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第1章 绪论1

1.1　单片机及其发展概况1

1.1.1　什么是单片机1

1.1.2　单片机的特点1

1.1.3　单片机的应用2

1.1.4　单片机的发展3

1.1.5　单片机系列产品介绍4

1.2　计算机的数制与码制5

1.2.1　数制的概念5

1.2.2　码制的概念8

1.3　单片机应用系统的开发11

1.3.1　跑马灯控制系统设计11

1.3.2　单片机应用系统开发流程12

1.4 PROTEUS应用基础13

1.4.1 PROTEUS窗口简介14

1.4.2 PROTEUS原理图设计17

1.4.3 PROTEUS仿真调试22

1.4.4 PROTEUS信号观测27

1.5　实训1：PROTEUS应用初步32

1.5.1　实训目的32

1.5.2　跑马灯控制系统PROTEUS原理图设计32

小结32

练习题133

第2章　MCS-51系列单片机内部结构34

2.1 MCS-51系列单片机封装引脚和内部结构框图34

2.1.1　封装引脚功能34

2.1.2　内部结构35

2.2 MCS-51系列单片机存储器结构39

2.2.1　存储器划分方法39

2.2.2　程序存储器ROM39

2.2.3　数据存储器RAM40

2.2.4　特殊功能寄存器SFR41

2.3　MCS-51系列单片机的时钟电路及复位电路43

2.3.1　时钟电路43

2.3.2　复位电路45

2.3.3 MCS-51系列单片机最小系统47

2.4　实训2：单片机复位、晶振、ALE信号的观测47

2.4.1 电路制做47

2.4.2　信号观测47

小结48

练习题250

第3章　MCS-51系列单片机指令系统52

3.1　基本概念52

3.1.1　指令、指令系统、机器代码52

3.1.2　程序、程序设计、机器语言53

3.1.3　汇编语言、汇编语言指令格式、常用符号53

3.2　寻址方式55

3.2.1　寻址、寻址方式、寻址存储器范围55

3.2.2　立即寻址56

3.2.3　直接寻址56

3.2.4　寄存器寻址56

3.2.5　寄存器间接寻址57

3.2.6　基址加变址寻址57

3.2.7　相对寻址58

3.2.8　位寻址59

3.3　指令系统59

3.3.1　数据传送类指令59

3.3.2　算术运算类指令63

3.3.3　逻辑运算类指令69

3.3.4　控制转移类指令72

3.3.5　位操作类指令76

3.4　实训3：WAVE6000集成调试软件应用（1）79

3.4.1 实训目的79

3.4.2 WAVE6000快速入门79

3.4.3 WAVE6000的初步应用82

小结83

练习题383

第4章　MCS-51系列单片机汇编语言程序设计86

4.1　程序设计86

4.1.1　伪指令86

4.1.2　程序设计89

4.1.3　程序结构90

4.2　汇编语言程序设计举例94

4.2.1　延时程序94

4.2.2　查表程序95

4.2.3　码制转换程序97

4.2.4　数据排序程序99

4.2.5　算术运算类程序100

4.3　实训4：WAVE6000集成调试软件应用（2）103

4.3.1　实训目的103

4.3.2 WAVE断点调试及程序的全速运行104

4.3.3　设计分支结构程序并用WAVE6000进行仿真调试105

4.3.4 设计查表程序并用　WAVE6000进行仿真调试105

小结106

练习题4107

第5章　MCS-51系列单片机I/O口及其应用108

5.1 I/O口结构及功能108

5.1.1 P0口108

5.1.2 P1口110

5.1.3 P2口110

5.1.4 P3口111

5.1.5　I/O口的负载能力和接口要求113

5.2　应用项目1：步进电机控制系统（恒速）113

5.2.1　步进电机控制系统（恒速）的实现113

5.2.2　步进电机控制系统（恒速）的PROTEUS仿真115

5.3　应用项目2：RAM扩展116

5.3.1 三总线结构116

5.3.2 RAM扩展的实现117

5.3.3 RAM扩展的PROTEUS仿真118

5.4　实训5：编程器的使用119

5.4.1　实训目的119

5.4.2　编程器使用初步119

小结122

练习题5123

第6章　MCS-51系列单片机的中断系统124

6.1 中断系统124

6.1.1　中断的基本概念124

6.1.2　中断系统的结构125

6.1.3 中断控制126

6.1.4　中断过程128

6.2　应用项目3：简单计数器130

6.2.1 中断初始化和中断服务程序131

6.2.2 LED显示器131

6.2.3　简单计数器的实现133

6.2.4 简单计数器的PROTEUS仿真135

6.3　实训6：中断系统的应用136

6.3.1　实训目的136

6.3.2　实训内容136

小结137

