目 錄 緒論 1 習(xí)題0 11 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單片機(jī)簡介 22 1.1.4 STC單片機(jī)簡介 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)的時序 28 1.3.1 MCS-51單片機(jī)的時序單位 28 1.3.2 MCS-51單片機(jī)指令的取指/ 執(zhí)行時序 29 1.3.3 訪問外部ROM/RAM指令的 時序 30 1.4 C8051F片上系統(tǒng)（SoC）簡介 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)的指令系統(tǒng)與 程序設(shè)計(jì) 37 2.1 匯編語言概述 37 2.1.1 匯編語言指令格式與偽指令 37 2.1.2 指令的分類 41 2.1.3 指令中的常用符號 41 2.1.4 指令的字節(jié)數(shù) 42 2.2 MCS-51單片機(jī)的尋址方式 42 2.2.1 立即尋址 43 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 相對尋址 46 2.2.7 位尋址 47 2.3 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng) 48 2.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令 48 2.3.2 算術(shù)運(yùn)算指令 55 2.3.3 邏輯運(yùn)算及移位指令 61 2.3.4 控制轉(zhuǎn)移指令 65 2.3.5 位操作指令 73 2.4 MCS-51單片機(jī)C51語言 76 2.4.1 C51語言概述 76 2.4.2 C51語言的程序結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)與 存儲類型 77 2.4.3 C51語言的頭文件與庫函數(shù) 82 2.4.4 C51語言中絕對地址的訪問 83 2.4.5 C51語言與匯編語言混合 編程的方法 85 2.5 程序設(shè)計(jì) 87 2.5.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)的步驟 87 2.5.2 順序程序設(shè)計(jì) 88 2.5.3 分支程序設(shè)計(jì) 89 2.5.4 循環(huán)程序設(shè)計(jì) 91 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 105 2.6.1 多字節(jié)算術(shù)運(yùn)算程序 105 2.6.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換程序 107 2.6.3 散轉(zhuǎn)程序 111 2.7 匯編語言的開發(fā)環(huán)境 114 2.7.1 單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng) 114 2.7.2 匯編語言源程序的編輯與匯編 115 2.7.3 匯編語言源程序的調(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 并行I/O接口的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 121 3.1.2 MCS-51單片機(jī)并行I/O接口的 應(yīng)用 123 3.1.3 C51語言中MCS-51單片機(jī) 并行I/O接口的定義方法 126 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)中斷系統(tǒng)簡介 128 3.2.3 軟件設(shè)計(jì) 135 3.2.4 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展外部中斷 請求輸入口 136 3.3 MCS-51單片機(jī)的定時器/計(jì)數(shù)器 139 3.3.1 定時器/計(jì)數(shù)器 139 3.3.2 定時器/計(jì)數(shù)器的工作方式 141 3.3.3 定時器/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 142 3.4 MCS-51單片機(jī)的串行通信 147 3.4.1 概述 147 3.4.2 MCS-51單片機(jī)的串行口 149 3.4.3 串行口的工作方式 151 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 存儲器的擴(kuò)展 173 4.2.1 程序存儲器擴(kuò)展 174 4.2.2 數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展 177 4.2.3 MCS-51單片機(jī)對外部存儲器的 擴(kuò)展 179 4.2.4 程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間的 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 可編程邏輯器件的擴(kuò)展 193 4.3.5 可編程系統(tǒng)器件的擴(kuò)展 196 4.4 時鐘芯片的擴(kuò)展 198 4.4.1 時鐘芯片概述 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 214 4.6.1 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5 257 第6章 MCS-51單片機(jī)的交互通道 配置與設(shè)計(jì) 259 6.1 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤的技術(shù) 259 6.1.1 概述 259 6.1.2 使用鍵盤時必須解決的問題 260 6.1.3 單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤的硬軟件 設(shè)計(jì) 261 6.2 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展顯示器的技術(shù) 273 6.2.1 LED顯示器及其硬軟件設(shè)計(jì) 274 6.2.2 液晶顯示器及其硬軟件設(shè)計(jì) 281 6.2.3 單片機(jī)擴(kuò)展液晶顯示模塊 LCD1602 284 6.3 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展鍵盤和顯示器的 設(shè)計(jì)實(shí)例 292 6.3.1 利用8155/8255A擴(kuò)展鍵盤 和顯示器 292 6.3.2 利用MCS-51單片機(jī)的串行口 擴(kuò)展鍵盤和顯示器 296 6.3.3 利用專用芯片擴(kuò)展鍵盤和顯 示器 298 6.4 MCS-51單片機(jī)擴(kuò)展微型打印機(jī)的 技術(shù) 299 6.4.1 微型打印機(jī)的特點(diǎn) 299 6.4.2 單片機(jī)擴(kuò)展微型打印機(jī)的硬件 設(shè)計(jì) 300 6.4.3 字符代碼及打印命令 302 6.4.4 單片機(jī)擴(kuò)展微型打印機(jī)的設(shè)計(jì) 舉例 303 習(xí)題6 304 第7章 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 305 7.1 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程 306 7.1.1 總體設(shè)計(jì) 306 7.1.2 硬件設(shè)計(jì) 307 7.1.3 軟件設(shè)計(jì) 309 7.1.4 可靠性設(shè)計(jì) 310 7.1.5 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試與 測試 315 7.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 316 7.2.1 單片機(jī)在工業(yè)測控系統(tǒng)中的 應(yīng)用 316 7.2.2 單片機(jī)在直流電動機(jī)調(diào)速中的 應(yīng)用 322 習(xí)題7 328 第8章 Keil C51與Proteus簡介 329 8.1 Keil C51簡介 329 8.1.1 Keil C51概述 329 8.1.2 Keil C51的開發(fā)環(huán)境 329 8.1.3 Keil C51功能模塊簡介 330 8.1.4 Keil C51軟件的安裝 330 8.1.5 Keil C51軟件的使用 331 8.2 Proteus簡介 339 8.2.1 Proteus概述 339 8.2.2 Proteus智能原理圖輸入系統(tǒng) 簡介 341 8.2.3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)與 仿真 346 8.2.4 Proteus ISIS與Keil C51的 聯(lián)調(diào) 359 習(xí)題8 360 第9章 課程設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)題目 361 9.1 醫(yī)院住院病人呼叫器的設(shè)計(jì) 361 9.2 萬年歷的設(shè)計(jì) 361 9.3 住校學(xué)生生活時間提示系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 361 9.4 智力競賽搶答器的設(shè)計(jì) 362 9.5 交通信號燈實(shí)時控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 362 9.6 電子密碼鎖的設(shè)計(jì) 363 9.7 超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 363 9.8 數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì) 363 9.9 8路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 363 9.10 溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 363 9.11 電梯自動控制電路的設(shè)計(jì) 364 9.12 出租車計(jì)程計(jì)價器的設(shè)計(jì) 364 9.13 智能化公共汽車報(bào)站器的設(shè)計(jì) 364 9.14 自動往返電動車的設(shè)計(jì) 365 9.15 簡易IC卡收費(fèi)器的設(shè)計(jì) 365 9.16 消毒柜控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 365 附錄A ASCII碼字符表 366 附錄B MCS-51單片機(jī)指令表 367 附錄C 著名的單片機(jī)網(wǎng)站 371 參考文獻(xiàn) 372