单片机原理与工程应用

第1章 单片微型计算机概述

1.1 微型计算机概述

1.1.1 微型计算机的组成及应用形态

1.1.2 单片机内部结构及单片机应用系统组成

1.1.3 80C51单片机系列

1.2 单片机的发展过程及产品近况

1.2.1 单片机的发展过程

1.2.2 单片机的产品近况

1.3 单片机的特点及应用领域

1.3.1 单片机的特点

1.3.2 单片机的应用领域

1.4 单片机的发展趋势

本章 小结

思考题与习题

第2章 80C51单片机的结构及原理

2.1 80C51单片机的结构与原理

2.1.1 80C51单片机系列

2.1.2 80C51单片机的结构

2.1.3 80C51单片机的内部结构

2.1.4 80C51单片机的引脚及功能

2.2 80C51单片机的存储器组织

2.2.1 80C51单片机的程序存储器ROM

2.2.2 80C51ROM低地址特殊单元

2.2.3 80C51单片机的数据存储器RAM

2.2.4 特殊功能寄存器（SFR）简介

2.3 80C51的并行输入/输出端口结构与操作

2.3.1 80C51P0～P3接口功能简介

2.3.2 P0口

2.3.3 P1口

2.3.4 P2口

2.3.5 P3口

2.3.6 P口带负载能力及注意事项

2.3.7 P口应用实例

2.4 80C51时钟电路与时序

2.4.1 时钟电路

2.4.2 时序

2.5 80C51复位电路

2.5.1 80C51复位电路

2.5.2 80C51单片机复位后的状态

2.6 常用8位单片机系列介绍

2.6.1 AT系列单片机

2.6.2 Motorola公司的8位单片机

2.6.3 Microchip（微芯）PIC系列单片机

2.6.4 台湾Winbond（华邦）公司W78E51系列单片机

2.7 16位单片机介绍

2.7.1 Intel公司的16位单片机

2.7.2 Motorola公司的16位单片机

2.8 32位单片机介绍

2.8.1 Motorola公司的32位单片机

2.8.2 Hitachi公司的32位单片机

本章 小结

思考题与习题

第3章 80C51的指令系统和程序设计

3.1 指令概述

3.1.1 指令分类

3.1.2 指令的格式

3.1.3 指令中的符号意义说明

3.2 寻址方式

3.2.1 立即寻址

3.2.2 直接寻址

3.2.3 寄存器寻址

3.2.4 寄存器间接寻址

3.2.5 变址寻址

3.2.6 相对寻址

3.2.7 位寻址

3.3 80C51的指令系统

3.3.1 数据传送类指令

3.3.2 算术运算类指令

3.3.3 逻辑操作类指令

3.3.4 控制转移类指令

3.3.5 位操作指令

3.3.6 常用伪指令

3.4 80C51汇编程序设计

3.4.1 顺序结构程序设计

3.4.2 分支结构程序设计

3.4.3 循环结构程序设计

3.4.4 子程序设计

本章 小结

思考题与习题

第4章 80C51的定时器/计数器与中断系统

4.1 80C51定时器/计数器

4.1.1 定时器/计数器的结构

4.1.2 80C51定时器/计数器的原理

4.2 80C51定时器/计数器的控制

4.2.1 定时器/计数器方式寄存器TMOD

4.2.2 定时器/计数器控制寄存器TCON

4.2.3 定时器/计数器的初始化

4.3 80C51定时器/计数器的工作方式及应用

4.3.1 方式0

4.3.2 方式1

4.3.3 方式2

4.3.4 方式3

4.3.5 定时器/计数器的编程应用

4.4 80C51的中断系统

4.4.1 中断的概念

4.4.2 中断的特点及功能

4.4.3 80C51中断系统的结构及中断源

4.4.4 80C51中断的控制

4.5 80C51中断处理过程

4.5.1 中断响应与中断响应时间

4.5.2 中断响应过程

4.5.3 中断处理

4.5.4 中断返回

4.6 80C51外部中断扩展与中断系统的应用

4.6.1 用定时器作外部中断源

4.6.2 中断和查询相结合

4.6.3 中断系统的应用

本章 小结

思考题与习题

第5章 80C51单片机的串行接口技术

5.1 串行通信概述

5.1.1 串行通信的分类

5.1.2 串行通信制式

5.1.3 串行通信接口标准

5.2 80C51的串行接口及工作方式

5.2.1 80C51的串行接口的结构

5.2.2 80C51的串行接口的控制寄存器

5.3 80C51串行口的工作方式及波特率

5.3.1 方式0

5.3.2 方式1

5.3.3 方式2和方式3

