单片机原理与开发

第1章 单片机技术基础

1.1 单片机与嵌入式系统概述

1.1.1 单片机的起源与发展

1.1.2 单片机的特点与应用领域

1.1.3 嵌入式系统

1.2 国内常见的单片机简介

1.2.1 Intel系列单片机

1.2.2 Motorola系列单片机

1.2.3 Atmel系列单片机

1.2.4 Mieroehip系列单片机

1.2.5 其他系列单片机

1.3 ARM公司及ARM单片机

1.3.1 ARM公司简介

1.3.2 ARM单片机

1.4 单片机系统中使用的数制

1.4.1 十进制、二进制与十六进制计数方法

1.4.2 不同数制之间的转换

1.4.3 单片机系统中有符号数的表示方法

1.5 单片机系统常用的编码

1.5.1 ASCII码

1.5.2 BCD码

1.6 AT89S51单片机简介

习题

第2章 AT89S51单片机的硬件结构

2.1 AT89S51单片机的组成

2.2 AT89S51单片机CPU的结构

2.3 AT89S51单片机系统的存储器组织

2.3.1 程序存储器

2.3.2 数据存储器

2.4 AT89S51单片机引脚及功能

2.5 AT89S51的时钟电路

2.5.1 时钟电路

2.5.2 单片机的工作周期

2.6 AT89S51的复位电路

2.7 节电运行方式

习题

第3章 指令系统及汇编语言程序设计

3.1 AT89S51单片机寻址方式

3.1.1 指令的格式

3.1.2 寻址方式

3.2 AT89S51单片机指令系统

3.2.1 数据传送类指令

3.2.2 算术运算类指令

3.2.3 逻辑运算类指令

3.2.4 程序分支指令

3.2.5 位操作类指令

3.2.6 空操作指令

3.3 汇编语言程序设计方法

3.3.1 汇编语言伪指令

3.3.2 汇编语言语句格式

3.3.3 汇编语言程序设计步骤

3.3.4 汇编语言程序设计实例

习题

第4章 AT89S51单片机的内部资源

4.1 AT89S51单片机中断系统

4.1.1 单片机的中断源

4.1.2 中断系统的控制

4.1.3 中断响应过程与响应时间

4.1.4 中断服务程序设计

4.1.5 多外部中断源系统设计

4.2 AT89S51单片机定时／计数器

4.2.1 定时／计数器的控制

4.2.2 定时／计数器的4种工作方式

4.2.3 定时／计数器计数时对输入信号的要求

4.2.4 定时／计数器应用编程实例

4.3 AT89S51单片机串行接口

4.3.1 串行通信基础知识

4.3.2 AT89S51串行口的结构与控制

4.3.3 AT89S51串行口的4种工作方式

4.3.4 AT89S51串行口波特率设置方法

4.3.5 多机系统通信原理

4.3.6 RS-232和RS-422A／485通信接口

4.3.7 串行口应用编程实例

习题

第5章 单片机系统的外部存储器与译码电路设计

5.1 AT89S51单片机最小系统组成

5.2 单片机的时序

5.2.1 单片机读取指令和执行时序

5.2.2 单片机访问外部存储器的时序

5.3 半导体存储器

5.3.1 随机存取存储器（RAM）

5.3.2 只读存储器（ROM）

5.3.3 非易失性存储器（NVRAM）

5.3.4 存储器的主要参数

5.3.5 并行接口存储器容量的计算

5.4 单片机系统译码电路的设计方法

5.4.1 单片机系统的地址、数据和控制总线

5.4.2 线选译码法

5.4.3 专用译码器74LS138译码法

5.4.4 使用可编程逻辑器件GAL16V8或GAL20V8进行译码电路

5.5 单片机系统存储器的扩展

5.5.1 程序存储器（EPROM／E2PROM／Flash）的扩展技术

5.5.2 单片机系统数据存储器（SRAM／E2PROM／Flash）的扩展

习题

第6章 AT89s51单片机并行接口扩展技术

6.1 键盘／显示器

6.1.1 键盘的工作原理

6.1.2 数码管显示器LED简介

6.2 逻辑门电路扩展I／O口以及系统总线的驱动方法

6.2.1 用74LS245和74LS273扩展8位并行I／O口

6.2.2 通过串行口扩展I／O口

6.2.3 系统总线的驱动

6.3 可编程接口芯片扩展I／O口

6.3.1 81C55及其扩展键盘／显示接口技术

6.3.2 82C55A及其与打印机的接口

6.3.3 专用可编程键盘／显示器接口芯片8279及应用

