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第1章 微型计算机基础1

1.1微型计算机的定义与工作过程1

1.1.1定义1

1.1.2冯·诺依曼体系1

1.1.3工作过程2

1.2计算机中的数制和编码基础3

1.2.1计算机中的数制及转换3

1.2.2原码、反码、补码3

1.2.3定点数和浮点数4

1.2.4计算机中常用的编码5

1.3微型计算机结构7

1.3.1微型计算机硬件结构概述7

1.3.2微型计算机软件概述8

1.3.3 CPU、存储器、I/O口、总线11

1.4中断、定时器/计数器、串行通信、并行通信的初步认识17

1.4.1中断的初步认识17

1.4.2定时器/计数器的初步认识18

1.4.3并行通信与串行通信的初步认识18

1.5 CPU与外设的数据传输方式20

1.5.1无条件传输方式20

1.5.2程序查询传输方式20

1.5.3中断传输方式21

1.5.4 DMA传输方式21

本章小结22

习题22

第2章 51系列单片机硬件基础23

2.1认识单片机23

2.1.1单片机的特点、应用、分类、发展趋势23

2.1.2常用的单片机产品27

2.1.3 MCS-51单片机已成为国际经典29

2.1.4单片机与CPU、ARM、嵌入式系统的关系30

2.1.5单片机应用系统开发的软硬件环境32

2.2 51单片机的总体结构34

2.2.1内部结构34

2.2.2外部引脚说明35

2.2.3 CPU的时序周期38

2.3 51单片机的存储器39

2.3.1程序存储器39

2.3.2数据存储器40

2.3.3特殊功能寄存器42

本章小结45

习题45

第3章 51系列单片机软件编程基础——汇编语言46

3.1 51单片机指令系统概述46

3.1.1指令格式46

3.1.2操作数的类型46

3.1.3指令描述约定47

3.1.4寻址方式47

3.2 51单片机指令系统50

3.2.1数据传送类指令50

3.2.2算术运算类指令54

3.2.3逻辑运算类指令59

3.2.4控制转移类指令61

3.2.5位操作类指令66

3.3 51单片机的伪指令68

3.4 51单片机汇编语言程序设计基础71

3.4.1程序设计概述71

3.4.2顺序结构程序设计72

3.4.3分支结构的程序设计73

3.4.4循环结构的程序设计76

3.4.5查表程序的设计80

本章小结82

习题82

第4章 51系列单片机P0～P3口应用基础84

4.1认识51单片机的P0～P3口84

4.1.1 P1口84

4.1.2 P3口85

4.1.3 P0口85

4.1.4 P2口86

4.1.5 P0～P3口特点总结87

4.2输出操作87

4.2.1基本输出操作举例——字节输出与位输出87

4.2.2扩展输出操作举例——流水灯与霹雳灯88

4.2.3扩展输出操作举例——8段LED静态与动态显示90

4.3输入操作94

4.3.1闸刀型开关输入信号95

4.3.2单个按钮型开关输入信号95

4.3.3多个按钮型开关输入信号——键盘98

4.4实验与设计103

本章小结107

习题107

第5章 51系列单片机中断系统应用基础108

5.1中断系统的再认识108

5.1.1中断的有关概念108

5.1.2中断处理过程109

5.2认识51单片机中断系统111

5.2.1 51单片机中断系统结构111

5.2.2中断控制寄存器112

5.2.3中断优先级与中断响应113

5.2.4有中断时的程序结构115

5.3外部中断举例116

5.3.1外部中断源初始化116

5.3.2外部中断实例117

5.4实验与设计121

本章小结123

习题123

第6章 51系列单片机定时器/计数器应用基础124

6.1可编程的硬件定时器/计数器的再认识124

6.1.1功能124

6.1.2工作原理124

6.1.3计数器初值的计算125

6.2认识51单片机的定时器/计数器125

6.2.1定时器/计数器的结构125

6.2.2定时器/计数器的控制寄存器126

6.2.3定时器/计数器工作模式127

6.3定时器/计数器的应用举例130

6.3.1定时器/计数器的初始化130

6.3.2应用举例132

