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第1章 单片机概述1

1.1 单片机概况1

1.1.1 单片机的内涵及分类1

1.1.2 单片机的发展概况2

1.1.3 单片机的特点及发展趋势4

1.1.4 单片机的应用领域5

1.2 MCS-51系列单片机6

1.3 其他常用的单片机7

1.3.1 AT89C5x/AT89S5x系列单片机7

1.3.2 STC系列单片机9

1.3.3 AVR系列单片机10

1.3.4 PIC系列单片机11

思考与练习题111

第2章 AT89S51单片机的硬件结构及特性13

2.1 AT89S51的内部结构及外部引脚特性13

2.1.1 AT89S51单片机的内部功能部件14

2.1.2 AT89S51单片机的外部引脚特性15

2.2 AT89S51的中央处理器18

2.2.1 运算器18

2.2.2 控制器19

2.3 AT89S51存储器的结构20

2.3.1 程序存储器20

2.3.2 数据存储器21

2.3.3 特殊功能寄存器21

2.3.4 位寻址区24

2.4 AT89S51的时钟电路与时序26

2.4.1 时钟电路26

2.4.2 时钟周期、机器周期、指令周期与指令时序27

2.5 AT89S51的工作方式28

2.5.1 复位工作方式28

2.5.2 程序执行工作方式29

2.5.3 空闲工作方式30

2.5.4 掉电工作方式31

2.5.5 编程和校验工作方式31

2.6 AT89S51单片机的最小系统34

思考与练习题235

第3章 AT89S51单片机的高级语言程序设计37

3.1 Keil C51单片机程序开发37

3.1.1 Keil C51程序开发综述37

3.1.2 Keil C51程序开发流程38

3.1.3 Keil C51与标准C的区别38

3.2 C51常用的编程元素40

3.2.1 数据类型与运算40

3.2.2 C51语言的构造数据类型及预处理指令46

3.2.3 C51程序控制结构49

3.2.4 C51语言中的基本运算53

3.2.5 C51语言中的函数55

3.3 Keil C51程序设计实例59

思考与练习题361

第4章 AT89S51单片机的汇编语言程序设计62

4.1 AT89S51的汇编语言简介62

4.1.1 单片机的汇编语言62

4.1.2 汇编语言语句及格式62

4.1.3 汇编语言常用的伪指令63

4.2 AT89S51的指令系统65

4.2.1 AT89S51的指令系统概述65

4.2.2 指令的寻址方式66

4.2.3 指令系统简介68

4.3 汇编语言程序设计实例73

思考与练习题475

第5章 Keil C51集成开发环境的使用76

5.1 Keil μVision5软件简介及安装76

5.1.1 Keil μVision5软件的安装76

5.1.2 Keil μVision5软件功能环境77

5.2 Keil μVision5工程的创建步骤78

5.3 Keil μVision5程序调试83

思考与练习题587

第6章 AT89S51单片机的内部模块原理及应用88

6.1 AT89S51单片机的中断系统及应用88

6.1.1 单片机的中断系统88

6.1.2 单片机的中断请求寄存器89

6.1.3 单片机的中断允许及优先级控制90

6.1.4 中断响应的条件及过程92

6.1.5 外部中断的响应时间93

6.1.6 外部中断的触发方式93

6.1.7 中断请求的撤销94

6.1.8 中断函数95

6.1.9 C51在中断应用中的编程实例96

6.1.10 多外部中断源系统设计98

6.2 AT89S51单片机的定时器/计数器99

6.2.1 定时器/计数器的结构99

6.2.2 定时器/计数器的工作模式、工作方式及控制100

6.2.3 定时器/计数器的4种工作方式101

6.2.4 定时器/计数器对外部计数输入信号的要求104

6.2.5 定时器/计数器的编程和应用104

6.2.6 门控位GATE的应用——测量脉冲宽度107

6.3 AT89S51的串行口及应用108

6.3.1 串行口的结构及工作原理108

