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第1章　概述1

1.1 计算机的发展1

1.1.1　计算机发展简史1

1.1.2　微型计算机的发展及两大分支2

1.2 嵌入式系统概述3

1.2.1　嵌入式系统的定义与特点3

1.2.2　嵌入式系统的组成4

1.2.3　嵌入式系统的高、低端6

1.3 单片机（MCU）概述6

1.3.1 单片机（MCU）的历史及发展7

1.3.2　8位与32位单片机的主要异同点8

1.3.3 8位单片机的组成9

1.3.4 80C51系列单片机10

1.3.5　其他常用单片机系列综述12

1.4 计算机基础知识13

1.4.1　数制与编码13

1.4.2　计算机的基本组成电路17

思考与练习21

第2章　单片机的结构及工作原理22

2.1　单片机的结构22

2.1.1　标准型单片机的组成及结构23

2.1.2　引脚定义及功能24

2.2　80C51的存储器27

2.2.1　存储器概述27

2.2.2　存储器结构和地址空间29

2.2.3　程序存储器30

2.2.4　数据存储器31

2.3　特殊功能寄存器（SFR）34

2.3.1 80C51系列单片机的SFR34

2.3.2　AT89S51/52单片机的SFR地址分布及寻址35

2.3.3 SFR的功能及应用37

2.4　单片机的工作原理40

2.4.1　指令与程序概述40

2.4.2　CPU的工作原理40

2.4.3　单片机执行程序的过程42

2.5　输入／输出口44

2.5.1 P0口44

2.5.2 P1口47

2.5.3 P2口48

2.5.4 P3口49

2.5.5　4个I/O口的主要异同点50

2.6　时序及时钟电路51

2.6.1 时序及有关概念51

2.6.2　振荡器和时钟电路52

2.6.3　时钟电路接法53

2.7　复位和复位电路54

2.7.1 内部复位信号的产生54

2.7.2　复位状态54

2.7.3　复位方式与外部复位电路55

2.8　80C51系列单片机的低功耗方式56

2.8.1 电源控制寄存器PCON57

2.8.2　待机方式57

2.8.3　掉电方式58

思考与练习58

第3章　指令系统60

3.1　指令系统简介60

3.2　寻址方式61

3.2.1 符号注释61

3.2.2　寻址方式说明63

3.3　指令系统分类介绍66

3.3.1　数据传送类指令67

3.3.2　算术运算类指令72

3.3.3　逻辑操作类指令76

3.3.4　控制转移类指令78

3.3.5　位操作类指令81

思考与练习83

第4章　汇编语言程序设计87

4.1　概述87

4.1.1　程序设计语言87

4.1.2　汇编语言源程序的格式88

4.1.3　汇编语言伪指令89

4.1.4　汇编语言程序设计步骤91

4.2　顺序与循环程序设计91

4.2.1　顺序程序设计91

4.2.2　循环程序设计93

4.3　分支程序设计94

4.3.1 分支程序设计综述95

4.3.2　无条件／条件转移程序95

4.3.3　散转程序设计96

4.4　子程序设计98

4.4.1 子程序结构与设计注意事项98

4.4.2　子程序的调用与返回99

4.4.3　子程序设计举例99

4.5　查表程序设计101

4.5.1　查表程序综述102

4.5.2　规则变量的查表程序设计102

4.5.3　非规则变量的查表程序设计104

思考与练习105

第5章　定时／计数器107

5.1 定时／计数器T0、T1概述107

5.1.1 定时／计数器T0、T1的结构107

5.1.2　定时／计数器的原理108

5.2 定时／计数器T0、T1的控制方法109

5.2.1 定时／计数器T0、T1的寄存器109

5.2.2　定时／计数器T0、T1的初始化与启动110

5.2.3　定时／计数器T0、T1初值的确定方法111

5.3 定时／计数器T0、T1的工作方式112

5.3.1 方式0112

5.3.2 方式1112

5.3.3 方式2113

5.3.4　方式3114

5.4 定时／计数器T0、T1应用举例115

5.4.1　方式1应用举例115

5.4.2　方式2应用举例116

5.4.3　方式3应用举例117

5.4.4　门控位应用举例118

5.5 定时／计数器T2120

5.5.1 T2的寄存器120

5.5.2　T2的工作方式121

5.5.3　应用例题126

5.6 监视定时器WDT127

5.6.1 WDT的功能及应用特点127

5.6.2　辅助寄存器AUXR128

5.6.3　WDT应用举例129

思考与练习129

第6章　80C51的串行口130

6.1 串行通信概述130

6.1.1 同步通信和异步通信方式130

6.1.2　串行通信数据传输速率132

6.1.3　串行通信的方式132

6.1.4　通信协议133

6.2 80C51的串行口简介133

6.2.1 串行口的结构与工作原理133

6.2.2　串行口控制寄存器SCON134

6.2.3 80C51的帧格式135

6.2.4　波特率的设置136

6.3 串行通信工作方式137

6.3.1　方式0138

6.3.2　方式1138

6.3.3　方式2和方式3138

6.3.4　多机通信139

6.4 串行口应用举例140

6.4.1　用串行口扩展I/O口140

6.4.2　用串行口进行异步通信142

思考与练习146