6.4 单片机与D／A转换器的接口

6.4.1 D／A转换器的工作原理与技术指标

6.4.2 DAC0832与单片机的接口

6.5 单片机与A／D转换器的接口

6.5.1 A／D转换器的分类与工作原理

6.5.2 ADC0809及其与AT89S51单片机的接口

6.6 DS12C887及其与单片机的接口技术

6.6.1 DS12C887简介

6.6.2 DS12C887的内部结构

6.6.3 DS12C887引脚分配及功能

6.6.4 DS12C887与AT89S51单片机的接口

习题

第7章 串行总线技术

7.1 I2C总线接口

7.1.1 I2C总线简介

7.1.2 I2C总线的工作原理

7.1.3 E2PROM芯片AT24COXB简介

7.1.4 AT89S51单片机与An4COXB的接口及编程举例

7.2 SPI总线技术

7.2.1 SPI总线简介

7.2.2 SPI接口芯片X5045简介

7.2.3 AT89S51单片机与X5045的接口及编程方法

7.2.4 Microwire简介

7.3 1-wire总线

7.3.1 1-Wire总线简介

7.3.2 1-Wire总线的工作原理

7.3.3 数字温度传感器DSl8820简介

7.3.4 基于DSl8820的温度测量系统设计

7.4 CAN总线

7.4.1 CAN总线概述

7.4.2 CAN总线控制器SJA1000

7.4.3 CAN总线驱动器PCA82C250

7.4.4 CAN总线接口设计及编程举例

7.4.5 CAN总线系统的应用

7.5 USB接口

7.5.1 USB接口的机械特性

7.5.2 基于USB接口的设备开发

7.5.3 USB-to-UART转换芯片FT232RL

7.5.4 单片机系统与计算机USB接口设计实例

7.6 串行接口的键盘／LED及LCD显示电路设计

7.6.1 串行接口芯片CH451及其组成的键盘／LED显示接口电路设计

7.6.2 串行接口的LCD显示电路设计

习题

第8章 单片机技术实验教学与开发工具简介

8.1 易学单片机实验教学系统

8.1.1 易学单片机实验教学系统的特点

8.1.2 易学单片机实验教学系统的结构和功能

8.1.3 易学单片机实验教学系统的集成开发环境

8.2 Proteus

8.2.1 ISIS简介

8.2.2 Proteus仿真实例

8.3 单片机高级语言程序开发环境霽ision3简介

8.3.1 霽ision3简介

8.3.2 使用真霽ision3进行单片机程序开发的方法

8.3.3 Keil C51与ANSI C的差别

8.4 印制电路板设计工具软件Protel 99 SE简介

8.4.1 Protel 99 SE的功能

8.4.2 Altium Designer简介

附录 AT89S51单片机指令表

参考文献

《单片机原理与开发/全国教育科学“十一五”规划课题研究成果》以Atmel公司设计的AT89S51单片机为例从内到外全面系统地介绍了MCS-51单片机的结构、工作原理、各种并行和串行接口技术以及进行单片机应用系统开发常用的工具。第1章介绍了与单片机技术相关的一些基础知识；第2—4章分别讲解了单片机内部的CPU结构、存储器组织、单片机的指令系统、汇编语言程序设计以及定时/计数器、中断系统和串行口的工作原理；第5章讲解了单片机的工作时序、译码电路设计、并行接口的半导体存储器及其与单片机的接口方法；第6～7章重点讲解了单片机应用系统的各种并行和串行接口的设计方法，包括键盘/LED显示、A/D和D/A转换、微型打印机等并行接口以及I2C、SPI、1-Wire、USB以及CAN等串行接口技术；第8章介绍了单片机学习、开发需要的硬件平台和常用的开发工具Proteus、μVision3和Prote199等。
　　《单片机原理与开发/全国教育科学“十一五”规划课题研究成果》是在作者毋茂盛20多年从事单片机技术教学与开发的基础上整理而成，内容丰富、新颖、实用，顺序编排合理，语言通俗易懂，可作为自动化、电子信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术、物联网工程、测控技术与仪器、通信工程、机械电子工程、物理学、医学检验技术等相关专业单片机原理与应用或微机原理课程的教材；也可作为单片机爱好者的自学用书。学完《单片机原理与开发/全国教育科学“十一五”规划课题研究成果》后，能够胜任单片机应用系统的开发工作。