6.3.2 串行口的4种工作方式110

6.3.3 串行通信波特率的制定113

6.3.4 串行口的应用举例114

6.4 看门狗定时器的应用120

思考与练习题6122

第7章 AT89S51单片机的通用外围电路的扩展123

7.1 键盘的扩展123

7.1.1 键盘的基本原理123

7.1.2 键盘的工作方式125

7.1.3 独立式键盘126

7.1.4 矩阵式键盘128

7.1.5 双功能键的设计130

7.2 显示器的扩展130

7.2.1 LED显示器的扩展131

7.2.2 液晶显示器的扩展136

7.3 串/并行和并/串行转换芯片的扩展144

7.3.1 串/并行转换芯片的扩展144

7.3.2 并/串行转换芯片的扩展145

7.4 单片机外部I/O端口的扩展146

7.4.1 简单I/O端口的扩展146

7.4.2 可编程接口电路的扩展——用8155扩展148

7.5 BCD拨码盘的扩展151

7.5.1 BCD拨码盘的构造151

7.5.2 BCD拨码盘的接口方法152

7.6 AT89S51单片机的典型键盘/显示器接口电路154

7.6.1 利用单片机并行口的键盘/显示器接口电路154

7.6.2 利用单片机串行口的键盘/显示器接口电路156

7.6.3 矩阵式键盘/LCM接口电路159

7.7 AT89S51单片机的编程接口159

7.7.1 在系统编程技术159

7.7.2 AT89S51单片机的编程接口电路160

思考与练习题7161

第8章 AT89S51单片机的专用外围电路的扩展162

8.1 DAC的扩展162

8.1.1 DAC芯片简介162

8.1.2 DAC0832扩展电路164

8.2 ADC的扩展167

8.2.1 ADC芯片简介167

8.2.2 ADC的扩展应用168

8.3 V/f转换器的扩展169

8.3.1 V/f转换器芯片简介169

8.3.2 V/f转换器的扩展电路171

8.4 开关型功率接口的扩展172

8.4.1 常用的开关型功率接口简介173

8.4.2 开关型功率接口的注意事项176

8.5 时钟日历芯片接口的扩展176

8.5.1 DS1302时钟日历芯片简介176

8.5.2 DS1302时钟日历芯片的接口电路178

8.6 数字温度传感器接口的扩展186

8.6.1 数字温度传感器芯片简介186

8.6.2 数字温度传感器接口的扩展电路188

8.7 电动机控制驱动接口的扩展195

8.7.1 电动机控制驱动芯片简介195

8.7.2 电动机控制驱动接口的扩展电路196

8.8 I2C总线的应用扩展197

8.8.1 I2C总线的应用197

8.8.2 AT24C02芯片的扩展应用199

思考与练习题8206

第9章 AT89S51单片机的应用系统设计208

9.1 单片机应用系统的概述208

9.1.1 单片机应用系统的设计步骤208

9.1.2 单片机应用系统设计应考虑的问题209

9.2 单片机应用系统的抗干扰技术209

9.2.1 过程通道干扰的抑制措施210

9.2.2 电磁干扰的抑制措施213

9.2.3 印制电路板的抗干扰措施215

9.2.4 硬件看门狗的设计216

9.2.5 软件抗干扰技术216

9.3 AT89S51单片机的应用系统设计实例217

9.3.1 亮度可调的循环跑马灯设计217

9.3.2 多功能电子时钟设计228

9.3.3 步进电动机驱动的移动小车设计235

思考与练习题9240

第10章 Proteus仿真软件的使用242

10.1 Proteus软件概述242

10.1.1 Proteus软件的功能特点242

10.1.2 Proteus 8.0的系统环境243

10.1.3 Proteus 8.0的安装过程244

10.1.4 Proteus 8.0的运行246

10.2 ISIS原理图设计环境247

10.2.1 ISIS设计界面247

10.2.2 常用的元器件库及元器件249

10.3 单片机应用系统设计与仿真252

10.3.1 Proteus工程创建252

10.3.2 Proteus原理图设计255

10.3.3 仿真运行260

思考与练习题10262

附录263

参考文献270