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学习情境一 单片机的发展和应用领域1

1.1初识单片机1

1.1.1什么是单片机1

1.1.2单片机发展历史与高速SOC单片机C8051F2

1.1.3 Cygnal C8051F系列单片机特点2

1.1.4有关C8051系列CPU3

1.2单片机介绍4

1.2.1 MCS-51单片机基本功能介绍4

1.2.2 CIP-51单片机基本功能介绍5

1.3相关知识7

1.3.1数制和编码7

1.3.2逻辑运算8

1.3.3真值与机器数9

1.3.4原码、反码、补码9

1.3.5 BCD码10

思考题11

学习情境二 单片机内部结构12

2.1 MCS-51单片机基本组成及引脚功能12

2.1.1单片机的基本组成12

2.1.2单片机的引脚及其功能13

2.1.3 MCS-51单片机的存储器15

2.2 CIP-51单片机基本功能介绍22

2.3单片机复位23

2.3.1上电复位23

2.3.2掉电复位24

2.3.3外部复位25

2.3.4软件强制复位25

2.3.5时钟丢失检测器复位25

2.3.6比较器0复位25

2.3.7外部CNVSTR引脚复位25

2.3.8看门狗定时器复位25

思考题26

学习情境三 单片机指令系统27

3.1指令27

3.2程序设计语言27

3.3 Cygnal （80C51）单片机指令28

3.4汇编语言的特点32

3.5汇编指令的格式32

3.6指令系统符号的意义33

3.7寻址方式33

3.8 Cygnal系列单片机指令34

3.8.1数据传送和交换类指令34

3.8.2算术操作类指令（24）37

3.8.3逻辑运算指令40

3.8.4控制转移类指令41

3.8.5位操作指令43

思考题44

学习情境四 实现交通灯自动控制47

4.1汇编语言程序设计概述48

4.2伪指令48

4.3单片机汇编语言程序的基本结构形式49

4.4 Cygnal单片机汇编语言程序设计举例54

思考题61

学习情境五 在电机控制中应用中断62

5.1中断系统的概述62

5.1.1中断原理介绍62

5.1.2使用中断的好处63

5.2单片机中断系统结构64

5.2.1中断源64

5.2.2中断控制系统中的特殊功能寄存器（SFR）65

5.3中断响应68

5.3.1中断响应条件68

5.3.2中断响应过程68

5.3.3中断响应时间68

5.4外部中断方式的选择69

5.4.1电平触发方式69

5.4.2脉冲触发方式69

5.5中断程序设计69

5.5.1中断初始化程序69

5.5.2中断服务程序70

思考题71

学习情境六 单片机定时器/计数器73

6.1定时器/计数器工作原理及结构73

6.1.1定时器/计数器结构74

6.1.2定时器/计数器控制寄存器75

6.2定时器/计数器工作方式76

6.2.1方式0：13位定时器/计数器76

6.2.2方式1： 16位定时器/计数器77

6.2.3方式2： 8位自动重装载的定时器/计数器77

6.2.4方式3：两个8位定时器/计数器（仅定时器0）78

6.2.5定时器/计数器的定时/计数范围79

6.3单片机定时器/计数器的应用79

6.3.1定时器/计数器的编程和使用方法79

6.3.2定时器/计数器的应用实例80

6.4门控位的应用84

思考题86

学习情境七 模拟量输入与实时控制输出88

7.1模拟量与数字量概述88

7.2 A/D转换原理89

7.3 A/D转换器及参数指标90

7.4典型A/D转换器芯片ADC080993

7.4.1 ADC0809的内部结构及工作原理93

7.4.2 ADC0809典型应用95

7.4.3应用举例97

7.5 D/A转换接口电路100

7.5.1 D/A转换器的技术性能指标100

7.5.2典型D/A转换器芯片DAC0832101

学习情境八PWM波输出103

8.1 PWM波的产生原理104

8.2 PWM波变频控制原理104

8.2.1 PWM脉宽调制基本知识105

8.2.2软件产生PWM波的调速原理105

8.2.3实现任务的软件方式之一106

8.3 Cygnal可编程计数器阵列108

8.4 Cygnal的PCA计数器/定时器109

8.5 Cygnal的捕捉/比较模块110

8.5.1边沿触发的捕捉方式111

8.5.2软件定时器（比较）方式112

8.5.3高速输出方式112

8.5.4频率输出方式113

8.5.5 8位脉宽调制器方式114

8.5.6 16位脉宽调制器方式114

8.6 PCA0寄存器说明115

思考题118

学习情境九 串行外设通信SPIO与UART120

9.1串行通信基础知识120

9.2 MCS-51单片机串行口结构及工作方式122

9.3串行口的应用126

9.4串行外设接口总线（SPI0）132

9.4.1信号说明132

9.4.2 SPI0操作133

9.4.3串行时钟时序135

9.4.4 SPI特殊功能寄存器135

9.5 UART0138

9.5.1 UART0工作方式138

9.5.2多机通信142

9.5.3帧错误和传输错误检测143

9.5.4 UART0特殊功能寄存器144

思考题145

学习情境十集成开发环境——147

10.1系列单片机下载使用147

10.1.1 ByteBlaster下载线电路147

10.1.2 AT89S系列的ISP方法147

10.2 AVR系列的ISP方法149

10.3工具箱150

10.4硬件连接150

10.5软件安装150

10.6 Silabs集成开发环境151

10.6.1系统要求151

10.6.2汇编程序和连接程序151

10.6.3评估版C51C编译器151

10.6.4在Silabs IDE上使用Keil 8051软件工具151

10.6.5源程序实例152

10.6.6寄存器定义文件（头文件）152

10.7目标板152

10.7.1系统时钟源152

10.7.2按键和发光二极管153

10.7.3串口J5153

10.7.4模拟输入输出口J11和J20153

10.7.5外扩I/O连接器（J24）154

10.7.6电源检测器禁止跳线器J23155

10.7.7目标板JTAG接口J4155

10.7.8 I/O接口连接器（J12～J19）155

10.7.9 VREF连接器（J22）156

10.8串行适配器156

10.9 U-EC5操作指南156

10.9.1 U-EC5调试适配器操作说明157

10.9.2应用专用软件（U-EC5中文编程软件）快速烧录C8051 FMCU操作说明161

10.10在5V系统中应用3.3 V Cygnal单片机解决方案166

10.10.1电源选择166

10.10.2用5V输出驱动3V输入166

10.10.3用3V输出驱动5V输入166

参考文献168