單片機(jī)原理及應(yīng)用（第3版）

緒論 1
第1章 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理 12
1．1 MCS-51單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)及引腳 12
1．1．1 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 12
1．1．2 MCS-51單片機(jī)外部引腳 20
1．1．3 AT89系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 22
1．1．4 STC系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 23
1．2 MCS-51單片機(jī)的工作方式 25
1．2．1 復(fù)位方式 25
1．2．2 程序執(zhí)行方式 26
1．2．3 節(jié)電方式 27
1．2．4 編程和校驗(yàn)方式 28
1．3 單片機(jī)的時(shí)序 28
1．3．1 MCS-51的時(shí)序單位 28
1．3．2 MCS-51指令的取指/執(zhí)行時(shí)序 29
1．3．3 訪問(wèn)片外ROM/RAM指令的時(shí)序 30
1．4 C8051F系列片上系統(tǒng)（SOC）簡(jiǎn)介 31
1．4．1 概述 31
1．4．2 基本結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 33
習(xí)題1 35
第2章 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì) 37
2．1 匯編語(yǔ)言概述 37
2．1．1 匯編語(yǔ)言指令格式與偽指令 37
2．1．2 指令的分類 40
2．1．3 指令中的常用符號(hào) 41
2．1．4 指令的字節(jié)數(shù) 41
2．2 MCS-51單片機(jī)的尋址方式 42
2．2．1 立即尋址 42
2．2．2 直接尋址 43
2．2．3 寄存器尋址 44
2．2．4 寄存器間接尋址 45
2．2．5 變址尋址 46
2．2．6 相對(duì)尋址 47
2．2．7 位尋址 48
2．3 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng) 49
2．3．1 數(shù)據(jù)傳送指令 49
2．3．2 算術(shù)運(yùn)算指令 56
2．3．3 邏輯運(yùn)算及移位指令 61
2．3．4 控制轉(zhuǎn)移指令 66
2．3．5 位操作指令 73
2．4 MCS-51單片機(jī)C51語(yǔ)言 76
2．4．1 C51語(yǔ)言概述 77
2．4．2 C51語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)類型 78
2．4．3 C51語(yǔ)言的頭文件與庫(kù)函數(shù) 82
2．4．4 C51語(yǔ)言中絕對(duì)地址的訪問(wèn) 84
2．4．5 C51與匯編語(yǔ)言混合編程的方法 86
2．5 程序設(shè)計(jì) 87
2．5．1 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的步驟 88
2．5．2 順序程序設(shè)計(jì) 89
2．5．3 分支程序設(shè)計(jì) 90
2．5．4 循環(huán)程序設(shè)計(jì) 92
2．5．5 查表程序設(shè)計(jì) 98
2．5．6 子程序設(shè)計(jì) 102
2．6 程序設(shè)計(jì)舉例 106
2．6．1 多字節(jié)算術(shù)運(yùn)算程序 106
2．6．2 數(shù)制轉(zhuǎn)換程序 108
2．6．3 散轉(zhuǎn)程序 111
2．7 匯編語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境 114
2．7．1 單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 114
2．7．2 匯編語(yǔ)言的編輯與匯編 116
2．7．3 匯編語(yǔ)言的調(diào)試 116
習(xí)題2 118
第3章 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部資源及應(yīng)用 121
3．1 MCS-51單片機(jī)的并行I/O接口 121
3．1．1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部并行I/O接口 121
3．1．2 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部并行I/O接口的應(yīng)用 123
3．1．3 C51語(yǔ)言中MCS-51單片機(jī)并行I/O接口的定義方法 125
3．2 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 126
3．2．1 中斷的基本概念 127
3．2．2 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 128
3．2．3 MCS-51單片機(jī)中斷系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 135
3．2．4 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展外部中斷請(qǐng)求輸入口 136
3．3 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 139
3．3．1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 139
3．3．2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式 141
3．3．3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 142
3．4 MCS-51單片機(jī)的串行通信 148
3．4．1 概述 148
3．4．2 MCS-51單片機(jī)的串行口 150
3．4．3 串行口的工作方式 152
3．4．4 串行口的通信波特率 153
3．4．5 串行口的初始化 154
3．4．6 串行口的應(yīng)用 155
習(xí)題3 167
第4章 MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展技術(shù) 170
4．1 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展概述 170
4．1．1 MCS-51系列單片機(jī)的外部擴(kuò)展原理 170
4．1．2 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)地址空間的分配 171
4．2 存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 173
4．2．1 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展 174
4．2．2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展 177
4．2．3 MCS-51單片機(jī)對(duì)外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 179
4．2．4 程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間的混合 179
4．3 并行I/O接口的擴(kuò)展 180
4．3．1 概述 180
4．3．2 普通并行I/O接口擴(kuò)展 181
4．3．3 可編程并行I/O接口芯片擴(kuò)展 183
4．3．4 可編程邏輯器件（PLD）的擴(kuò)展 193
4．3．5 可編程系統(tǒng)器件（PSD）的擴(kuò)展 196
4．4 時(shí)鐘芯片的擴(kuò)展 198
4．4．1 時(shí)鐘芯片概述 198
4．4．2 DS1302的工作原理及應(yīng)用 199
4．5 系統(tǒng)監(jiān)控芯片的擴(kuò)展 210
4．5．1 概述 210
4．5．2 MAX692A的工作原理及應(yīng)用 211