5.3.4 串行口的初始化

5.3.5 串行口的应用编程方法

5.4 80C51之间的通信

5.4.1 MCS-51双机通信技术

5.4.2 MCS-51多机通信技术

5.5 PC与80C51的通信

5.5.1 MSComm控件的属性

5.5.2 MSComm控件的通信处理方法

5.6 I2C串行扩展总线

5.6.1 I2C总线的结构原理

5.6.2 I2C串行扩展应用实例

5.7 SPI串行扩展接口

5.7.1 SPI总线的结构原理

5.7.2 SPI总线的软件模拟

本章 小结

思考题与习题

第6章 80C51单片机的系统扩展

6.1 程序存储器扩展

6.1.1 扩展总线

6.1.2 常用程序存储器芯片

6.1.3 程序存储器扩展实例

6.2 数据存储器扩展

6.2.1 常用数据存储器芯片

6.2.2 数据存储器扩展实例

6.3 简单并行I/O接口的扩展

6.3.1 简单I/O接口扩展芯片

6.3.2 简单并行I/O接口扩展实例

6.4 8255可编程并行接口扩展

6.4.1 Intel8255A的结构与功能

6.4.2 Intel8255A的控制字

6.4.3 Intel8255A的工作方式

6.4.4 8255A与单片机89S51的连接

6.4.5 8255A可编程并行接口扩展应用实例

6.5 8155/8156可编程并行接口扩展

6.5.1 8155的结构和引脚

6.5.2 8155的工作方式

6.5.3 80C51单片机与8155的连接

6.5.4 8155可编程并行接口扩展应用实例

本章 小结

思考题与习题

第7章 80C51单片机接口技术

7.1 键盘接口技术

7.1.1 键的特性

7.1.2 独立键盘接口技术

7.1.3 编码键盘接口技术

7.1.4 键盘扩展技术

7.2 数码显示接口技术

7.2.1 数码显示原理

7.2.2 静态显示技术

7.2.3 动态显示技术

7.3 液晶显示接口技术

7.3.1 液晶显示器简介

7.3.2 LCD1602液晶显示器与单片机接口

7.4 D/A转换器与单片机接口技术

7.4.1 D/A转换器概述

7.4.2 D/A转换器的主要技术指标

7.4.3 DAC0832接口芯片

7.4.4 DAC0832与单片机接口

7.4.5 DAC0832应用实例

7.5 A/D转换器与单片机接口技术

7.5.1 A/D转换器的工作原理

7.5.2 A/D转换器的主要技术指标

7.5.3 ADC0809接口芯片

7.5.4 ADC0809与单片机的接口

7.5.5 ADC0809应用实例

7.5.6 AD574A芯片与单片机接口

7.5.7 ADC芯片与单片机接口小结

本章 小结

思考题与习题

第8章 80C51单片机的C51程序设计

8.1 单片机的C语言

8.1.1 C51程序开发概述

8.1.2 C51程序结构

8.2 C51的数据类型

8.2.1 C51的标识符和关键字

8.2.2 数据与数据类型

8.2.3 C51数据的存储类型

8.2.4 80C51硬件结构的C51定义

8.3 C51的运算符、表达式及其规则

8.3.1 算术运算符和算术表达式

8.3.2 关系运算符、关系表达式及优先级

8.3.3 逻辑运算符和逻辑表达式及优先级

8.3.4 C51位操作及其表达式

8.4 C51流程控制语句

8.4.1 C51的顺序结构

8.4.2 C51的选择结构

8.4.3 C51的循环结构

8.5 C51的数组

8.5.1 一维数组

8.5.2 二维数组

8.5.3 字符数组

8.5.4 查表

8.6 指针

8.6.1 指针的基本概念

8.6.2 指针变量的使用

8.6.3 数组指针和指向数组的指针变量

8.6.4 指向多维数组的指针和指针变量

8.6.5 关于KeilC51的指针类型

8.7 C51的函数

8.7.1 函数的分类

8.7.2 函数的参数传递和函数值

8.7.3 函数的调用

8.7.4 C51函数的定义

8.8 C51编程实例

8.8.1 80C51内部资源的编程

8.8.2 8051输出控制的C编程

8.8.3 8051数据采集的C编程

8.8.4 8051人机交互的C编程

本章 小结

思考题与习题

第9章 单片机工程应用技术

9.1 单片机应用系统的抗干扰技术

9.1.1 单片机应用系统硬件抗干扰的设计

9.1.2 单片机应用系统软件抗干扰的设计

9.1.3 单片机自身的抗干扰措施

9.2 模拟信号放大器和线性参数标度变换

9.2.1 模拟信号放大器

9.2.2 标度变换

