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绪论1

第0章 计算机的基础知识6

0.1 微型计算机的基本结构和工作原理6

0.1.1 微型计算机的系统结构6

0.1.2 微型计算机的基本工作原理7

0.1.3 微型计算机的主要技术指标7

0.2 计算机中的数制与码制8

0.2.1 计算机中的数8

0.2.2 计算机中的有符号数的表示9

0.2.3 进位和溢出11

0.2.4 BCD码11

0.2.5 BCD码的运算12

0.2.6 ASCII码13

0.3 小结13

思考题与习题013

第1章 51单片机结构14

1.1 51单片机内部结构14

1.1.1 概述14

1.1.2 CPU14

1.2 存储器15

1.2.1 程序存储器16

1.2.2 外部数据存储器17

1.2.3 内部数据存储器17

1.3 特殊功能寄存器18

1.4 时钟电路与复位电路20

1.4.1 时钟电路20

1.4.2 单片机的时序单位21

1.4.3 复位电路21

1.5 引脚功能22

1.5.1 可总线扩展的单片机引脚22

1.5.2 不可总线扩展的单片机引脚23

1.6 小结24

思考题与习题125

第2章 51单片机的指令系统26

2.1 寻址方式27

2.1.1 立即寻址27

2.1.2 直接寻址27

2.1.3 寄存器寻址27

2.1.4 寄存器间接寻址28

2.1.5 变址寻址28

2.1.6 相对寻址29

2.1.7 位寻址29

2.2 数据传送与交换指令29

2.2.1 传送类指令29

2.2.2 交换指令32

2.3 算术运算和逻辑运算指令32

2.3.1 算术运算和逻辑运算指令对标志位的影响33

2.3.2 以A为目的操作数的算术运算和逻辑运算指令33

2.3.3 以dir为目的操作数的逻辑运算指令34

2.3.4 加1、减1指令34

2.3.5 十进制调整指令34

2.3.6 专对A的指令35

2.3.7 乘、除法指令35

2.3.8 指令综合应用举例35

2.4 控制转移指令36

2.4.1 调用程序和返回类指令37

2.4.2 转移指令37

2.4.3 空操作指令40

2.4.4 指令应用举例40

2.5 位操作指令41

2.6 小结42

思考题与习题242

第3章 51单片机汇编语言程序设计45

3.1 概述45

3.2 伪指令46

3.3 顺序程序设计47

3.4 分支程序设计49

3.5 循环程序设计52

3.6 位操作程序设计56

3.7 子程序57

3.8 小结59

思考题与习题359

第4章 单片机的C语言编程——C5161

4.1 C51程序结构61

4.2 C51的数据类型62

4.3 数据的存储器类型和存储器模式63

4.3.1 数据的存储器类型63

4.3.2 存储器模式64

4.3.3 变量说明举例64

4.4 指针64

4.4.1 指针和指针变量64

4.4.2 指针变量的数据类型和存储类型65

4.4.3 指针变量的说明65

4.4.4 指向数组的指针变量66

4.5 C51对SFR、可寻址位、存储器和I/O口的定义67

4.5.1 特殊功能寄存器SFR定义67

4.5.2 对位变量的定义67

4.5.3 C51对存储器和外接I/O口的绝对地址访问68

4.6 C51的运算符68

4.7 函数69

4.7.1 函数的分类69

4.7.2 函数的定义69

4.7.3 函数的调用70

4.7.4 对被调函数的说明70

4.8 C语言编程实例71

4.8.1 C语言程序的反汇编程序（源代码）71

4.8.2 顺序程序的设计72

4.8.3 循环程序的设计73

4.8.4 分支程序的设计74

4.9 汇编语言和C语言的混合编程76

4.9.1 C语言程序和汇编语言程序参数的传递76

4.9.2 C语言程序调用汇编语言程序举例77

4.9.3 C语言和汇编语言混合编程传递的参数多于3个的编程方法79

4.10 小结83

思考题与习题484

第5章 输入、输出接口P0～P385

5.1 P0～P3并行接口的功能和内部结构86

5.1.1 端口功能86

5.1.2 端口的内部结构86

5.2 编程举例88

5.3 用并行口设计LED数码显示器和键盘电路91

5.3.1 用并行口设计LED显示电路91

5.3.2 用并行口设计键盘电路94

5.4 小结97

思考题与习题598

第6章 51单片机的中断系统99

6.1 8XX51中断系统结构99

6.1.1 中断源100

6.1.2 中断控制的有关寄存器100

6.2 中断响应过程102

6.2.1 中断处理过程102

6.2.2 中断请求的撤除103

6.3 中断的程序设计103

6.3.1 汇编语言中断程序的设计103

6.3.2 C51中断程序的设计105

6.4 外部设备中断的接入107

6.5 小结108

思考题与习题6108

第7章 单片机的定时／计数器109

7.1 定时／计数器的结构和工作原理109

7.2 定时／计数器的寄存器110

7.2.1 定时／计数器方式寄存器TMOD110

7.2.2 定时／计数器控制寄存器TCON111

7.3 定时／计数器的工作方式111

7.4 定时／计数器的应用程序设计112

7.4.1 定时／计数器的计数初值C的计算和装入112

7.4.2 定时／计数器的初始化编程113

7.4.3 应用编程举例113

7.4.4 门控位的应用117

7.5 小结119

思考题与习题7120

第8章 单片机的串行接口121

8.1 概述121

8.1.1 同步和异步方式121

8.1.2 通信方向122

8.1.3 串行通信接口的任务122

8.1.4 串行通信接口123

