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目录1

1 绪论1

1.1 单片微型计算机1

1.2 Intel MCS系列单片机简介5

1.2.1 MCS-48系列单片机5

1.2.2 MCS-51系列单片机6

1.3 单片机工业产品（IGP）概念7

思考题与习题8

2.1.1 电子计算机的硬件组成结构9

2.1 电子计算机、微型计算机、单片机的硬件组成结构9

2 MCS-51单片机系统结构9

2.1.2 微型计算机的硬件组成结构10

2.1.3 单片微型计算机的硬件组成结构10

2.2 8051单片机引脚功能说明11

2.3 中央处理器CPU13

2.3.1 算术／逻辑运算部件ALU13

2.3.2 专用寄存器14

2.3.3 振荡器、时钟电路及时序16

2.4 并行I/O口结构17

2.4.1 并行I/O口的内部结构18

2.4.2 读—修改—写操作21

2.4.3 并行I/O口的写操作22

2.4.4 并行I/O口的负载能力22

2.4.5 总线22

2.5 RST/VPD引脚功能23

2.5.1 复位（RESET）23

2.5.2 节电运行方式24

2.6 EPROM型8751H单片机27

2.6.1 8751H内部EPROM编程27

2.6.2 8751H内部程序的校验28

2.6.3 内部程序存储器保密位29

2.6.4 片内EPROM的擦除30

2.7 片内振荡器30

2.7.1 HMOS型8051片内振荡器30

2.7.2 CHMOS型80C51片内振荡器31

思考题与习题32

3 MCS-51存储器和布尔（位）处理器33

3.1 概述33

3.1.1 半导体随机存取存储器RAM33

3.1.2 只读存储器ROM34

3.2 MCS-51存储器结构36

3.2.1 MCS-51程序存储器地址空间37

3.2.2 MCS-51数据存储器地址空间38

3.2.3 特殊功能寄存器地址空间40

3.3 外部存储器与访问42

3.3.1 外部程序存储器与访问42

3.3.2 外部数据存储器与访问43

3.3.3 外部扩展地址／数据总线——P0口和P2口44

3.4 MCS-51的寻址方式45

3.4.1 寄存器寻址方式46

3.4.2 直接寻址方式46

3.4.4 立即寻址方式47

3.4.3 寄存器间接寻址方式47

3.4.5 变址间接寻址方式48

3.4.6 相对寻址方式48

3.4.7 位寻址方式49

3.5 布尔（位）处理器49

思考题与习题50

4 MCS-51指令系统51

4.1 概述51

4.2 数据传送类指令53

4.2.1 MCS-51的数据传送53

4.2.2 数据传送类指令55

4.3 算术运算类指令62

4.3.1 算术运算操作62

4.3.2 算术运算类指令62

4.4 逻辑运算类指令70

4.4.1 单操作数逻辑运算类指令70

4.4.2 双操作数逻辑运算类指令71

4.5 控制转移类指令74

4.5.1 无条件转移类指令74

4.5.2 条件转移类指令81

4.6 布尔（位）处理类指令87

4.6.1 布尔（位）数据传送指令88

4.6.2 布尔（位）操作指令89

4.6.3 布尔（位）逻辑运算指令89

思考题与习题92

5 中断系统95

5.1 中断概述95

5.2 MCS-51的中断系统96

5.2.1 MCS-51的中断源96

5.2.2 中断控制98

5.2.3 中断优先级99

5.3.1 响应中断的条件100

5.3 响应中断的条件和过程100

5.3.2 中断响应的过程101

5.4 关于外部中断102

5.4.1 电平触发方式102

5.4.2 跳变触发方式102

5.5 中断响应时间103

5.6 应用举例103

思考题与习题104

6.1 MCS-51的定时器／计数器105

6.1.1 MCS-51定时器／计数器的基本原理105

6 定时器／计数器与串行通信口105

6.1.2 定时器／计数器控制与状态寄存器106

6.1.3 定时器／计数器的工作方式107

6.1.4 定时器／计数器2110

6.1.5 定时器／计数器编程举例113

6.2 MCS-51的串行通信口118

6.2.1 串行通信概述118

6.2.2 MCS-51的串行通信接口121

6.2.3 MCS-51串行通信技术132

思考题与习题146

7.1.1 汇编语言程序设计的步骤与方法147

7 汇编语言程序设计基础147

7.1 程序设计概述147

7.1.2 常用伪指令150

7.2 程序设计基础和举例152

7.2.1 简单结构程序152

7.2.2 分支结构程序154

7.2.3 循环结构程序157

7.2.4 子程序结构程序159

7.2.5 查表结构程序163

7.3.1 MCS-51源程序的基本格式165

7.3 应用程序设计与技巧举例165

7.3.2 常用功能模块程序段设计举例167

7.3.3 数字滤波程序段设计举例176

7.3.4 抗干扰技术简介180

7.3.5 系统的复位186

7.4 应用程序的开发与调试189

7.4.1 单片机应用软件的开发189

7.4.2 程序的检测与调试190

思考题与习题192

8.1 概述194

8.1.1 计算机硬件系统总体方案的设定194

8 单片机系统功能扩展194

8.1.2 外部总线196

8.1.3 地址空间的分配197

8.2 外部存储器扩展200

8.2.1 外部程序存储器扩展200

8.2.2 外部数据存储器扩展203

8.2.3 外部EEPROM存储器扩展207

8.3 并行I/O接口的扩展209

8.3.1 8031配置8155H/8156H扩展RAM、定时器和I/O接口209

8.3.2 8031配置8255A扩展并行I/O接口215

8.4 D/A和A/D转换器的扩展224

8.4.1 8031外部扩展D/A转换器225

8.4.2 8031外部扩展A/D转换器230

8.5 外部中断源的扩展240

8.6 串行标准接口的扩展241

8.6.1 MCS-51配置RS-232C标准串行接口241

8.6.2 RS-422A、423A及485标准接口简介245

8.7 MCS-51外总线的驱动247

思考题与习题248

9.1.2 单片机在家用电器中的应用249

9.1.1 单片机在智能仪器中的应用249

9.1 单片机开发、应用概述249

9 MCS-51单片机的开发与应用249

9.1.3 单片机在工业测控领域中的应用250

9.1.4 单片机在通信技术中的应用250

9.1.5 单片机在军事装备中的应用250

9.2 单片机的开发、应用过程251

9.3 MCS-51的仿真开发器252

9.3.1 MCS-51开发系统的基本结构253

9.3.2 国内较典型的几种仿真开发器254

9.4.1 人工气候箱的研制256

9.4 MCS-51系列单片机开发、应用举例256

9.4.2 单片机在双模最优控制器中的应用264

思考题与习题267

附录：A．指令系统中常用符号说明268

B．影响标志位设置的指令269

C．MCS-51指令表269

D．内部RAM中20H～2FH的位地址表273

E．特殊功能寄存器地址表273

F．MCS-51部分特性表274

G．常用芯片引脚排列图278

主要参考文献282