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第1章　单片微型计算机概论1

1.1　微型计算机与单片微型计算机1

1.1.1　微型计算机的基本硬件结构1

1.1.2　微型计算机的软件2

1.1.3　微型计算机的基本工作过程4

1.1.4　微型计算机与单片机4

1.2　单片微型计算机概述5

1.2.1　单片机的应用领域5

1.2.2　单片机的分类6

1.2.3　单片机的发展趋势7

1.3　计算机中的数和编码9

1.3.1 常用的数制9

1.3.2　常用数制的转换10

1.3.3　有符号数的表示12

1.3.4　二-十进制数（BCD码）14

1.3.5　ASCII码15

本章小结16

思考与练习题17

第2章　51单片机的基本结构和工作原理18

2.1　51单片机的外形、内部结构及功能18

2.1.1　51单片机的外形和引脚功能18

2.1.2　51单片机内部的逻辑结构19

2.2　51单片机的存储器22

2.2.1　计算机存储器22

2.2.2　存储器的逻辑结构和操作24

2.2.3　51单片机的程序存储器ROM25

2.2.4　51单片机的数据存储器26

2.3　并行输入输出接口的结构和功能31

2.3.1 P1口，准双向通用I/O口31

2.3.2 P3口，具备第二功能的准双向通用I/O口33

2.3.3 P0口，地址数据分时复用总线和通用I/O口33

2.3.4　P2口，通用I/O口或高8位地址口34

2.3.5 并行端口的负载能力35

2.4　51单片机的最小系统35

2.4.1　51单片机的时钟电路35

2.4.2　51单片机的复位38

本章小结39

思考与练习题41

第3章　51单片机的指令系统43

3.1　概述43

3.1.1　汇编语言指令43

3.1.2　51单片机汇编语言指令系统的特点44

3.1.3 指令及其注释中的符号的用法说明44

3.2　51单片机的寻址方式45

3.2.1 立即寻址45

3.2.2　直接寻址45

3.2.3　寄存器寻址45

3.2.4　寄存器间接寻址46

3.2.5 变址寻址46

3.2.6　相对寻址47

3.2.7　位寻址48

3.2.8 寻址方式与寻址空间48

3.3　数据传送指令49

3.3.1　普通传送指令49

3.3.2　特殊传送指令50

3.4　算术运算指令53

3.4.1　普通四则运算指令54

3.4.2　特殊运算指令56

3.4.3 传送指令和算术运算指令的综合应用57

3.5　逻辑运算和循环类指令58

3.5.1　基本逻辑运算指令（18条）58

3.5.2 累加器的操作指令（6条）59

3.6　程序转移类指令60

3.6.1　程序流程图60

3.6.2　无条件转移指令（4条）63

3.6.3　条件转移指令（8条）65

3.7　子程序及其调用和返回指令67

3.7.1　子程序的概念67

3.7.2　调子指令和返回指令（5条）68

3.7.3　空操作指令70

3.8　位操作指令70

3.8.1 简单的位操作指令（12条）70

3.8.2　位条件转移指令（5条）71

本章小结73

思考与练习题74

第4章　51单片机的汇编语言程序设计基础78

4.1　程序设计语言与汇编78

4.1.1　程序设计语言78

4.1.2 汇编80

4.1.3　51单片机的伪指令80

4.2　源程序的组成形式与目标程序83

4.2.1　51单片机的汇编语言格式83

4.2.2　一个完整的汇编语言源程序及其目标程序示例83

4.2.3　汇编环境中的程序结构84

4.3　常用的程序85

4.3.1　数制转换程序86

4.3.2　算术运算程序88

4.3.3　软件模拟硬件功能的程序91

本章小结95

思考与练习题96

第5章　51单片机中断系统、定时／计数器和串行接口99

5.1 中断系统99

5.1.1 中断系统的结构99

5.1.2 中断系统的结构及其工作原理100

5.1.3 中断的允许和优先级控制102

5.2　中断处理过程103

5.2.1 中断处理103

5.2.2 中断响应时间105

5.2.3 中断系统的应用105

5.3　定时／计数器107

5.3.1 定时／计数器的结构及其工作原理107

5.3.2　定时／计数器的控制108

5.3.3 定时／计数器的工作方式及其应用109

5.3.4　综合应用举例115

5.3.5　借用定时器溢出中断扩展外部中断源118

5.4　51单片机的串行接口119

5.4.1 串行口通信概念119

5.4.2　51单片机串行接口的结构与控制121

5.4.3 串行接口的工作方式122

5.4.4 串行接口的初始化124

5.4.5 串行接口异步通信的应用125

本章小结137

思考与练习题138