8.1.5 波特率和发送接收时钟123

8.1.6 通信线的连接124

8.1.7 关于RS-232124

8.1.8 单片机串行通信电路126

8.2 单片机串行口的结构与工作原理127

8.2.1 串行口结构127

8.2.2 工作原理127

8.2.3 波特率的设定128

8.3 串行口的控制寄存器128

8.3.1 串行口的控制寄存器SCON128

8.3.2 电源控制寄存器PCON129

8.4 串行口的工作方式130

8.5 串行口的应用编程130

8.5.1 查询方式131

8.5.2 中断法131

8.5.3 串行通信编程实例132

8.6 利用串行口方式0扩展I/O口137

8.7 单片机和PC的串行通信138

8.8 USB接口143

8.8.1 USB协议简介144

8.8.2 USB协议的实现145

8.8.3 用USB连接PC和单片机145

8.9 小结146

思考题与习题8147

第9章 单片机总线与系统扩展148

9.1 单片机系统总线和系统扩展方法148

9.1.1 单片机系统总线信号148

9.1.2 外围芯片的引脚规律148

9.1.3 系统扩展的方法150

9.1.4 地址译码器151

9.2 存储器的扩展153

9.2.1 存储器的基本知识153

9.2.2 程序存储器的扩展155

9.3 数据存储器的扩展158

9.4 同时扩展SRAM和大于64KB Flash的例子160

9.5 并行I/O接口的扩展162

9.5.1 通用锁存器、缓冲器的扩展162

9.5.2 可编程并行接口芯片的扩展163

9.6 存储器和I/O口综合扩展电路167

9.7 扩展多功能接口芯片8155168

9.8 小结172

思考题与习题9173

第10章 单片机应用接口技术174

10.1 并行D/A接口技术174

10.1.1 D/A概述174

10.1.2 DAC0832的扩展接口175

10.1.3 DAC1210的扩展接口177

10.2 A/D接口技术178

10.2.1 A/D概述178

10.2.2 ADC0809的扩展接口179

10.2.3 AD574的扩展接口181

10.3 V/F（电压／频率）转换接口184

10.4 F/V（频率／电压）转换接口185

10.5 人机接口技术186

10.5.1 键盘接口扩展186

10.5.2 LED显示器扩展187

10.5.3 用8279扩展键盘与LED显示器188

10.5.4 LCD显示器扩展188

10.6 隔离与驱动接口192

10.7 触摸屏194

10.7.1 电阻式触摸屏的工作原理194

10.7.2 电容式触摸屏的工作原理195

10.7.3 红外线式触摸屏的工作原理及特点196

10.7.4 表面声波触摸屏的工作原理196

10.7.5 电阻式触摸屏与单片机的接口197

10.8 条形码197

10.8.1 条形码的类型197

10.8.2 条形码的格式198

10.8.3 条形码的生成199

10.8.4 条形码的识别199

10.8.5 条形码示例199

10.9 小结201

思考题与习题10201

第11章 串行总线技术202

11.1 I2C总线扩展技术202

11.1.1 I2C总线简介202

11.1.2 I2C总线的通信规程203

11.1.3 串行I2C E2PROM AT24CXX203

11.1.4 I2C总线的编程实现207

11.1.5 串行E2PROM和8XX51接口实例210

11.1.6 串行铁电FRAM的扩展211

11.2 SPI总线扩展接口及应用212

11.2.1 SPI的原理212

11.2.2 SPI总线的软件模拟及扩展技术213

11.2.3 串行D/A转换器TLC5615的扩展215

11.2.4 8位串行A/D转换器TLC549的扩展217

11.3 现场总线CAN219

11.3.1 CAN总线特点219

11.3.2 CAN总线协议220

11.3.3 CAN总线接口223

11.4 小结225

思考题与习题11226

第12章 以MCU为核心的嵌入式系统的设计与调试227

12.1 嵌入式系统开发与开发工具227

12.1.1 MCU为核心的嵌入式系统的构成227

12.1.2 嵌入式应用系统的设计原则228

12.1.3 嵌入式系统的开发工具228

12.1.4 嵌入式系统的调试229

12.2 嵌入式系统的抗干扰技术230

12.2.1 软件抗干扰230

12.2.2 硬件抗干扰231

12.2.3 “看门狗”技术232

12.3 单片机应用系统举例——电子显示屏234

12.4 小结237

思考题与习题12237

第13章 实践训练238

13.1 概述238

13.2 可在线编程（ISP）多功能实验板238

13.3 仿真调试技术241

13.3.1 Proteus概述241

13.3.2 Proteus 中51单片机应用系统的开发243

13.3.3 单片机仿真调试集成软件包KeilμVision2介绍247

13.3.4 Keil和Proteus的联合使用仿真C51程序251

13.4 单片机编程（下载）方法253

13.5 实验指导257

实验1 程序设计257

实验2 并行接口输入、输出实验260

实验3 中断实验263

实验4 定时／计数器实验266

实验5 串行通信实验270

实验6 矩阵键盘和显示程序设计274

实验7 串行E2PROM实验276

实验8 串行D/A实验277

实验9 串行A/D实验279

实验10 电子广告显示屏控制实验283

实验11液晶显示器显示控制实验287

13.6 课程设计选题292

附录A 51单片机指令表293

附录B C51的库函数297

思考题与习题解答300

参考文献322