809及与单片机接口245

9.2.4 12位A/D转换器AD1674及与单片机接口248

9.3 串行A/D、D/A转换器与单片机的接口252

9.3.1 串行A/D、D/A转换器PCF8591介绍252

9.3.2 工作原理254

9.3.3 80C51与PCF8591的接口设计255

本章小结256

思考题及习题257

第10章 80C51单片机的C语言程序设计258

10.1 单片机C语言概述258

10.1.1 C51的程序结构258

10.1.2 C51编译器介绍258

10.1.3 C51的特点258

10.2 C51的数据类型259

10.2.1 C51的数据类型259

10.2.2 C51数据的存储类型260

10.2.3 8051单片机特殊功能寄存器的C51定义261

10.3 C51的运算符和表达式262

10.3.1 赋值运算符262

10.3.2 算术运算符263

10.3.3 关系运算符263

10.3.4 逻辑运算符264

10.3.5 位运算符264

10.3.6 其他运算符265

10.4 C51流程控制语句267

10.4.1 条件语句267

10.4.2 循环语句268

10.4.3 开关语句269

10.4.4 break、continue和goto语句269

10.5 C51的构造数据类型270

10.5.1 数组270

10.5.2 指针271

10.5.3 结构273

10.5.4 枚举273

10.6 C51的函数274

10.6.1 C51函数定义275

10.6.2 C51函数调用275

10.6.3 混合编程简介276

10.6.4 混合编程形式举例277

10.6.5 C51库函数279

10.7 C51编程实例279

10.7.1 中断服务函数编程279

10.7.2 串行口编程281

10.7.3 LCD接口编程283

10.7.4 D/A转换接口编程286

10.7.5 A/D转换接口编程288

本章小结289

思考题及习题289

第11章 80C51应用系统设计方法290

11.1 单片机应用设计过程290

11.1.1 确定系统的功能与性能290

11.1.2 确定系统基本结构291

11.1.3 单片机应用系统硬件、软件的设计原则292

11.1.4 硬件设计293

11.1.5 软件设计294

11.1.6 资源分配294

11.1.7 单片机应用系统的开发295

11.2 提高系统可靠性的一般方法297

11.2.1 电源干扰及其抑制297

11.2.2 地线干扰及其抑制298

11.2.3 其他提高系统可靠性的方法298

11.3 设计与制作实例305

11.3.1 单片机兴趣实验板设计与制作305

11.3.2 新型单片机接口技术实验系统设计与制作307

11.3.3 用DS18B20温度传感器进行温度测量314

11.3.4 Flash存储器扩展设计与制作317

11.3.5 GSM通信接口扩展设计325

本章小结336

思考题及习题336

第12章 8086CPU及Intel微机系统337

12.1 80X86微处理器概述337

12.1.1 微处理器发展简介337

12.1.2 微处理器的结构337

12.1.3 8086的存储器分段组织339

12.1.4 8086的引脚功能341

12.1.5 8086的两种系统组态342

12.1.6 8086的总线周期344

12.1.7 8086的指令系统344

12.1.8 汇编语言程序设计346

12.2 基于微处理器的计算机系统构成与扩展350

12.2.1 微型计算机系统的构成350

12.2.2 8086系统扩展351

12.3 总线技术356

12.3.1 总线概述356

12.3.2 总线规范及主要性能指标356

12.3.3 常用的系统总线357

12.3.4 基于ISA总线的测控系统接口应用359

12.3.5 基于PCI总线的测控系统应用364

12.4 微处理器技术的发展367

12.4.1 Intel微处理器技术的发展367

12.4.2 嵌入式微处理器技术的发展369

本章小结371

思考题及习题371

附录A 89C51单片机指令按序排列表372

附录B MCS-51汇编指令-机器码对照表375

参考文献377