单片机应用基础

知识模块一单片机基础知识1

第一部分教学组织1

一、目的要求1

二、预备知识提示1

三、教学节奏与方式1

第二部分教学内容2

一、单片机概述2

二、数制与二进制数的运算3

三、单片机中数的表示与字符编码8

四、基本逻辑单元与逻辑部件12

知识模块二MCS-51单片机基本结构19

第一部分教学组织19

一、目的要求19

二、预备知识提示19

三、教学节奏与方式19

第二部分教学内容20

一、MCS-51单片机概述20

二、MCS-51单片机CPU结构22

三、MCS-51单片机存储器结构24

四、MCS-51单片机并行输入/输出端口29

五、MCS-51单片机时钟电路与工作时序33

六、MCS-51单片机内部结构与外部引脚功能36

七、MCS-51单片机工作原理38

八、MCS-51单片机复位方式41

知识模块三MCS-51指令系统43

第一部分教学组织43

一、目的要求43

二、预备知识提示43

三、教学节奏与方式43

第二部分教学内容44

一、指令格式和寻址方式44

二、数据传送指令47

三、数据交换与堆栈指令53

四、算术运算指令56

五、逻辑运算及移位指令62

六、位操作指令66

七、控制转移指令68

八、子程序调用、返回及空操作指令75

九、端口操作指令77

十、伪指令79

知识模块四汇编语言程序设计83

第一部分教学组织83

一、目的要求83

二、预备知识提示83

三、教学节奏与方式83

第二部分教学内容83

一、汇编语言的基本概念84

二、汇编语言源程序的汇编85

三、顺序程序设计88

四、分支程序设计92

五、循环程序设计96

六、子程序设计100

七、运算子程序设计103

知识模块五中断系统108

第一部分教学组织108

一、目的要求108

二、预备知识提示108

三、教学节奏与方式108

第二部分教学内容109

一、输入/输出方式及中断的概念109

二、中断系统结构及中断控制111

三、中断处理过程117

四、外部中断源的应用与扩展119

知识模块六定时器及应用123

第一部分教学组织123

一、目的要求123

二、预备知识提示123

三、教学节奏与方式123

第二部分教学内容123

一、定时器结构124

二、定时器工作方式126

三、定时器应用举例131

知识模块七MCS-51单片机串行接口136

第一部分教学组织136

一、目的要求136

二、预备知识提示136

三、教学节奏与方式136

第二部分教学内容137

一、串行数据通信基础知识137

二、MCS-51的串行接口及控制寄存器140

三、串行口工作方式0143

四、串行口工作方式1145

五、串行口工作方式2和工作方式3149

六、单片机通信152

七、单片机与PC机间通信155

知识模块八存储器扩展157

第一部分教学组织157

一、目的要求157

二、预备知识提示157

三、教学节奏与方式157

第二部分教学内容158

一、单片机系统扩展结构158

二、数据存储器扩展160

三、程序存储器扩展167

四、存储器综合扩展172

五、I2C总线接口与串口存储器扩展175

六、SPI总线与串口数据存储器扩展181

知识模块九I/O口扩展187

第一部分教学组织187

一、目的要求187

二、预备知识提示187

三、教学节奏与方式187

第二部分教学内容188

一、I/O口扩展的必要性188

二、简单I/O口的扩展189

三、8255可编程并行I/O接口扩展191

四、8155可编程接口芯片的扩展199

知识模块十显示与键盘205

第一部分教学组织205

一、目的要求205

二、预备知识提示205

三、教学节奏与方式205

第二部分教学内容206

一、LED显示接口206

二、LCD显示模块212

三、键盘219

四、独立式按键221

五、行列式键盘222

知识模块十一A/D、D/A转换接口227

第一部分教学组织227

一、目的要求227

二、预备知识提示227

三、教学节奏与方式227

第二部分教学内容227

一、A/D转换器接口228

二、串行A/D转换231

三、D/A转换器接口236

附录一8051指令(Instruction)英文还原记忆法(Mnemonics)241

附录二MCS-51单片机指令表243

参考文献250

　　MCS-51系列单片机经过十几年的发展，从性能、指令功能等方面都有很大的提高。目前MC-51兼容的产品多达几百种，单片机的应用日益广泛，具有广阔的发展前景，已被越来越多的科学工作者所关注。为了适应社会发展的需要，作者精心组织编写了本书。本书是一本单片机应用方面的高职院校教材，书中结合单片机应用实际，详细地介绍了8051系列单片机的构成、工作原理、指令系统等内容。　　本书是一本单片机应用方面的高职院校教材，书中详细地介绍了8051系列单片机的构成、工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断技术、定时/计数器、串行口通信的使用等内容，结合单片机应用实际，介绍了单片机系统的扩展，其中包括存储器扩展、I/O口扩展、显示与键盘接口、A/D及D/A接口技术等。本书在编写过程中力求深入浅出，便于自学，书中很多实例都可以直接应用于实际工作。本书内容丰富，紧跟单片机应用技术的发展，突出实用。本书构思新颖，采用模块化结构组织形式编写，本书共分为11个知识模块，图文并茂、系统性强，便于教师教学。　　本书可作为高职高专以及本科院校电子信息类各专业的教材，还可供从事电子技术的工程技术人员阅读参考。