单片机原理与接口技术

前言

教学建议

第1章 计算机基础知识

1.1 数制与编码

1.1.1 数制

1.1.2 数制的转换方法

1.1.3 二进制、十六进制数的加减运算

1.1.4 二进制数的原码、反码和补码

1.1.5 二进制编码的十进制数

1.1.6 ASCII码

1.2 逻辑电路简介

1.2.1 逻辑电路

1.2.2 逻辑运算规则

1.2.3 计算机中的逻辑功能部件

1.3 微机系统概述

1.3.1 微处理器

1.3.2 微型计算机

1.3.3 微型计算机系统

1.4 微机与单片机的区别与联系

1.5 单片机的发展与应用

1.5.1 单片机的发展

1.5.2 单片机的应用场合

1.6 主流的单片机产品

本章小结

习题一

第2章 基于8086/8088的微型计算机组成

2.1 8086/8088微处理器

2.1.1 8086/8088微处理器的功能结构

2.1.2 8086引脚的功能与系统配置

2.2 内存储器

2.2.1 存储器分类

2.2.2 主存储器的技术指标

2.2.3 随机存取存储器RAM

2.2.4 只读存储器ROM

2.2.5 地址译码电路

2.2.6 存储器与CPU的接口技术

2.3 I/O接口简介

2.3.1 接口的分类

2.3.2 I/O接口的典型结构

2.3.3 I/O端口的编址

2.3.4 CPU与I/O接口的数据传送方式

本章小结

习题二

第3章 MCS-51单片机的硬件结构

3.1 MCS-51单片机的结构

3.1.1 内部功能结构

3.1.2 引脚功能

3.1.3 MCS-51系列单片机类型

3.2 MCS-51的微处理器

3.3 MCS-51的存储器

3.3.1 程序存储器

3.3.2 数据存储器

3.4 单片机的并行口结构

3.4.1 P0口的内部结构及其功能

3.4.2 P1口的内部结构及其功能

3.4.3 P2口的内部结构及其功能

3.4.4 P3口的内部结构及其功能

3.5 I/O端口的直接输入/输出

3.6 MCS-51单片机的片外总线结构

3.6.1 扩展程序存储器

3.6.2 扩展数据存储器

3.7 简单I/O端口的扩展

3.7.1 MCS-51系统中输入/输出口的地址分配

3.7.2 利用锁存器扩展输出口

3.7.3 利用缓冲器扩展输入口

3.8 MCS-51单片机最小系统

3.8.1 复位电路

3.8.2 时钟电路

3.8.3 单片机操作时序

3.9 CMOS型单片机的低功耗方式

本章小结

习题三

第4章 MCS-51单片机的指令系统

4.1 概述

4.1.1 机器语言、汇编语言与高级语言

4.1.2 汇编语言与机器语言指令的格式

4.1.3 MCS-51汇编语言常用符号的意义

4.2 寻址方式

4.3 指令系统

4.3.1 数据传送指令

4.3.2 算术运算指令

4.3.3 逻辑运算指令

4.3.4 控制转移指令

4.3.5 位操作指令

本章小结

习题四

第5章 MCS-51汇编语言程序设计

5.1 概述

5.2 伪指令

5.2.1 常用伪指令功能介绍

5.2.2 MCS-51汇编语言源程序的一般结构

5.3 汇编语言程序设计方法

5.4 顺序结构程序设计

5.5 分支结构程序设计

5.5.1 单分支结构程序

5.5.2 多分支结构程序

5.6 循环结构程序设计

5.6.1 单循环结构

5.6.2 多重循环结构

5.7 子程序设计

5.8 MCS-51实用程序设计举例

5.8.1 延时程序

5.8.2 查表程序

5.8.3 数制变换程序

5.8.4 位处理程序

本章小结

汇编语言程序设计实验

习题五

第6章 中断系统

6.1 概述

6.1.1 中断的概念

6.1.2 中断技术的优点

6.2 MCS-51单片机的中断系统

6.2.1 中断系统的组成

6.2.2 中断源

6.2.3 与中断控制有关的寄存器

6.3 中断处理过程

6.3.1 中断响应

6.3.2 中断处理

6.3.3 中断返回

6.3.4 中断请求标志的撤销

6.4 中断服务程序的设计与应用举例

6.4.1 初始化程序

6.4.2 中断服务程序

6.4.3 中断程序举例

6.5 外部中断扩展技术

6.5.1 利用定时器扩展中断源

6.5.2 中断与查询相结合

6.5.3 利用优先级编码器扩展外部中断源

本章小结

中断系统实验

习题六

第7章 定时器/计数器

7.1 定时器/计数器结构

7.1.1 定时器/计数器的模式寄存器TMOD

7.1.2 定时器/计数器的控制寄存器TCON

7.2 定时器/计数器的工作方式

7.2.1 工作方式

7.2.2 工作方式

7.2.3 工作方式

7.2.4 工作方式

7.3 定时器/计数器的初始化

7.3.1 定时器/计数器初始化的步骤

7.3.2 计数初值的计算

7.3.3 定时器/计数器初始化举例

7.4 定时器/计数器的应用举例

本章小结

定时器/计数器实验

习题七

第8章 串行通信接口及扩展技术

8.1 基本概念

8.1.1 数据通信的传输方式

8.1.2 串行数据通信的两种形式

8.1.3 波特率

8.1.4 串行通信的物理标准RS-232C

8.2 MCS-51串行通信口结构

8.2.1 串行口数据寄存器SBUF

8.2.2 串行通信控制寄存器SCON

8.2.3 电源管理寄存器PCON

8.3 MCS-51串行通信口的工作方式

8.3.1 串行口工作方式

8.3.2 串行口工作方式

8.3.3 串行口工作方式

