单片机原理与接口技术

第1章 微型计算机基础

1.1 计算机中数的基础知识

1.1.1 计算机中的数制

1.1.2 数制间的转换

1.1.3 二进制数的运算

1.1.4 计算机中数的表示方法

1.1.5 计算机中数和字符的编码

1.2 单片微型计算机概述

1.2.1 单片机的内部结构

1.2.2 单片机的基本原理

1.3 单片机的发展及特点

1.4 常用单片机系列介绍

1.4.1 Intel公司MCS系列单片机

1.4.2 与MCS-51系列兼容的单片机

复习参考题

第2章 MCS-51单片机结构与原理

2.1 MCS-51单片机的主要性能特点

2.2 MCS-51单片机内部结构

2.2.1 中央处理器CPU

2.2.2 存储器

2.2.3 定时／计数器

2.2.4 I／O端口

2.2.5 中断系统

2.3 MCS-51单片机引脚功能

2.3.1 MCS-51系列单片机引脚及功能

2.3.2 三总线结构

2.4 MCS-51单片机工作方式

2.4.1 复位方式

2.4.2 程序执行方式

2.4.3 节电工作方式

2.4.4 编程和校验方式

2.5 MCS-51单片机时钟电路与时序

2.5.1 振荡器和时钟电路

2.5.2 CPU的时序及有关概念

2.5.3 MCS-51指令的取指／执行时序

2.5.4 访问片外ROM／RAM的指令时序

复习参考题

第3章 MCS-51系列单片机指令系统

3.1 指令系统基本知识

3.1.1 指令的3种表示形式

3.1.2 指令格式及字节数

3.1.3 指令的分类

3.1.4 指令系统综述

3.2 寻址方式

3.2.1 寄存器寻址

3.2.2 直接寻址

3.2.3 立即寻址

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 数据传送类指令

3.3.1 内部RAM数据传送指令

3.3.2 访问外部RAM的数据传送指令

3.3.3 程序存储器向累加器A传送数据指令

3.3.4 数据交换指令

3.3.5 堆栈操作指令

3.4 算术运算类指令

3.4.1 加法指令

3.4.2 带进位加法指令

3.4.3 带借位减法指令

3.4.4 加1指令

3.4.5 减1指令

3.4.6 乘、除法指令

3.4.7 十进制调整指令

3.5 逻辑运算及移位类指令

3.5.1 逻辑与运算指令

3.5.2 逻辑或运算指令

3.5.3 逻辑异或运算指令

3.5.4 累加器清零、取反指令

3.5.5 循环移位指令

3.6 控制转移类指令

3.6.1 无条件转移指令

3.6.2 条件转移指令

3.6.3 子程序调用及返回指令

3.6.4 空操作指令

3.7 位操作类指令

3.7.1 位变量传送指令

3.7.2 位置位、清零指令

3.7.3 位逻辑运算指令

3.7.4 位控制转移指令

复习参考题

第4章 汇编语言程序设计

4.1 汇编语言程序设计概述

4.1.1 程序设计语言

4.1.2 汇编语言格式

4.1.3 伪指令

4.1.4 汇编语言程序设计与汇编

4.2 顺序程序设计

4.3 分支程序设计

4.4 循环程序设计

4.5 查表程序设计

4.6 子程序设计

复习参考题

第5章 中断系统

5.1 中断概述

5.1.1 中断的概念与功能

5.1.2 中断源类型

5.1.3 中断的分类

5.1.4 中断嵌套

5.2 MCS-51的中断系统

5.2.1 MCS-51的中断源和中断标志

5.2.2 MCS-51对中断请求的控制

5.3 MCS-51中断处理过程

5.3.1 MCS-51对中断的响应

5.3.2 中断处理

5.3.3 中断返回

5.3.4 中断请求的撤销

5.3.5 中断响应时间

5.4 MCS-51中断系统的应用

复习参考题

第6章 定时／计数器

6.1 定时／计数器概述

6.2 MCS-51定时／计数器的结构及功能

