单片机原理及应用

前言

第1章 MCS-51系列单片机基础1

1.1 单片机的发展历程1

1.2 单片机的应用2

1.3 单片机的发展趋势3

1.4 单片机的分类3

1.5 MCS-51系列单片机4

本章总结6

习题6

第2章 MCS-51单片机的结构和工作原理7

2.1 单片机的内部结构7

2.2 单片机的存储器结构11

2.3 单片机引脚功能16

2.4 时钟电路与时序19

2.4.1 时钟信号的产生19

2.4.2 时钟周期、机器周期与指令周期20

2.4.3 单片机指令时序20

2.5 复位及复位电路22

本章总结23

习题24

第3章 MCS-51单片机指令系统25

3.1 单片机指令系统概述25

3.1.1 指令与指令系统的概念25

3.1.2 指令格式26

3.1.3 指令系统说明27

3.2 寻址方式27

3：2.4 寄存器寻址27

3.2.2 直接寻址27

3.2.3 寄存器间接寻址28

3.2.4 立即寻址28

3.2.5 变址寻址29

3.2.6 相对寻址指令29

3.2.7 位寻址30

3.3 数据传送指令30

3.3.1 片内数据传送指令30

3.3.2 片外RAM数据传送指令34

3.3.3 片外ROM数据传送指令34

3.4 算术运算和逻辑运算指令35

3.4.1 算术运算指令35

3.4.2 逻辑运算指令39

3.5 控制转移类指令42

3.5.1 无条件转移指令42

3.5.2 条件转移指令43

3.5.3 子程序调用及返回指令45

3.5.4 空操作指令-47

3.6 位操作指令47

3.6.1 位传送指令47

3.6.2 位置1、位清0指令48

3.6.3 位逻辑运算指令48

3.6.4 位控制转移指令48

本章总结49

习题50

第4章 汇编语言程序设计53

4.1 汇编语言程序设计概述53

4.1.1 程序设计语言53

4.1.2 汇编语言程序设计步骤54

4.1.3 汇编语言格式与伪指令54

4.2 顺序程序设计57

4.2.1 顺序程序设计方法57

4.2.2 程序举例57

4,3分支程序设计58

4.3.1 分支程序设计方法58

4.3.2 程序举例58

4.4 循环程序设计59

4.4.1 循环程序设计方法59

4.4.2 程序举例60

4.5 子程序的设计63

4.5.1 子程序设计方法63

4.5.2 程序举例64

4.6 常用程序设计65

4.6.1 查表程序设计65

4.6.2 运算程序设计67

4.6.3 码制转换程序设计68

本章总结69

习题69

第5章 MCS-51单片机定时系统与中断系统71

5.1 中断系统及应用71

5.1.1 中断的概念71

5.1.2 中断源71

5.1.3 中断系统控制72

5.1.4 中断处理过程74

5.2 定时器/计数器的结构及应用77

5.2.1 定时器/计数器的的结构及功能78

5.2.2 定时器/计数器的控制79

5.2.3 定时器/数器的四种工作方式81

5.3 MCS-51单片机外部中断源的扩展83

5.4 中断系统的应用85

本章总结87

习题88

第6章 MCS-51单片机的系统扩展与接口技术90

6.1 概述90

6.1.1 外部系统总线的构成90

6.1.2 地址空间的分配92

6.1.3 I／O接口电路93

6.2 外部存储器的扩展94

6.2.1 外部程序存储器的扩展95

6.2.2 外部数据存储器的扩展103

6.3 并行I／O口扩展106

6.3.1 简单I／O口扩展电路106

6.3.2 利用可编程并行接口芯片8255A扩展I／O口109

6.3.3 利用可编程接口芯片8155扩展I／O口116

6.4 键盘接口121

6.4.1 键盘的工作原理121

6.4.2 独立式键盘122

6.4.3 矩阵式键盘124

6.5 显示器接口127

6.5.1 LED显示器与接口128

6.5.2 液晶显示技术134

6.6 功率驱动接口技术136

6.6.1 光电耦合器输出接口电路136

6.6.2 继电器输出接口电路137

6.6.3 晶闸管接口电路138

本章总结14b

习题140

第7章 MCS-51单片机测控接口142

7.1 D／A转换器及应用142

7.1.1 D／A转换器概述143

7.1.2 DAC0832芯片及与单片机接口144

7.2 A／D转换器及应用151

7.2.1 A／D转换器概述151

7.2.2 ADC0809芯片及其与单片机的接口152

7.3 开关量接口156

7.3.1 开关量输入接口156

7.3.2 开关量输出接口157

本章总结159

习题159

第8章 MCS-51单片机串行通信162

8.1 串行通信基础162

8.1.1 串行通信的基本原理163

8.1.2 串行通信的数据通信形式166

8.1.3 串行通信的传送速率167

8.1.4 串行通信的错误校验167

8.1.5 串行通信的接口标准168

8.2 MCS-51单片机串行接口173

8.2.1 MCS-51单片机串行接口的结构173

8.2.2 串行接口的控制寄存器174

8.2.3 串行接口的工作方式176

8.3 单片机串行接口应用82

本章总结186

习题186

第9章 MCS-51单片机应用系统的可靠性及抗干扰设计188

9.1 干扰的来源及影响188

9.1.1 干扰的来源188

9.1.2 干扰产生的后果188

9.2 单片机系统中的硬件抗干扰设计189

9.2.1 干扰的耦合方式189

9.2.2 常用硬件抗干扰技术190

9.3 软件抗干扰措施192

9.3.1 模拟输入信号抗干扰192

9.3.2 克服系统“死机”的现象192

9.3.3 系统复位特征193

9.4 “看门狗”技术和掉电保护194

9.4.1 “看门狗”技术194

9.4.2 掉电保护电路200

习题202

第10章 单片机应用系统设计与开发204

10.1 单片机应用系统结构与设计内容204

10.1 A单片机应用系统的一般硬件组成204

10.1.2 单片机应用系统的设计内容207

10.2 单片机应用系统的一般设计方法207

10.2.1 确定系统的功能与性能207

10.2.2 确定系统基本结构208

10.2.3 单片机应用系统硬件、软件的设计原则209

10.2.4 硬件设计210

10.2.5 软件设计211

10.2.6 资源分配212

10.3 单片机应用系统的开发213

10.3.1 单片机应用系统的仿真213

10.3.2 单片机应用系统的制版213

10.3.3 单片机应用系统的调试213

10.3.4 单片机应用系统的编程、下载与运行214

10.4 单片机在温度数据采集系统中的应用214

10.4.1 系统硬件设计214

10.4.2 系统软件设计218

本章总结224

习题224

附录A MCS-51系列单片机指令系统表225

附录B ASCII（美国信息交换标准码）表230

参考文献233

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