第6章　51单片机的基本接口应用技术140

6.1　51单片机的并行接口141

6.1.1 51单片机的三总线结构141

6.1.2　I/O接口电路141

6.1.3　存储器的扩展及接口143

6.2　开关量接口146

6.2.1 开关量输入接口147

6.2.2　键盘接口149

6.2.3　开关量输出接口154

6.3　显示接口159

6.3.1　LED显示接口159

6.3.2　LCD液晶显示接口164

6.4　模拟量接口171

6.4.1 A/D转换器及接口171

6.4.2　D/A转换器及接口177

6.4.3 A/D和D/A的应用问题182

本章小结184

思考与练习题185

第7章　51单片机的功能扩展187

7.1 AT89系列单片机187

7.1.1 AT89系列单片机的品种和类型187

7.1.2　AT89S52单片机的定时／计数器2189

7.1.3 AT89S52单片机的WDT194

7.1.4　AT89S52的节电运行方式195

7.2　串行总线接口技术196

7.2.1 I2C串行总线196

7.2.2　SPI串行总线208

7.3　SOC型单片机222

7.3.1 C8051F系列单片机222

7.3.2　ADuC841单片机228

本章小结232

思考与练习题234

第8章　单片机应用系统的设计235

8.1　单片机应用系统的设计原则与过程235

8.1.1 单片机应用系统的设计原则235

8.1.2　单片机应用系统的设计过程236

8.2　单片机应用系统的抗干扰设计240

8.2.1　硬件抗干扰设计240

8.2.2　软件抗干扰设计242

8.3　DS18B20数字温度计的设计244

8.3.1　功能要求244

8.3.2　设计方案选择244

8.3.3　DS18B20的性能特点和内部结构245

8.3.4 DS18B20的测温原理247

8.3.5 DS18B20的各条ROM命令和接口程序设计248

8.3.6 系统硬件电路的设计249

8.3.7 系统软件的设计250

8.3.8　调试及性能分析252

8.3.9　源程序清单253

8.4　超声波测距仪的设计263

8.4.1 超声波测距的工作原理263

8.4.2　功能要求264

8.4.3　设计方案选择264

8.4.4 系统硬件的设计264

8.4.5 系统程序的设计266

8.4.6　调试与分析267

8.4.7　源程序清单268

本章小结274

思考与练习题274

第9章　51单片机的C语言程序设计275

9.1　单片机C语言与汇编语言275

9.2　单片机C语言程序的编译与开发调试276

9.2.1 单片机C语言编译器276

9.2.2　单片机C语言程序开发流程276

9.3　C51数据与运算277

9.3.1 数据类型、常量与变量277

9.3.2　数据的存储类型及存储区279

9.3.3　存储器模式280

9.3.4　8051结构的C51定义281

9.3.5　运算符、表达式及其规则282

9.4　单片机C语言程序的基本结构285

9.4.1 主函数285

9.4.2 函数285

9.4.3 头文件285

9.5　C51流程控制语句286

9.5.1 顺序结构286

9.5.2　分支结构286

9.5.3　循环结构288

9.6　C51函数289

9.6.1 函数定义的一般形式289

9.6.2　库函数289

9.6.3 中断函数290

9.7　单片机C语言编程实例290

9.7.1 单片机内部资源的C语言编程290

9.7.2　8051控制步进电机的C编程294

9.7.3 D/A转换接口及驱动程序295

9.8　C51的使用技巧和规范296

9.8.1　使用C51的技巧296

9.8.2　C51使用规范299

本章小结300

思考与练习题301

第10章　单片机仿真设计技术302

10.1　ISIS编辑界面303

10.1.1 编辑窗口的基本设置303

10.1.2　编辑窗口的基本操作304

10.1.3 Proteus ISIS的系统设置304

10.2　设计电路原理图305

10.2.1 建立设计文件305

10.2.2 电路原理图设计307

10.2.3 电路测试和材料清单311

10.3　ISIS的单片机系统仿真311

10.3.1 ISIS的单片机仿真功能312

10.3.2　单片机仿真的基本方法312

10.4　Keil与Proteus的综合应用321

10.4.1 μVision2的基本使用方法321

10.4.2　μVision2的调试工具和功能326

10.4.3　Keil与Proteus的联合仿真调试327

本章小结329

思考与练习题330

附录332

附录A　MCS-51单片机分类指令表332

附录B　ASCII码表335

参考文献337