8.3.4 串行口工作方式

8.4 串行通信中波特率的设置

8.5 串口应用举例

8.5.1 串行口初始化编程的一般格式

8.5.2 异步通信程序举例

8.6 单总线接口及其应用举例

8.6.1 单总线数据通信协议概述

8.6.2 单总线数字温度传感器DS18B

8.6.3 基于DS18B20的数字温度计的设计

8.7 I2C总线接口及其应用举例

8.7.1 I2C总线协议概述

8.7.2 I2C总线协议的软件模拟

8.7.3 I2C总线接口的串行EEPROM的应用

8.8 SPI总线接口及其应用举例

8.8.1 SPI串行总线概述

8.8.2 SPI接口时钟/日历芯片DS1302简介

8.8.3 基于DS1302的电子日历的设计

本章小结

串行通信接口及扩展技术实验

习题八

第9章 键盘接口技术

9.1 键盘

9.1.1 键盘的工作原理与特点

9.1.2 键盘输入接口与软件应完成任务

9.2 独立式键盘接口设计与应用举例

9.2.1 独立式键盘的工作原理

9.2.2 独立式键盘应用举例

9.3 矩阵式键盘接口设计与应用举例

9.3.1 矩阵式键盘的结构与工作原理

9.3.2 矩阵式键盘的工作方式

9.3.3 矩阵式键盘的识别方式

9.3.4 矩阵式键盘应用举例

本章小结

键盘接口技术实验

习题九

第10章 显示接口技术

10.1 LED数码管显示器

10.1.1 LED数码管的工作原理与结构

10.1.2 LED数码管的显示方式

10.1.3 LED显示器静态显示及应用实例

10.1.4 LED显示器动态显示及应用实例

10.1.5 LED的驱动能力

10.2 液晶显示器LCD

10.2.1 扭曲/向列型（TN）LCD的显示原理

10.2.2 液晶显示器的分类及主要性能

10.2.3 液晶显示器的特点

10.2.4 LCD的驱动方式

10.2.5 LCD显示器应用举例

本章小结

显示接口技术实验

习题十

第11章 模拟接口技术

11.1 A/D转换器与MCS-51单片机的接口技术

11.1.1 A/D转换器的基本原理与分类

11.1.2 A/D转换器的主要技术指标

11.1.3 A/D转换器的选择要点

11.1.4 A/D转换器与MCS-51单片机接口逻辑设计要点

11.1.5 ADC0809与MCS-51单片机的接口设计

11.2 D/A转换器与MCS-51单片机的接口技术

11.2.1 D/A转换器的基本原理与分类

11.2.2 D/A转换器的主要技术指标

11.2.3 D/A转换器的选择要点

11.2.4 DAC0832与MCS-51单片机的接口设计

本章小结

A/D与D/A接口技术实验

习题十一

第12章 单片机应用系统开发与设计实例

12.1 单片机应用系统的设计

12.1.1 设计前的准备工作

12.1.2 单片机应用系统的硬件设计

12.1.3 单片机应用系统的软件设计

12.1.4 单片机应用系统的抗干扰设计

12.2 单片机应用软件的开发

12.3 单片机应用系统的开发

12.3.1 单片机应用系统的仿真

12.3.2 单片机应用系统的制版

12.3.3 单片机应用系统的调试

12.3.4 单片机应用系统的编程、汇编与运行

12.4 基于单片机的数字音乐播放器的设计实例

12.4.1 数字音乐播放器的设计

12.4.2 数字音乐播放器的功能描述

12.4.3 数字音乐播放器的系统设计

12.4.4 系统采用的关键技术

12.4.5 系统硬件设计

12.4.6 系统软件设计

12.4.7 系统仿真与调试

本章小结

单片机应用系统开发与设计实验

习题十二

第13章 常用单片机简介

13.1 AVR单片机

13.1.1 AVR单片机的特点

13.1.2 AVR单片机介绍

13.1.3 AVR单片机开发工具

13.2 PIC单片机

13.2.1 PIC单片机的特点

13.2.2 PIC单片机介绍

13.2.3 PIC单片机开发工具

13.3 Freescale单片机

13.3.1 Freescale单片机发展历程

13.3.2 Freescale 8位单片机

13.3.3 Freescale 16位单片机

13.3.4 Freescale 32位单片机

13.3.5 Freescale单片机开发工具

本章小结

习题十三

第14章 单片机系统仿真设计相关软件的使用

14.1 利用Keil μVision调试汇编语言程序

14.2 利用Proteus软件设计电路入门

14.3 利用Keil μVision和Proteus软件实现系统仿真

本章小结

习题十四

附录一 MCS-51指令快查表

附录二 C语言源程序清单

参考文献

《高等院校精品课程系列教材：单片机原理与接口技术》以MCS-51单片机为核心，系统地介绍了单片机的原理、汇编语言、接口和应用技术。全书共14章，主要内容包括：计算机基础知识、基于8086/8088的微型计算机组成、MCS-51单片机的硬件结构、MCS-51单片机的指令系统、MCS-51汇编语言程序设计、中断系统、定时器/计数器、串行通信接口及扩展技术、键盘接口技术、显示接口技术、模拟接口技术、单片机应用系统开发与设计实例、常用单片机简介、单片机系统仿真设计相关软件的使用。本书配有大量习题供学生练习，同时还附有实验要求与内容。
《高等院校精品课程系列教材：单片机原理与接口技术》可作为高等院校电子信息工程、电气工程与自动化、通信、计算机等专业本、专科学生的教材和教学参考书，也可作为从事单片机产品开发的工程技术人员的参考用书。