单片机原理与应用及C51程序设计

第1章 基础知识

1.1 信息在计算机中的表示

1.1.1 数在计算机内的表示

1.1.2 字符在计算机内的表示

1.2 单片机的概念及其特点

1.2.1 单片机的基本概念

1.2.2 单片机的主要特点

1.3 单片机的发展及其主要品种

1.3.1 4位单片机

1.3.2 8位单片机

1.3.3 16位单片机

1.3.4 32位单片机

1.4 单片机的应用

1.4.1 单机应用

1.4.2 多机应用

1.4.3 单片机的等级习题

第2章 单片机基本原理

2.1 MCS-51系列单片机简介

2.2 MCS-51系列单片机的结构原理

2.2.1 MCS-51系列单片机的基本组成

2.2.2 MCS-51系列单片机的内部结构

2.2.3 MCS-51系列单片机的中央处理器（CPU）

2.2.4 MCS-51系列单片机的存储器结构

2.2.5 MCS-51系列单片机的输入／输出接口

2.3 MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线

2.3.1 外部引脚

2.3.2 片外总线结构

2.4 MCS-51系列单片机的工作方式

2.4.1 复位方式

2.4.2 程序执行方式

2.4.3 单步执行方式

2.4.4 掉电和节电方式

2.4.5 编程和校验方式

2.5 MCS-51系列单片机的时序

2.5.1 机器周期和指令周期

2.5.2 单机器周期指令的时序

2.5.3 双机器周期指令的时序

习题

第3章 单片机汇编程序设计

3.1 MCS-51系列单片机汇编指令格式及标识

3.1.1 指令格式

3.1.2 指令中用到的标识符

3.2 MCS-51系列单片机的寻址方式

3.2.1 常数寻址（立即寻址）

3.2.2 寄存器数寻址（寄存器寻址）

3.2.3 存储器数寻址

3.2.4 位寻址

3.2.5 指令寻址

3.3 MCS-51系列单片机的指令系统

3.3.1 数据传送指令

3.3.2 算术运算指令

3.3.3 逻辑操作指令

3.3.4 控制转移指令

3.3.5 位操作指令

3.4 MCS-51系列单片机汇编程序常用伪指令

3.5 MCS-51系列单片机汇编程序设计

3.5.1 运算程序

3.5.2 数据的拼拆和转换

3.5.3 多分支转移（散转）程序

习题

习题

第4章 单片机C语言程序设计

4.1 C语言与MCS.5 1单片机

4.1.1 C语言的特点及程序结构

4.1.2 C语言与MCS.5 1单片机

4.1.3 C51程序结构

4.2 C51的数据类型

4.3 C51的运算量

4.3.1 常量

4.3.2 变量

4.3.3 存储模式

4.3.4 绝对地址的访问

4.4 C51的运算符及表达式

4.4.1 赋值运算符

4.4.2 算术运算符

4.4.3 关系运算符

4.4.4 逻辑运算符

4.4.5 位运算符

4.4.6 复合赋值运算符

4.4.7 逗号运算符

4.4.8 条件运算符

4.4.9 指针与地址运算符

4.4.1 0运算符的优先级与结合性

4.5 表达式语句及复合语句

4.5.1 表达式语句

4.5.2 复合语句

4.6 C51的输入／输出

4.6.1 格式输出函数printfCL

4.6.2 格式输入函数scanfl

4.7 C51程序的基本结构与相关语句

4.7.1 C51的基本结构

4.7.2 if语句

4.7.3 switch／case语句

4.7.4 While语句

4.7.5 dowhile语句

4.7.6 for语句

4.7.7 循环的嵌套

4.7.8 break和continue语句

4.7.9 return语句

4.8 函数

4.8.1 函数的定义

4.8.2 函数的调用与声明

4.8.3 函数的嵌套与递归

4.9 C51构造数据类型

4.9.1 数组

4.9.2 指针

4.9.3 结构

4.9.4 联合

4.9.5 枚举

习题

第5章 单片机C语言与汇编语言混合编程

5.1 混合编程概述

5.1.1 单片机汇编语言的特点

5.].2 单片机C语言的特点

5.1.3 单片机混合编程的优点

5.1.4 单片机混合编程的基本方式

5.2 混合汇编的参数传递与实现

5.2.1 混合汇编的参数传递

5.2.2 混合汇编的实现

习题

第6章 McS－51单片机的内部资源及编程

6.1 并行输入／输出接口

6.2 定时／计数器接口

6.2.1 定时／计数器的主要特性

6.2.2 定时／计数器T0、T1的结构及工作原理

6.2.3 定时／计数器的方式和控制寄存器

6.2.4 定时／计数器的工作方式

6.2.5 定时／计数器的初始化编程及应用

6．3 串行接口

6.3.1 通信的基本概念

6.3.2 MCS－51单片机串行口的功能与结构

6.3.3 串行口的工作方式

6.3.4 串行口的编程及应用

6.4 中断系统

6.4.1 中断的基本概念

6.4.2 MCS－51单片机的中断系统

6.4.3 MCS－51中断系统的应用

习题

第7章 MCS－51单片机常用接口

7.1 MCS－51单片机的最小系统

7.1.1 8051／8751的最小系统

7.1.2 8031的最小系统

7.2 存储器扩展

7.2.1 存储器扩展概述

7.2.2 程序存储器扩展

7.2.3 数据存储器扩展

7.3 输入／输出口扩展

7.3.1 简单I／O接口扩展

7.3.2 可编程I／O接口扩展(8255A)