9.3 常用接口驱动电路

9.3.1 光电耦合隔离器接口电路

9.3.2 三极管驱动电路

9.3.3 继电器驱动电路

9.3.4 可控硅（SCR）驱动电路

9.3.5 固态继电器驱动电路

9.3.6 电机控制接口电路

9.3.7 步进电机控制接口电路

9.4 温度传感器检测电路

9.4.1 集成温度传感器μPC616及其应用

9.4.2 AD590温度传感器简介

9.5 三端集成稳压器

9.5.1 三端集成稳压器外型、符号及引脚

9.5.2 三端集成稳压器的典型用法

9.5.3 三端集成稳压器的扩展用法

本章 小结

思考题与习题

第10章 单片机应用系统工程设计与实例

10.1 单片机应用系统概述

10.1.1 单片机应用系统的结构

10.1.2 单片机应用系统工程设计的基本要求

10.2 单片机应用系统工程设计的步骤和方法

10.2.1 单片机应用系统工程设计的步骤

10.2.2 单片机应用系统工程设计的方法

10.3 单片机温度控制系统工程设计实例

10.3.1 明确要设计应用系统的功能和技术指标

10.3.2 确定单片机应用系统总体方案

10.3.3 硬件设计

10.3.4 软件设计

10.3.5 系统调试

10.4 单片机控制步进电机实例

10.4.1 明确要设计应用系统的功能和技术指标

10.4.2 确定单片机应用系统总体方案

10.4.3 硬件设计

10.4.4 软件设计

本章 小结

思考题与习题

第11章 ProteusISIS和KeilμVision2的使用与实例

11.1 Proteus软件概述

11.2 ProteusISIS编辑环境

11.2.1 操作界面

11.2.2 菜单栏和工具栏

11.2.3 编辑环境的设置

11.3 电路图的绘制

11.4 电路分析与仿真

11.4.1 实时仿真

11.4.2 微处理器的仿真

11.5 KeilC51集成开发环境

11.5.1 建立一个KeilC51程序

11.5.2 新建A51汇编工程

11.6 在KeilC51下调试程序

11.6.1 进入仿真状态

11.6.2 认识各个仿真窗口

11.6.3 程序的运行控制

11.6.4 外围设备访问

11.7 Proteus6.9 与KeilC51V7.5 0的联调

11.7.1 Proteus6.9 与KeilC51V7.5 0的整合

11.7.2 KeilC51与Proteus6.9 联调举例

本章 小结

思考题与习题

第12章 80C51单片机实验与工程应用实例

12.1 单片机实验与工程应用开发环境介绍

12.1.1 Lab6000P仿真实验系统

12.1.2 基于Proteus的ISIS虚拟仿真环境

12.2 WAVE6000集成开发环境介绍

12.3 工程设计实例

12.3.1 体育比赛计分显示控制系统

12.3.2 基于80C51的数据采集控制系统

12.4 实验指导

12.4.1 利用Lab6000仿真实验系统

12.4.2 利用ProteusISIS虚拟仿真系统

附录A MCS51指令表

附录B ASCII码（美国信息交换标准码）表

附录C 常用集成芯片引脚图

参考文献

本书系统地介绍了80C51系列单片机的基本原理与工程应用，从工程应用的角度出发，较为全面地介绍了单片机工程应用设计中的技术和技巧。全书共12章，内容分别是： 单片微型计算机概述； 80C51单片机的结构及原理； 80C51的指令系统和程序设计； 80C51的定时器/计数器与中断系统； 80C51单片机的串行接口技术； 80C51单片机的系统扩展； 80C51单片机接口技术； 80C51单片机的C51程序设计； 单片机工程应用技术； 单片机应用系统工程设计与实例； Proteus ISIS、KeilμVision2的使用与实例； 80C51单片机实验与工程应用实例。为了解决学生在学习单片机原理与工程应用中的难点，书中对重点内容进行了详细描述， 对个别内容进行归纳和总结，力求理论和实践相结合，同时注重工程应用的设计方法和能力的培养。本书可作为高等院校机电、自动化、电子信息、计算机科学与技术、仪器仪表、通信工程等相关专业学生的单片机原理、接口与工程应用课程教材，本书对工程技术人员也具有参考价值。

本书系统介绍了80C51系列单片机的基本原理与工程应用，从工程应用的角度出发，较为全面地介绍了单片机工程应用设计中的技术和技巧。实验实训与工程实例都来自实际工程实用，并提供了PROTEUS ISIS软件仿真，相关信息可从www.tup.tsinghua.edu.cn或www.tup.com.cn上下载参考。　
本书同时配有《单片机课程设计指导》辅导教材。