练习题6138

第7章 MCS-51系列单片机的定时／计数器139

7.1　定时／计数器139

7.1.1　定时／计数器概述140

7.1.2　定时／计数器控制140

7.1.3　定时／计数器的工作模式142

7.1.4　定时／计数器的计数容量及初值143

7.2　应用项目4：航标灯控制系统145

7.2.1 定时／计数器应用的基本步骤145

7.2.2　定时／计数器应用举例145

7.2.3　航标灯控制系统的实现148

7.2.4　航标灯控制系统的PROTEUS仿真150

7.3　应用项目5：简易电子琴151

7.3.1　简易电子琴的实现151

7.3.2　简易电子琴的PROTEUS仿真154

7.4　应用项目6：PWM直流电动机转速控制系统155

7.4.1　PWM直流电动机转速控制系统的实现155

7.4.2　PWM直流电动机转速控制系统的PROTEUS仿真158

7.5　实训7：定时／计数器应用158

7.5.1　实训目的158

7.5.2　实训内容159

小结159

练习题7160

第8章　MCS-51系列单片机串行口及应用161

8.1 MCS-51系列单片机串行口161

8.1.1 串行口的结构161

8.1.2　串行通信过程162

8.1.3　串行口工作方式162

8.1.4　串行口的控制163

8.1.5　串行口通信协议164

8.1.6　波特率的设置164

8.2　应用项目7：简单秒表165

8.2.1 串行口扩展并行I/O口165

8.2.2　简单秒表的实现167

8.2.3　简易秒表的PROTEUS仿真170

8.3　单片机与PC点对点通信的实现171

8.3.1 串行口工作方式1的工作过程171

8.3.2　单片机间点对点通信171

8.3.3 RS-232接口技术171

8.3.4　单片机与PC点对点通信的实现173

8.3.5　单片机与PC点对点通信的PROTEUS仿真175

8.4　多机通信系统的实现176

8.4.1 串行口工作方式2、工作方式3的工作过程176

8.4.2　主从式通信总线177

8.4.3 RS-485通信接口技术177

8.4.4　多机通信系统的实现178

8.4.5　多机通信系统的PROTEUS仿真184

8.5　实训8：串行口综合应用185

8.5.1　实训目的185

8.5.2　实训内容186

练习题8186

第9章　MCS-51系列单片机人机接口技术187

9.1　应用项目8：产量统计系统187

9.1.1 LED数码管动态显示187

9.1.2　动态显示接口电路设计188

9.1.3　动态显示程序设计190

9.1.4　产量统计系统的实现190

9.1.5　产量统计系统的PROTEUS仿真193

9.2　应用项目9：LED路名显示系统194

9.2.1 16×16 LED点阵动态显示接口技术194

9.2.2 LED点阵程序设计195

9.2.3 LED路名显示系统的实现197

9.2.4 LED路名显示系统的PROTEUS仿真200

9.3　应用项目10：楼宇呼叫系统201

9.3.1　行列式键盘接口技术201

9.3.2　楼宇呼叫系统的实现206

9.3.3 楼宇呼叫系统的PROTEUS仿真210

9.4　应用项目11：电子时钟系统211

9.4.1 电子时钟系统的实现211

9.4.2 电子时钟的PROTEUS仿真215

9.5　实训9：单片机人机接口技术216

9.5.1　实训目的216

9.5.2　实训内容216

小结216

练习题9217

第10章　MCS-51系列单片机前向通道接口技术218

10.1 ADC0809（0808）的接口技术218

10.1.1 ADC0809的工作原理218

10.1.2　接口电路设计220

10.1.3　接口程序设计220

10.2　应用项目12：温度控制系统221

10.2.1　温度控制系统的实现221

10.2.2　温度控制系统的PROTEUS仿真224

10.3　实训10：单片机前向通道应用技术实训225

10.3.1 实训目的225

10.3.2　实训内容226

小结226

练习题10227

第11章　MCS-51系列单片机后向通道接口技术228

11.1 DAC0832接口技术228

11.1.1 DAC0832的工作原理228

11.1.2　接口电路设计231

11.1.3　接口程序设计232

11.2　应用项目13：直流电机转速控制系统233

11.2.1　直流电机控制原理233

11.2.2　直流电机转速控制系统的实现234

11.2.3 温度控制系统的PROTEUS仿真237

11.3　实训11：单片机后向通道应用技术实训238

11.3.1　实训目的238

11.3.2　实训内容238

小结239

练习题11239

附录241

附录A STC89C51单片机的扩展功能241

附录B MCS-51系列单片机指令表243

附录C ASCII码表247

参考文献248