7.4 MCS－51单片机与键盘的接口

7.4.1 键盘的工作原理

7.4.2 独立式键盘与单片机的接口

7.4.3 矩阵式键盘与单片机的接口

7.5 MCS－51单片机与LED显示器接口

7.5.1 LED显示器的结构与原理

7.5.2 LED数码管显示器的译码方式

7.5.3 IJED数码管的显示方式

7.5.4 LED显示器与单片机的接口

7.6 MCS－51单片机与行程开关、晶闸管、继电器的接口

7.6.1 行程开关、继电器与MCS单片机接口

7.6.2 晶闸管与MCS－51单片机接口

7.6.3 继电器与MCS.5 l单片机接口

7.6.4 蜂鸣器与单片机接口

习题

第8章 MCS－51单片机与D／A、A／D转换器的接口

8.1 MCS－51单片机与ADC的接口

8.1.1 A／D转换器概述

8.1.2 ADC0809与MCS－51的接口

8.2 MCS－51单片机与DAC的接口

8.2.1 D／A转换器概述

8.2.2 MCS－51单片机与8位

DAC0832的接口

习题

第9章 MCS－51单片机的其他接口

9.1 LCD与MCS－51单片机的接口

9.1.1 字符型点阵式液晶显示器

9.1.2 LCD显示器与单片机的接口与应用

9.2 MCS－51单片机与I2C总线芯片接口

9.2.1 I2C总线简介

9.2.2 I2C总线EEPROM芯片与单片机的接口

9.3 MCS－51单片机与时钟日历芯片的接口

9.3.1 并行日历时钟芯片DSl2887与单片机的接口

9.3.2 串行日历时钟芯片与单片机的接口

9.4 MCS－51单片机与数字温度传感器的接口

9.4.1 DS18B20简介

9.4.2 DS18820的主要特性

9.4.3 DS18820的外部结构

9.4.4 DS18820的内部结构

9.4.5 DS18820的温度转换过程

9.4.6 DS18820与单片机的接口

9.4.7 DS18820使用中的注意事项

9.5 MCS.5 1单片机与串行A／D、D／A的接口

9.5.1 MCS.5 1单片机与串行A／D芯片MAX1241的接口

9.5.2 MCS.5 1单片机与串行D／A芯片MAX5]7的接口

习题

第10章 单片机应用系统设计

10.1 单片机应用系统的基本结构

10.1.1 单片机应用系统的硬件系统

10.1.2 单片机应用系统开发的基本过程

10.2 单片机应用系统的硬件系统设计

10.2.1 硬件系统设计的原则

10.2.2 硬件设计

10.3 单片机应用系统的软件设计

10.3.1 软件设计的特点

10.3.2 资源分配

10.3.3 单片机应用系统开发工具

习题

第11章 单片机应用系统设计实例

11.1 单片机电子时钟的设计

11.1.1 软时钟的基本原理

11.1.2 系统硬件电路的设计

11.1.3 系统软件程序的设计

11.2 多路数字电压表的设计

11.2.1 多路数字电压表的原理及功能

11.2.2 系统硬件电路的设计

11.2.3 系统软件程序的设计

11.3 单片机数字显示温度计

11.3.1 单片机数字显示温度计的原理

11.3.2 系统硬件电路设计

11.3.3 系统软件程序设计

习题

第12章 KailC51集成环境的使用

12.1 KeilC51简介

12.1.1 KeiluVision2IDE的安装

12.1.2 KeiluVision2IDE界面

12.2 KeiluVision2IDE的使用方法

12.2.1 项目文件的建立

12.2.2 给项目添加程序文件

12.2.3 编译、连接项目，形成目标文件

12.2.4 运行调试观察结果

12.2.5 多文件的处理

12.2.6 仿真环境的设置

12.3 KeilC51的调试技巧

12.3.1 如何设置和删除断点

12.3.2 如何查看和修改寄存器的内容

12.3.3 如何观察和修改变量

12.3.4 如何观察存储器区域

12.3.5 并行口的使用

12.3.6 定时／计数器的使用

12.3.7 串行口的使用

12.3.8 外中断的使用

习题

附录A MCS51系列单片机指令表

附录B C51的库函数

附录C 单片机技术及嵌入式

系统的网络资源

参考文献

MCS-51系列单片机的应用很广泛，是学习单片机技术较好的系统平台，同时也是开发单片微型计算机应用系统的一个重要系列。本书以实用为宗旨，用丰富的实例来讲解MCS-51单片机原理和软硬件开发技术，并采用对比的方法，同一功能分别用单片机汇编语言和单片机C语言来实现，并免费提供所有源代码和电路图的资源下载。本书为原书第2版，对一些章节作了修订，另外补充了部分应用设计实例。全书共分12章，第1、2～5章介绍单片微机系统的基础知识，MCS-51单片机的基本原理，单片机汇编程序设计，单片机C语言程序设计，单片机C语言与汇编语言混合编程；第6～9章，用实例介绍MCS-51单片机内部资源及编程，MCS-51单片机的常用接口，MCS-51单片机与D/A、A/D转换器的接口和MCS-51单片机的其他接口；第10～12章介绍单片机应用系统设计，单片机应用系统设计实例，Keil C51集成环境的使用；附录提供了MCS-51系列单片机指令表和C51库函数。本书适合各类本科和专科院校及培训机构作为“单片机原理与应用”或“单片机C程序设计及应用”类课程的教材，特别适合学习单片机应用系统开发的读者，也可供各类电子工程、自动化技术人员和计算机爱好者学习参考。