单片机原理及应用教程

目　录

第1章　微型计算机基础知识　1

1．1　单片机发展概况　1

1．1．1　单片机发展的各个阶段　1

1．1．2　单片机的多样化产品　2

1．1．3　单片机的发展趋势　2

1．1．4　单片机的特点及应用领域　3

1．2　计算机中数的表示方法　4

1．2．1　计算机中的数制　4

1．2．2　数制的转换　6

1．2．3　二进制数的运算　8

1．2．4　数及字符在计算机内的编码　10

1．3　计算机系统的组成　15

1．3．1　计算机的硬件组成　15

1．3．2　计算机软件系统　17

1．3．3　计算机语言　17

1．3．4　程序设计的过程　18

习题　19

第2章　MCS-51单片机硬件的功能结构及内部组成　21

2．1　MCS-51单片机的内部结构及特点　21

2．1．1　基本组成　21

2．1．2　内部结构　22

2．2　MCS-51单片机的引脚及功能　25

2．3　存储器的结构和配置　26

2．3．1　程序存储器空间　28

2．3．2　数据存储器空间　28

2．3．3　特殊功能寄存器　31

2．4　单片机的并行I/O接口　36

2．4．1　P0口的结构及功能　36

2．4．2　P1口的结构及功能　38

2．4．3　P2口的结构及功能　38

2．4．4　P3口的结构及功能　39

2．4．5　I/O口的相关事项　40

2．5　单片机时钟电路与CPU时序　41

2．5．1　时钟信号　42

2．5．2　CPU时序　44

2．5．3　8031对片外存储器的连接与访问过程　45

2．5．4　复位电路　46

2．6　空闲和掉电方式　48

2．6．1　方式设定　48

2．6．2　空闲工作方式概述　49

2．6．3　掉电方式概述　49

习题　49

第3章　MCS-51单片机指令及编程实例　51

3．1　MCS-51单片机汇编指令系统简介　51

3．2　MCS-51单片机寻址方式　52

3．3　MCS-51单片机汇编指令　53

3．3．1　汇编指令符号简介　53

3．3．2　数据传送指令(29条)　54

3．3．3　算术运算指令(24条)　59

3．3．4　逻辑运算指令(24条)　65

3．3．5　控制转移指令(17条)　68

3．3．6　布尔位处理指令(17条)　73

3．4　MCS-51单片机伪指令　74

3．5　综合编程实例　76

习题　79

第4章　MCS-51单片机的中断系统　80

4．1　中断概述　80

4．2　MCS-51单片机的中断系统结构　81

4．2．1　MCS-51的中断源　81

4．2．2　MCS-51中断系统的总体结构　81

4．2．3　中断控制　82

4．3　中断处理过程　85

4．3．1　中断响应　85

4．3．2　中断处理　88

4．3．3　中断返回　88

4．4　中断响应后中断请求的撤销　88

4．5　MCS-51单片机的中断应用举例　89

4．5．1　中断服务程序的编写　89

4．5．2　中断应用举例　90

4．6　外部中断源扩展　93

4．6．1　利用定时器扩展外部中断源　94

4．6．2　中断加查询扩展外部中断源　94

习题　95

第5章 MCS-51单片机的定时/计数器　96

5．1　定时/计数器概述　96

5．1．1　MCS-51定时/计数器的结构　96

5．1．2　MCS-51定时/计数器的基本原理　97

5．2　定时/计数器的控制　97

5．2．1　定时/计数器的工作模式控制寄存器TMOD　97

5．2．2　定时/计数器的控制寄存器TCON　98

5．3　定时/计数器的工作模式及应用　98

5．3．1　工作模式0及应用　99

5．3．2　工作模式1及应用　100

5．3．3　工作模式2及应用　102

5．3．4　工作模式3及应用　104

5．4　定时/计数器综合应用　107

习题　109

第6章　MCS-51单片机串行通信技术　110

6．1　串行通信基础　110

6．1．1　串行通信分类　110

6．1．2　波特率　112

6．1．3　串行通信的制式　112

6．2　MCS-51单片机串行接口　113

6．3　串行接口工作方式及应用举例　115

6．3．1　MCS-51串行口的工作方式　115

6．3．2　MCS-51串行口的波特率　119

6．3．3　串行口应用举例　120

6．4　多机通信原理简介　124

6．4．1　通信协议　124

6．4．2　双机通信　124

6．4．3　多机通信　124

习题　126

第7章　MCS-51系列单片机接口技术　127

7．1　数码管接口技术　127

7．1．1　LED数码管简介　127

7．1．2　LED数码管驱动方式　128

7．2　LCD显示器接口技术　130

7．3　矩阵键盘接口技术　133

7．4　A/D接口技术　139

7．4．1　A/D转换芯片的分类　140

7．4．2　A/D转换器的主要技术指标　140

7．4．3　逐次逼近式A/D转换器ADC0809　141

7．5　D/A接口技术　143

7．5．1　D/A转换芯片的分类　143

7．5．2　D/A转换芯片的主要技术指标　144

7．5．3　DAC0832运用简介　144

习题　148

第8章　集成开发环境Keil使用介绍　149

8．1　Keil简介　149

8．2　Keil的使用　149

8．2．1　工程的建立　149

8．2．2　源文件的建立　152

8．2．3　将源文件加到工程中并输入源程序　154

8．2．4　工程的详细设置　157

8．2．5　编译、连接、生成目标文件　162

8．2．6　调试命令　163

附录A　MCS-51单片机汇编指令表　165

附录B　51单片机汇编各类指令助记符　169

附录C　CGRAM和CGRAM中字符代码与字符图形的对应关系　171

附录D　ASCII码表　172

参考文献　173

本次编写的单片机教材分为主教材和实践教材：主教材《单片机原理及应用教程》全面介绍了8051单片机的基本原理、内部硬件结构、指令系统、中断系统、定时/计数器、串行口等，并从应用的角度介绍了汇编语言程序设计，最后还详细介绍了键盘、显示器、A/D、D/A等单片机外围电路及接口扩展的设计方法；实践教材《单片机实验及实践教程》从单片机实验教学和工程训练角度出发，主要讲解实验实践相关教学内容，包括单片机编程开发工具——Keil C51集成开发环境、单片机Proteus ISIS仿真、单片机基础实验、单片机应用系统综合实例等。
　　本书可作为自动化、电子信息工程、通信工程、测控技术与仪器、机电一体化、车辆工程、应用电子技术等相关专业的教学用书，也可作为社会其他技术人员的业务参考书及培训用书。