4．6 總線接口擴(kuò)展 213
4．6．1 EIA RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)與接口電路 214
4．6．2 RS-422/RS-485總線標(biāo)準(zhǔn)與接口電路 218
4．6．3 I2C總線標(biāo)準(zhǔn)與接口電路 221
4．6．4 其他常用總線標(biāo)準(zhǔn) 225
習(xí)題4 227
第5章 MCS-51單片機(jī)的輸入/輸出通道設(shè)計(jì) 229
5．1 輸入/輸出通道概述 229
5．1．1 傳感器 229
5．1．2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入/輸出通道 229
5．2 D/A轉(zhuǎn)換器及其硬軟件設(shè)計(jì) 232
5．2．1 D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 233
5．2．2 D/A轉(zhuǎn)換器的分類 233
5．2．3 D/A轉(zhuǎn)換器的硬軟件設(shè)計(jì) 234
5．3 A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù) 242
5．3．1 A/D轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 242
5．3．2 A/D轉(zhuǎn)換器的分類 243
5．3．3 A/D轉(zhuǎn)換器的硬軟件設(shè)計(jì) 244
5．3．4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 254
習(xí)題5 256
第6章 MCS-51單片機(jī)的交互通道配置與設(shè)計(jì) 258
6．1 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤(pán)的技術(shù) 258
6．1．1 概述 258
6．1．2 使用鍵盤(pán)時(shí)必須解決的問(wèn)題 259
6．1．3 單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤(pán)的硬、軟件設(shè)計(jì) 260
6．2 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展顯示器的技術(shù) 272
6．2．1 LED顯示器及其硬、軟件設(shè)計(jì) 273
6．2．2 LCD顯示器及其硬、軟件設(shè)計(jì) 280
6．2．3 單片機(jī)擴(kuò)展液晶顯示模塊LCD1602 283
6．3 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤(pán)和顯示器的設(shè)計(jì)實(shí)例 291
6．3．1 利用8155/8255A芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)和顯示器的設(shè)計(jì) 291
6．3．2 利用MCS-51的串行口實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)和顯示器的設(shè)計(jì) 295
6．3．3 利用專用芯片擴(kuò)展鍵盤(pán)和顯示器 297
6．4 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展微型打印機(jī)的技術(shù) 298
6．4．1 微型打印機(jī)的特點(diǎn) 298
6．4．2 單片機(jī)擴(kuò)展微型打印機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 299
6．4．3 字符代碼及打印命令 300
6．4．4 單片機(jī)擴(kuò)展微型打印機(jī)的設(shè)計(jì)舉例 302
習(xí)題6 302
第7章 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 304
7．1 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程 305
7．1．1 總體設(shè)計(jì) 305
7．1．2 硬件設(shè)計(jì) 306
7．1．3 軟件設(shè)計(jì) 308
7．1．4 可靠性設(shè)計(jì) 309
7．1．5 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試、測(cè)試 314
7．2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 315
7．2．1 單片機(jī)在工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 315
7．2．2 單片機(jī)在里程、速度計(jì)量中的應(yīng)用 321
習(xí)題7 325
第8章 Keil C51與Proteus軟件使用簡(jiǎn)介 326
8．1 Keil C51簡(jiǎn)介 326
8．1．1 Keil C51簡(jiǎn)介 326
8．1．2 Keil C51的開(kāi)發(fā)環(huán)境 326
8．1．3 Keil C51功能模塊簡(jiǎn)介 327
8．1．4 Keil C51軟件的安裝 327
8．1．5 Keil C51軟件的使用 328
8．2 虛擬仿真開(kāi)發(fā)工具Proteus仿真軟件簡(jiǎn)介 336
8．2．1 Proteus仿真軟件簡(jiǎn)介 336
8．2．2 Proteus原理圖輸入系統(tǒng)（ISIS）環(huán)境簡(jiǎn)介 338
8．2．3 Proteus ISIS的編輯環(huán)境設(shè)置 343
8．2．4 Proteus ISIS的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境設(shè)置 344
8．2．5 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)與仿真 345
8．2．6 Proteus 與Keil ＆micro;Vision4的聯(lián)調(diào) 355
習(xí)題8 356
第9章 課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目 357
9．1 醫(yī)院住院病人呼叫器的設(shè)計(jì) 357
9．2 萬(wàn)年歷的設(shè)計(jì) 357
9．3 學(xué)校學(xué)生生活時(shí)間提示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 357
9．4 智力競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì) 358
9．5 交通信號(hào)燈實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 358
9．6 電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 358
9．7 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 359
9．8 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 359
9．9 多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 359
9．10 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 359
9．11 自動(dòng)電梯控制電路的設(shè)計(jì) 360
9．12 出租車(chē)計(jì)程計(jì)價(jià)器的設(shè)計(jì) 360
9．13 智能化公共汽車(chē)報(bào)站器的設(shè)計(jì) 360
9．14 自動(dòng)往返電動(dòng)車(chē)的設(shè)計(jì) 361
9．15 簡(jiǎn)易IC卡收費(fèi)器的設(shè)計(jì) 361
9．16 消毒柜控制電路的設(shè)計(jì) 361
附錄A ASCII碼字符表 362
附錄B MCS-51單片機(jī)指令表 363
附錄C 著名的單片機(jī)網(wǎng)站 367
參考文獻(xiàn) 368