6.4实验与设计138

本章小结140

习题141

第7章 51系列单片机串行口应用基础142

7.1串行通信的再认识142

7.1.1异步串行通信与同步串行通信142

7.1.2波特率145

7.1.3串行通信的检错与纠错146

7.1.4串行接口芯片UART和USART146

7.2认识51单片机的串行接口147

7.2.1串行口的结构原理147

7.2.2串行口的应用控制148

7.3 51单片机串行口的工作方式149

7.3.1串行口工作方式0150

7.3.2串行口工作方式1153

7.3.3串行口工作方式2157

7.3.4串行口工作方式3159

7.4 51单片机串行口的应用举例160

7.4.1串行口编程基础160

7.4.2串行口应用举例162

7.5实验与设计168

本章小结170

习题171

第8章 51系列单片机并行总线接口扩展技术172

8.1 51单片机并行I/O口扩展基础172

8.1.1系统扩展总线结构图172

8.1.2典型的锁存器芯片74LS273173

8.1.3典型的三态缓冲器74LS244173

8.1.4可编程的I/O接口芯片8255A174

8.2并行总线的连接178

8.2.1数据线、控制线的连接178

8.2.2译码信号的形成——系统扩展的寻址179

8.3并行I/O接口芯片扩展示例181

8.3.1利用锁存器与缓冲器扩展并行的输入/输出口示例181

8.3.2利用8255A扩展并行的输入/输出口示例183

8.3.3利用8255A作为8段LED静态显示输出口的示例184

8.3.4利用8255A作为8段LED动态显示输出口的示例186

8.4模拟量接口技术189

8.4.1 A/D与D/A转换器概述190

8.4.2 8位并行D/A转换器DAC0832接口示例196

8.4.3 12位并行D/A转换器DAC1208接口示例202

8.4.4 8位并行A/D转换器ADC0809接口示例204

8.5实验与设计207

本章小结210

习题211

第9章 51系列单片机串行总线接口扩展技术212

9.1 I2C总线接口技术212

9.1.1认识I2C总线接口212

9.1.2 I2C总线典型器件AT24C02应用举例214

9.2 SPI总线接口技术219

9.2.1认识SPI总线220

9.2.2 SPI总线典型器件X25045应用举例221

9.3单总线（1-wire）接口技术225

9.3.1认识单总线（1-wire）225

9.3.2单总线典型器件DS18B20应用举例226

9.4典型串行A/D接口芯片TLC2543的编程示例231

本章小结235

习题235

第10章 51系列单片机液晶与点阵显示器应用示例236

10.1 51单片机液晶显示器接口技术236

10.1.1认识LCD显示器236

10.1.2字符型LCD 1602液晶显示模块接口技术237

10.1.3点阵式带汉字库12864液晶显示模块接口技术242

10.2 51单片机点阵LED显示器接口技术250

10.2.1认识点阵LED显示器250

10.2.2一个5×7点阵一个字符显示251

10.2.3两个8×8点阵字符串显示252

本章小结254

习题254

第11章 51系列单片机应用系统的设计255

11.1单片机应用系统结构以及设计内容255

11.1.1单片机应用系统的一般硬件组成255

11.1.2单片机应用系统的设计内容257

11.2单片机应用系统的一般设计方法258

11.2.1确定系统的功能与性能258

11.2.2确定系统基本结构258

11.2.3单片机应用系统硬件与软件设计259

11.2.4资源分配261

11.3单片机应用系统的调试262

11.3.1单片机应用系统调试工具262

11.3.2单片机应用系统的一般调试方法263

11.4单片机应用系统的设计实例——集中供暖小型换热站控制系统的设计266

11.4.1系统描述267

11.4.2设计方案267

11.4.3硬件电路设计268

11.4.4软件设计271

本章小结272

习题272

附录A ASCII码字符表273

附录B 单片机应用资料的网上查询方法274

附录C Proteus常用分离器件名称275

参考文献276