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第1章 单片机系统基础知识1

本章学习目标1

1.1概述1

1.1.1单片机的基本概念1

1.1.2单片机的发展概况3

1.1.3单片机的特点和应用5

1.2单片机的数制表示法6

1.2.1二进制、十进制与十六进制6

1.2.2数制的转换7

1.2.3原码、反码与补码8

1.2.4计算机中常用的编码10

1.3常用单片机的选择及简介13

1.3.1单片机的选择13

1.3.2单片机系列产品简介14

本章小结19

习题一19

第2章 单片机的内部结构及工作原理21

本章学习目标21

2.1单片机的内部结构21

2.1.1内部结构21

2.1.2引脚定义及功能23

2.2单片机的存储器结构25

2.2.1内部数据存储器及专用寄存器25

2.2.2外部数据存储器29

2.2.3程序存储器30

2.3单片机并行I/O口32

2.3.1 P0口的结构及特点32

2.3.2 P1口的结构及特点33

2.3.3 P2口的结构及特点34

2.3.4 P3口的结构及特点34

2.4单片机的时钟与时序35

2.4.1时钟电路35

2.4.2单片机的CPU时序36

2.5单片机的工作方式38

2.5.1程序执行方式38

2.5.2节电工作方式38

2.5.3复位40

本章小结41

习题二42

第3章 单片机的指令系统43

本章学习目标43

3.1单片机指令系统概述43

3.1.1指令格式43

3.1.2指令符号44

3.1.3指令分类44

3.2寻址方式46

3.2.1直接寻址47

3.2.2立即寻址47

3.2.3寄存器寻址47

3.2.4间接寻址47

3.2.5相对寻址48

3.2.6变址寻址49

3.2.7位寻址49

3.3指令系统50

3.3.1数据传送类指令50

3.3.2算术运算类指令54

3.3.3逻辑运算指令58

3.3.4移位指令58

3.3.5控制转移类指令59

3.3.6位操作指令62

3.4伪指令64

3.4.1起始地址伪指令64

3.4.2汇编结束伪指令64

3.4.3数据地址赋值伪指令65

3.4.4赋值伪指令65

3.4.5定义字节伪指令65

3.4.6定义字伪指令65

3.4.7位地址赋值伪指令66

3.4.8定义存储区伪指令66

本章小结66

习题三67

第4章 程序设计70

本章学习目标70

4.1简单汇编语言程序设计70

4.1.1分支程序70

4.1.2循环程序73

4.1.3延时程序75

4.2 MCS-51常用子程序76

4.2.1代码转换类程序设计76

4.2.2查表程序设计78

4.2.3定点数运算子程序80

4.2.4浮点数运算子程序83

本章小结91

习题四91

第5章 单片机的中断系统94

本章学习目标94

5.1中断的概念94

5.1.1中断的定义94

5.1.2中断源95

5.1.3中断的优先级96

5.1.4中断控制97

5.1.5中断响应98

5.1.6中断响应的撤除99

5.2外部中断的使用100

5.2.1外部中断源的应用100

5.2.2利用定时器扩展外部中断源104

5.2.3多级外部中断的扩展104

本章小结107

习题五107

第6章 单片机的定时器/计数器108

本章学习目标108

6.1定时器/计数器108

6.1.1定时器/计数器的结构108

6.1.2定时器/计数器的控制寄存器109

6.1.3定时器/计数器的工作方式110

6.2定时器/计数器的应用112

6.2.1定时器方式0的应用112

6.2.2定时器方式1的应用113

6.2.3外部脉冲宽度的测量114

6.2.4单片机内部软件看门狗的应用115

本章小结116

习题六116

第7章 单片机的串行通信117

本章学习目标117

7.1串行通信的概念117

7.1.1异步通信与同步通信117

7.1.2串行通信的波特率118

7.1.3串行通信的方式118

7.2单片机串行的通信原理及工作方式119

7.2.1单片机串行口的结构119

7.2.2单片机串行口的控制120

7.2.3单片机串行口的工作方式121

7.3单片机串行口的应用123

7.3.1串行口扩展显示器123

7.3.2串行口扩展的键盘125

7.3.3双机通信126

7.3.4多机通信127

7.3.5计算机与单片机的通信133

本章小结135

习题七135

第8章 单片机C51程序设计136

本章学习目标136

8.1 C51的结构136

8.1.1 C51的结构特点137

8.1.2 C51的数据类型137

8.1.3 C51的常量与变量138

8.2 C51程序的格式141

8.2.1 C51的运算符141

8.2.2 C51的基本语句148

8.3 C51程序设计151

8.3.1头文件151

8.3.2特殊功能寄存器的读写152

8.3.3位的控制153

8.3.4基本I/O口154

8.3.5中断的设计155

8.4 C51程序应用157

8.4.1延时程序157

8.4.2 I/O口的应用159

8.4.3 LED显示器的扩展161

8.4.4方波发生器163

本章小结164

习题八164

第9章 I/O口的应用与扩展166

本章学习目标166

9.1基本I/O的应用与扩展166

9.1.1 P1口的应用166

9.1.2 P0口的扩展168

9.2显示器的扩展169

9.2.1基本LED显示原理169

9.2.2 LED的静态显示171

9.2.3 LED的动态显示173

9.2.4 LCD显示器的扩展174

9.3键盘的扩展183

9.3.1键盘概述183

9.3.2独立式键盘的扩展185

9.3.3矩阵式键盘的扩展186

9.4 I/O通用芯片8255A的扩展与应用189

9.4.1 8255A概述189

9.4.2 8255A的应用193

9.5串行总线芯片的扩展197

9.5.1 I2C总线197

9.5.2 SPI总线204

本章小结208

习题九209

第10章 A/D、 D/A转换器的应用210

本章学习目标210

10.1 A/D转换器的应用210

10.1.1 8位逐次比较式A/D转换器ADC0809的应用210

10.1.2 12位并行A/D转换器AD574A的应用215

10.1.3 12位串行A/D转换器TLC2543的应用219

10.2 D/A转换器的应用222

10.2.1 8位D/A转换器DAC0832的应用223

10.2.2 12位串行D/A转换器TLV5616的应用227

本章小结230

习题十230

第11章 单片机应用系统设计232

本章学习目标232

11.1简易电阻测量仪232

11.1.1设计目的232

11.1.2技术指标232

11.1.3设计方案232

11.2密码锁控制器233

11.2.1设计目的233

11.2.2技术指标233

11.2.3设计方案233

11.3简易体育比赛计分器的设计235

11.3.1设计目的235

11.3.2技术指标235

11.3.3设计方案235

11.4 IC卡读写器设计237

11.4.1设计目的237

11.4.2技术指标237

11.4.3设计方案237

11.5温度检测系统的设计238

11.5.1设计目的238

11.5.2技术指标238

11.5.3设计方案238

11.6简易步进电机控制器的设计243

11.6.1设计目的243

11.6.2技术指标243

11.6.3设计方案243

本章小结244

第12章 单片机常用仿真工具245

本章学习目标245

12.1单片机系统开发软件Keil245

12.1.1 Keil μVision4的安装246

12.1.2 Keil μVision4的工具软件246

12.1.3 Keil μVision4的菜单命令说明247

12.1.4 Keil μVision4的软件开发过程250

12.1.5 Keil μVision4的模拟仿真254

12.1.6联合仿真255

12.2单片机系统开发软件WAVE256

12.2.1文件的建立256

12.2.2文件的编译258

12.3 STC单片机程序下载259

12.3.1 STC单片机下载线的制作260

12.3.2单片机下载软件262

本章小结263

附录MCS-51系列单片机指令集264

参考文献268