第7章　中断系统147

7.1 概述147

7.1.1　中断的概念147

7.1.2　引进中断技术的优点147

7.1.3　中断源148

7.1.4　中断系统的功能148

7.2 AT89S51单片机的中断系统149

7.2.1　中断系统的结构150

7.2.2　中断源及中断入口150

7.2.3　与中断有关的寄存器152

7.3 中断处理过程155

7.3.1 中断响应155

7.3.2　中断处理156

7.3.3　中断返回157

7.3.4　中断请求的撤除157

7.3.5　中断响应时间158

7.3.6　扩充外中断源158

7.4 中断程序的设计与应用159

7.4.1　中断程序的一般设计方法159

7.4.2　中断程序应用举例161

思考与练习166

第8章　单片机的系统扩展167

8.1 并行扩展概述167

8.1.1　外部并行扩展总线167

8.1.2　并行扩展的寻址方法168

8.2 存储器的并行扩展169

8.2.1　数据存储器扩展概述169

8.2.2　访问片外RAM的操作时序170

8.2.3　数据存储器扩展举例171

8.3 扩展并行I/O口172

8.3.1　简单的并行I/O扩展172

8.3.2　扩展可编程I/O接口芯片174

8.4 串行扩展概述177

8.4.1　常用串行总线与串行口简介177

8.4.2　单片机串行扩展的模拟技术180

8.5 I2C总线180

8.5.1 I2C总线的特点181

8.5.2 I2C总线的组成及基本工作原理181

8.5.3 I2C总线的传输时序181

8.5.4 I2C总线的通用模拟软件包182

8.5.5 I2C总线应用举例185

8.6 SPI串行口190

8.6.1 SPI串行口的特点190

8.6.2 SPI系统的组成及基本原理190

8.6.3 SPI串行口的传输时序190

8.6.4 SPI串行口的通用软件包191

8.6.5 SPI串行口应用举例192

8.7 扩展数模转换器196

8.7.1 DAC电路原理196

8.7.2 D/A转换器的主要技术指标197

8.7.3　扩展D/A转换器实例197

8.8 扩展模数转换器201

8.8.1　逐次逼近式A/D转换原理201

8.8.2 A/D转换器的主要技术指标202

8.8.3 扩展A/D转换器实例203

思考与练习205

第9章 C51语言程序设计207

9.1 单片机的C51语言概述207

9.1.1 C51语言的主要优点207

9.1.2 C51语言的运算符及表达式208

9.1.3 C51语言的程序结构209

9.1.4 C51语言的流程控制语句210

9.2 C51语言对通用C语言的扩展212

9.2.1　数据的存储类型212

9.2.2　数据类型214

9.2.3　指针216

9.2.4　函数217

9.2.5 C51语言对单片机硬件的访问218

9.3 C51语言编程举例220

9.4 C51语言与汇编语言的混合编程224

9.4.1　函数名的转换规则224

9.4.2　函数调用224

9.4.3　混合编程举例225

思考与练习227

第10章　接口技术228

10.1 键盘接口228

10.1.1　键盘工作原理228

10.1.2　独立式按键229

10.1.3　行列式键盘231

10.2 显示器接口238

10.2.1 LED显示器的结构与原理239

10.2.2 LED静态显示方式240

10.2.3 LED动态显示方式242

10.2.4　液晶显示器概述245

10.2.5　液晶显示模块的引脚及说明246

10.2.6　字符型液晶显示模块LCM的组成及原理247

10.2.7 LCM的指令249

10.2.8 LCM的复位及初始化252

10.2.9 LCM应用举例252

10.3 功率开关器件接口256

10.3.1　输出接口的隔离技术256

10.3.2　直流负载驱动电路256

10.3.3 晶闸管驱动的负载电路257

10.3.4　电磁继电器接口电路258

10.3.5　固态继电器接口电路259

10.4 打印机接口260

10.4.1 TPμP-40A微型打印机的主要技术性能及接口要求260

10.4.2　字符代码及打印命令261

10.4.3 TPμP-40A/16A微型打印机与单片机的接口262

思考与练习264

第11章　嵌入式应用系统的设计与开发265

11.1 应用系统设计过程265

11.1.1　总体方案设计265

11.1.2　硬件设计266

11.1.3　软件设计268

11.1.4　嵌入式系统的低功耗设计269

11.2 开发工具和开发方法271

11.2.1　开发工具271

11.2.2　单片机的开发方法272

11.3 Keil C51集成开发环境的使用273

11.3.1　软件开发流程274

11.3.2　项目的建立与设置276

11.3.3　运行调试278

11.4 水位控制系统279

11.4.1　题目分析279

11.4.2　硬件设计280

11.4.3　软件设计281

11.5　恒温箱温度测控报警系统282

11.5.1　题目分析282

11.5.2　TLC549芯片介绍283

11.5.3 硬件设计284

11.5.4　软件设计284

思考与练习288

附录A 80C51指令表289

附录B ASCII码（美国标准信息交换码）符号对照表294

附录C　常用芯片引脚图295

附录D　常用逻辑符号对照表297

参考文献298