6.3 MCS-51对定时／计数器的控制

6.4 MCS-51定时／计数器的4种工作方式

6.5 定时／计数器应用举例

6.5.1 定时／计数器方式0的应用

6.5.2 定时／计数器方式l的应用

6.5.3 定时／计数器方式2的应用

6.5.4 定时／计数器门控位GATE的应用

6.5.5 运行中读定时／计数器

6.5.6 定时／计数器中断方式的应用

复习参考题

第7章 串行通信接口

7.1 串行通信基础知识

7.1.1 串行通信的两种基本方式

7.1.2 串行通信的制式

7.1.3 串并转换和串行接口

7.2 MCS-51单片机的串行接口

7.2.1 MCS-51串行口的结构

7.2.2 串行口的工作方式

7.2.3 串行口波特率的设置

7.3 串行口应用举例

7.3.1 用串行口扩展I／O口

7.3.2 单片机双机通信技术

7.3.3 单片机多机通信技术

复习参考题

第8章 并行I／O接口

8.1 概述

8.1.1 I／O接口的作用

8.1.2 I／O数据的4种传送方式

8.1.3 外部设备的编址方式

8.2 MCS-51内部并行I／O端口

8.3 MCS-51内部并行I／O端口的应用

8.3.1 MCS-51内部I／O口的操作方式

8.3.2 I／O口直接用于输入／输出

8.3.3 I／O口对外部三态门和锁存器的接口

8.3.4 8位I／O端口改装为非8位端口

复习参考题

第9章 MCS-51单片机的系统扩展

9.1 单片机系统扩展的必要性

9.2 程序存储器的扩展

9.2.1 程序存储器芯片

9.2.2 程序存储器的扩展

9.3 数据存储器的扩展

9.4 片选方法简介

9.4.1 线选法

9.4.2 译码法

复习参考题

第10章 单片机应用系统设计

10.1 单片机系统设计的一般过程

10.1.1 总体设计

10.1.2 硬件设计

10.1.3 软件设计

10.2 单片机系统抗干扰设计

10.2.1 单片机系统的主要干扰源与防护

10.2.2 硬件抗干扰设计

10.2.3 软件抗干扰设计..

10.3 列车制动压力同步采集记录系统设计实例

10.3.1 应用背景

10.3.2 系统总体方案设计

10.3.3 货车压力采集装置详细设计

复习参考题

附录A ASCII码字符表

附录B MCS-51系列单片机指令表

附录C 模拟试题

C1 模拟试题一

C2 模拟试题二

参考文献

《高等教育轨道交通十二五规划教材·机车车辆类：单片机原理与接口技术》深入浅出地介绍了MCS-51系 列单片机的组成及原理、软件指令和硬件接口技术，并在此基础上 讨论了单片机系统扩展和系统设计的方法。全书共分为10章，包括微型计算机基础、MCS-51单片机的结构与原理 、MCS-51系列单片机指令 系统、汇编语言程序设计、中断系统、定时／计数器、串行通信接口、并 行I／O接口、MCS-51单片机的系 统扩展和单片机应用系统设计。每一章后都附有复习参考题，整书末尾配 有两套模拟试题，可供读者测试 学习效果。为了帮助初学者学习MCS-51单片机，本书除了介绍单片机基本 原理以外，还列举了大量实 例，书中的程序都经过作者在计算机上进行了验证。《高等教育轨道交通十二五规划教材·机车车辆类：单片机原理与接口技术》既可作为测控技术与仪器，自动化，机械 工程及自动化专业的本、专科生教材和参考书目，也可 作为广大电子爱好者和科技人员的自学参考书。

单片机原理与接口是一门实践性很强的课程。本着原理和应用并重的原则，《高等教育轨道交通十二五规划教材·机车车辆类：单片机原理与接口技术》在保证理论完整性的基础上，更加强调实用性。讲述指令与编程的章节给出了大量的编程实例，讲述单片机部件的章节给出了具体的应用实例。力图使读者学习后，既能掌握单片机的原理，又能掌握单片机应用系统的设计方法。为了便于读者学习，本书后面附有两套模拟试题和配套视频教学光盘，光盘中有单片机开发工具软件，读者安装并设为软件模拟仿真后即可进行程序的编写与验证，从而很好地解决做单片机实验难的问题。