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第1章 单片机基础知识1

1.1 单片机的发展概况1

1.1.1 4位单片机1

1.1.2 8位单片机1

1.1.3 16位单片机1

1.1.4 32位单片机2

1.2 单片机发展的技术特点2

1.2.1 单片机寿命长2

1.2.2 8位、32位单片机共同发展2

1.2.3 处理速度越来越快2

1.2.4 低电压与低功耗2

1.2.5 低噪声与高可靠性技术2

1.2.6 ISP及IAP技术2

1.3 单片机的应用3

1.3.1 工业过程控制3

1.3.2 智能仪表3

1.3.3 机电一体化产品3

1.3.4 计算机网络与通信3

1.3.5 家用电器3

1.3.6 数据采集系统的现场采集单元3

1.3.7 分布控制系统的前端控制器4

1.3.8 终端及外部设备控制4

1.4 单片机选型4

1.4.1 芯片的可靠性及温度等级4

1.4.2 片内ROM供应状态4

1.4.3 半导体工艺状态4

1.5 单片机应用系统的开发过程5

1.5.1 确定方案，选择芯片5

1.5.2 硬件电路设计、组装与调试5

1.5.3 应用软件的调试与仿真5

1.5.4 应用软件的固化5

1.5.5 应用系统脱机运行5

1.6 单片机中的数6

1.6.1 十进制数6

1.6.2 二进制数6

1.6.3 十六进制数6

1.6.4 二-十进制数（BCD码）6

1.6.5 数制转换7

1.6.6 数的表示7

1.7 单片机的硬件基础11

1.7.1 布尔代数11

1.7.2 基本逻辑器件12

1.7.3 触发器16

1.7.4 半导体存储器18

第2章 MCS-51单片机结构19

2.1 单片机的结构19

2.1.1 典型单片机的结构19

2.1.2 MCS-51单片机19

2.2 单片机的引脚功能21

2.2.1 MCS-51单片机的硬件结构21

2.2.2 MCS-51单片机的硬件结构22

2.2.3 MCS-51系列单片机的存储器组织结构26

2.2.4 MCS-51系列单片机的输入／输出接口33

2.2.5 MCS-51系列单片机的时钟电路与CPU时序36

2.2.6 MCS-51系列单片机的工作方式37

第3章 MCS-51单片机指令系统42

3.1 程序设计语言简介42

3.2 指令格式和寻址方式42

3.2.1 指令格式42

3.2.2 寻址方式43

3.2.3 寻址空间及符号注释44

3.3 指令系统45

3.3.1 数据传送指令组46

3.3.2 算术运算指令组50

3.3.3 逻辑运算指令组53

3.3.4 控制转移指令组55

3.3.5 位操作指令组58

第4章 C51语言程序设计基础62

4.1 C语言和MCS-51单片机62

4.1.1 计算机程序设计语言62

4.1.2 单片机C语言与汇编语言的对比64

4.1.3 C51与标准C语言的比较67

4.2 C51语言的数据类型和存储模式68

4.2.1 数据类型68

4.2.2 存储类型及存储区68

4.2.3 存储模式70

4.3 C51语言对51单片机内部资源的控制71

4.3.1 特殊功能寄存器（SFR）71

4.3.2 绝对地址的访问73

4.3.3 位变量的C51语言定义74

4.4 C51语言的基本运算与控制语句74

4.4.1 C51基本运算74

4.4.2 C51分支结构控制语句76

4.4.3 C51循环结构控制语句76

4.5 C51语言的构造数据类型79

4.5.1 C51的数组79

4.5.2 C51的指针79

4.6 C51语言的函数80

4.6.1 函数声明80

4.6.2 中断函数80

4.6.3 库函数80

4.7 C51语言程序设计的其他问题81

4.7.1 使用C51的一些技巧81

4.7.2 C51使用规范83

4.8 C51编程举例84

第5章 并行I/O口86

5.1 P0口86

5.2 P1口87

5.3 P2口87

5.4 P3口88

5.5 应用举例89

第6章 MCS-51的中断系统91

6.1 中断的概念91

6.2 MCS-51中断系统的结构91

6.3 中断请求源92

6.4 中断控制93

6.4.1 中断允许寄存器IE93

6.4.2 中断优先级寄存器IP94

6.5 中断响应96

6.6 外部中断的响应时间97

6.7 外部中断的触发方式选择97

6.7.1 电平触发方式97

6.7.2 跳沿触发方式98

6.8 中断请求的撤消98

6.8.1 定时器／计数器中断请求的撤消98

6.8.2 外部中断请求的撤消98

6.8.3 串行口中断请求的撤消98

6.9 中断服务程序的设计99

6.9.1 中断服务程序设计的任务99

6.9.2 采用中断时的主程序结构99

6.9.3 中断服务程序的流程100

6.10 多外部中断源系统设计101

6.10.1 定时器／计数器作为外部中断源的使用方法101

6.10.2 中断和查询结合的方法102

6.10.3 用优先权编码器扩展外部中断源103

6.11 中断应用程序106

第7章 定时／计数器111

7.1 定时／计数器的结构与工作原理111

7.1.1 硬件结构111

7.1.2 工作原理111

7.2 定时／计数器的工作方式114

7.2.1 方式0114

7.2.2 方式1114

7.2.3 方式2115

7.2.4 方式3115

7.3 52单片机的定时／计数器2介绍116

7.3.1 定时／计数器2控制寄存器T2CON116

7.3.2 定时／计数器2的3种工作模式117

7.4 定时／计数器的初始化121

7.4.1 初值的计算121

7.4.2 中断服务程序的写法122

7.5 定时器中断应用实例122

第8章 串行接口127

8.1 串行通信的一般概念127

8.1.1 两种基本的通信方式127

8.1.2 串行通信的传输方向128

8.1.3 通用异步接收发送器UART129

8.2 8051单片机的串行口129

8.2.1 控制寄存器129

8.2.2 串行通信工作方式131

8.3 串行接口通信举例137

第9章 RAM/ROM扩展系统141

9.1 概述141

9.1.1 系统扩展概述141

9.1.2 系统总线141

9.1.3 构造系统总线142

9.2 最小系统与程序存储器的扩展143

9.2.1 程序存储器143

9.2.2 最小系统143

9.2.3 用EPROM的程序存储器扩展145

9.2.4 用EEROM的程序存储器扩展150

9.3 数据存储器扩展152

9.3.1 用静态RAM的数据存储器扩展152

9.3.2 用EEPROM的数据存储器扩展155

9.3.3 用动态RAM的数据存储器扩展155

第10章 I/O扩展系统及应用设计156

10.1 I/O地址译码技术157

10.1.1 线选法157

10.1.2 全地址译码法158

10.2 简单I/O口扩展159

10.3 8255A可编程并行I/O口扩展160

10.3.1 8255A的内部结构160

10.3.2 8255A的工作方式及其选择161

10.3.3 8255A的控制字及初始化162

10.3.4 8031单片机与8255A的接口163

10.4 8155可编程并行I/O口扩展164

10.4.1 8155芯片逻辑结构和引脚164

10.4.2 8155的命令／状态寄存器166

10.4.3 8155的工作方式166

10.4.4 RAM单元及I/O口编址167

10.4.5 8155与MCS-51单片机的连接167

10.4.6 8155的定时／计数器167

10.4.7 8155定时器和MCS-51定时器的比较168

10.4.8 8155应用举例169

10.5 通过串行口扩展169

10.6 单片机系统扩展171

10.7 单片机的接口应用172

附录 MCS-51指令系统176

参考文献184