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第1章 单片机的基础知识1

1.1 单片机的发展及应用1

1.1.1 单片机的发展概况1

目录1

1.1.2 单片机的应用2

1.1.3 Intel系列单片机2

1.2 计算机运算基础5

1.2.1 数制5

1.2.2 数的表示方法8

1.2.3 数的运算方法13

1.3 几个基本概念14

2.1 微型计算机结构及指令执行过程17

2.1.1 微型计算机结构17

第2章 MCS-51单片机的组成及17

结构分析17

2.1.2 单片机结构18

2.1.3 指令执行过程18

2.2 MCS-51单片机内部结构20

2.3 引脚描述23

2.4 MCS-51存储器配置26

2.4.1 程序存储器26

2.4.2 数据存储器27

2.5 时钟电路和CPU时序30

2.6 输入输出电路32

2.7.1 中断技术34

2.7 中断34

2.7.2 MCS-51单片机中断39

系统39

2.7.3 实例分析43

2.8 定时器／计数器45

2.8.1 定时器／计数器控制46

2.8.2 定时器工作方式47

2.8.3 实例分析50

2.9 串行通信53

2.9.1 串行通信及基础知识53

控制寄存器55

2.9.2 串行接口结构及55

2.9.3 串行口工作方式57

2.9.4 实例分析63

2.10 复位电路65

第3章 8051单片机的指令系统68

3.1 指令系统概述68

3.1.1 寻址方式68

3.1.2 寻址方式中常用符号注释72

3.2 MCS-51单片机指令系统73

3.2.1 数据传送指令74

3.2.2 算术操作类指令77

3.2.3 逻辑操作类指令80

3.2.4 控制程序转移类指令82

3.2.5 布尔变量操作类指令89

第4章 程序设计92

4.1 MCS-51伪指令92

4.2 MCS-51汇编语言94

4.2.1 汇编语言程序的格式95

4.2.2 汇编程序的汇编95

4.3 汇编语言程序设计96

4.3.1 程序流程图97

4.3.2 简单程序设计97

4.3.3 分支程序设计98

4.3.4 循环程序设计101

4.3.5 查表程序设计105

4.3.6 子程序设计108

4.4 程序实例110

4.4.1 均滤波程序110

4.4.2 定点数乘法运算程序112

4.4.3 浮点数乘法运算程序114

第5章 MCS-51单片机的扩展应用118

5.1 程序存储器的扩展118

5.1.1 外部程序存储器的118

操作时序118

芯片介绍119

5.1.2 地址锁存器及EEPROM119

5.2 外部数据存储器的扩展123

5.2.1 外部程序存储器的124

操作时序124

5.2.2 常用RAM芯片及125

译码芯片125

5.2.3 典型EEPROM扩展129

电路129

5.3 快速擦存储器在MCS-51单片机系统中的应用134

5.3.1 Flash的主要性能特点135

5.3.2 典型器件的封装和引脚137

5.3.3 基本工作原理和结构140

5.3.4 Flash和单片机接口及143

擦除编程操作143

5.4 用可编程外围芯片PSD8XX/9XX扩展外围功能146

5.4.1 可编程外围芯片148

PSD8XX/9XX的结构原理148

5.4.2 用PSD8XX/9XX和51单片150

机设计ISP嵌入式系统150

5.5 并行I/O口的扩展154

5.5.1 I/O口扩展概述154

5.5.2 简单I/O口的扩展155

5.5.3 8155可编程并行接口157

的扩展157

5.5.4 8255可编程并行口的扩展163

5.6 串行I/O口的扩展168

5.6.1 8251芯片介绍169

5.6.2 8251和MCS51单片机175

的接口设计175

5.7 定时器／计数器的扩展176

5.7.1 8253芯片介绍177

5.7.2 8253和MCS51单片机181

的接口设计181

5.8 单片机外部功能扩展中常用的串行标准接口182

5.8.1 RS232C/RS449标准182

接口182

标准接口186

与分类190

第6章 MCS-51单片机的接口技术190

6.1 模拟量输入通道接口设计190

6.1.1 A/D转换器的基本原理190

6.1.2 A/D转换器的技术指标193

MCS-51系列单片机194

的接口设计194

6.1.3 8位A/D转换器与194

MCS-51系列单片机199

的接口设计199

6.1.4 12位A/D转换器与199

6.1.5 A/D转换器的应用实例202

6.2 模拟量输出通道接口设计206

6.2.1 D/A转换器的基本原理206

6.2.2 D/A转换器的技术指标208

MCS-51系列单片机210

的接口设计210

6.2.3 8位D/A转换器与210

MCS-51系列单片机214

的接口设计214

6.2.4 12位D/A转换器与214

6.2.5 D/A转换器的应用实例217

6.3 人机交互接口设计219

6.3.1 键盘接口设计及其应用220

实例220

6.3.2 LED接口设计及其应用225

实例225

6.3.3 LCD接口设计及其应用229

实例229

调试234

7.1 应用系统设计方法234

第7章 单片机应用系统的设计与234

7.1.1 总体方案论证235

7.1.2 系统硬件设计239

7.1.3 系统软件设计243

7.2 MCS-51开发系统245

7.3 应用系统的调试255

7.3.1 硬件调试255

7.3.2 软件调试256

7.3.3 脱机运行调试256

第8章 单片机应用系统的可靠性与257

抗干扰性257

8.1 应用系统的可靠性257

8.1.1 系统可靠性概述257

8.1.2 系统可靠性估算259

8.1.3 提高系统可靠性260

8.2 应用系统的抗干扰267

8.2.1 干扰源及其耦合通道267

8.2.2 抗干扰原则268

8.2.3 抗干扰措施268

9.1 数据采集及显示系统274

9.1.1 模拟输入子系统的设计274

第9章 单片机应用系统实例剖析274

9.1.2 数据处理278

9.1.3 显示子系统278

9.1.4 系统整合279

9.2.1 步进电机的工作原理及282

特性282

9.2 步进电动机的控制程序设计282

9.2.2 步进电机控制系统原理284

9.2.3 步进电机与单片机的接口287

及程序设计287

9.2.4 步进电机步数及速度的291

确定方法291

9.2.5 步进电机的变速控制292

9.3.1 PC机与8051间的并行294

通讯294

9.3 PC机与8051间的通信技术294

9.3.2 PC机与8051间的串行297

通讯297

9.4 用8051单片机实现CAN309

总线节点309

9.4.1 CAN总线协议介绍310

9.4.2 CAN通讯控制器SJA1000312

9.4.3 CAN总线系统智能节点314

硬件电路设计314

9.4.4 CAN总线系统智能节点315

软件设计315

附录A 本书所选用的芯片引脚图319

附录B MCS-51特殊功能寄存器总述328

附录C MCS-51系列单片机指令330

一览表330

参考文献344

5.8.2 RS-423/RS-422/RS-485