单片机原理与接口技术

第1章 概述

1．1 单片机的结构组成、特点和指标

1．1．1 微型计算机的基本结构

1．1．2 单片机的基本结构

1．1．3 单片机的特点

1．1．4 单片机的重要指标

1．2 单片机的发展历史和产品类型

1．2．1 单片机的发展历史

1．2．2 单片机的产品类型

1．2．3 80C51系列单片机

1．2．4 其他系列单片机

1．3 单片机的应用

1．3．1 单片机应用领域

1．3．2 单片机应用举例

1．4 单片机技术相关网站

思考题与习题1

第2章 MCS-51硬件结构和工作原理

2．1 MCS-51系列单片机的分类

2．2 单片机硬件结构

2．2．1 单片机的引脚功能

2．2．2 单片机的内部结构

2．3 中央处理器（CPU）

2．3．1 运算器

2．3．2 控制器

2．3．3 布尔（位）处理器

2．4 存储器

2．4．1 程序存储器

2．4．2 数据存储器

2．5 并行输入/输出（I/O）端口

2．5．1 P1口

2．5．2 P2口

2．5．3 P3口

2．5．4 P0口

2．5．5 并行口的应用

2．6 时钟电路和时序

2．6．1 时钟电路

2．6．2 时序

2．7 单片机的工作方式

2．7．1 复位方式

2．7．2 程序执行方式

2．7．3 低功耗运行方式

思考题与习题2

第3章 MCS-51指令系统及汇编程序设计

3．1 指令系统简介

3．1．1 指令系统的分类

3．1．2 指令格式

3．1．3 指令中的常用符号

3．1．4 寻址方式

3．2 指令系统

3．2．1 数据传送指令

3．2．2 算术运算指令

3．2．3 逻辑运算指令

3．2．4 控制转移指令

3．2．5 位操作指令

3．3 汇编语言程序设计

3．3．1 汇编语言程序设计的步骤

3．3．2 汇编语言的程序编辑和汇编

3．3．3 结构化程序设计方法

思考题与习题3

第4章 MCS-51的C程序设计

4．1 C51概述

4．2 C51语法基础

4．2．1 标识符和关键字

4．2．2 数据类型

4．2．3 C51运算符

4．2．4 程序结构

4．3 C51对MCS-51单片机的访问

4．3．1 存储类型

4．3．2 存储模式

4．3．3 对特殊功能寄存器的访问

4．3．4 对存储器和并行口的访问

4．3．5 位地址访问

4．3．6 中断函数

4．4 C51结构化程序设计

4．4．1 顺序结构程序

4．4．2 选择结构程序

4．4．3 循环结构程序

4．5 C51程序设计实例

4．5．1 查表程序

4．5．2 单片机内/外部资源应用程序设计

4．5．3 C51语言和MCS-51汇编语言混合编程

4．5．4 编程优化的概念

思考题与习题4

第5章 MCS-51中断、定时/计数器及串口接口

5．1 中断系统

5．1．1 中断系统概述

5．1．2 MCS-51中断系统

5．1．3 中断系统应用举例

5．2 定时/计数器

5．2．1 定时/计数器的结构与原理

5．2．2 定时/计数器的工作方式

5．2．3 定时/计数器对输入信号的要求

5．2．4 定时/计数器的应用

5．3 串行通信接口

5．3．1 串行通信基础知识

5．3．2 MCS-51串行通信接口

5．3．3 串行通信接口的应用

思考题与习题5

第6章 单片机系统基本并行扩展技术

6．1 并行扩展概述

6．2 外部总线扩展

6．3 外部存储器扩展

6．3．1 外部程序存储器扩展

6．3．2 外部数据存储器扩展

6．3．3 多片存储器芯片扩展

6．4 并行接口扩展

6．4．1 8155可编程并行接口芯片

6．4．2 8155与单片机的接口方法

6．5 显示器与键盘扩展

6．5．1 LED显示器扩展

6．5．2 LCD显示器扩展

6．5．3 键盘接口扩展

6．5．4 键盘和显示器接口设计实例

6．6 A/D和D/A转换扩展

6．6．1 并行接口A/D转换扩展

6．6．2 并行接口D/A转换扩展

思考题与习题6

第7章 单片机系统常用串行扩展技术

7．1 串行扩展概述

7．2 常用串行总线协议

7．2．1 I2C串行总线

7．2．2 SPI总线

7．2．3 单线总线

7．3 串行存储器扩展

7．3．1 I2C接口EEPROM的存储器扩展

7．3．2 SPI接口的大容量Flas存储器扩展

7．4 串行转并行I/O接口扩展

7．4．1 串行转并行I/O扩展芯片的工作原理

7．4．2 串行总线扩展I/O接口实例

7．5 串行键盘和LED显示器扩展

7．5．1 串行键盘和LED显示器控制芯片的工作原理

7．5．2 串行键盘和LED显示器扩展实例

7．6 串行接口A/D和D/A转换扩展

7．6．1 串行接口A/D转换扩展

7．6．2 串行接口D/A转换扩展

思考题与习题7

第8章 C8051F020单片机简介

8．1 C8051F020单片机概述

8．1．1 C8051F020的结构和性能

8．1．2 CIP-51TM CPU的性能

8．1．3 片内存储器

8．1．4 中断

8．1．5 定时/计数器

8．1．6 可编程数字I/O和交叉开关

8．1．7 可编程计数器阵列

8．1．8 串行端口

8．1．9 12位A/D转换器

8．1．10 8位A/D转换器

8．1．11 D/A转换器和比较器

8．1．12 JTAG调试和边界扫描

8．2 交叉开关配置

8．2．1 I/O端口

8．2．2 低端口优先权交叉开关译码器

8．2．3 高端口

8．3 系统时钟源

8．4 系统复位及初始化

8．4．1 上电复位

8．4．2 掉电复位

8．4．3 外部复位

8．4．4 “看门狗”定时器复位

8．4．5 初始化设置

8．5 JTAG接口在系统调试

8．6 C8051F020单片机应用系统设计实例

8．6．1 系统结构

8．6．2 硬件设计

8．6．3 软件设计

思考题与习题8

第9章 单片机系统电源设计与抗干扰技术

9．1 单片机系统电源设计的考虑因素

9．2 线性稳压供电电源

9．2．1 三端固定输出集成稳压器电源电路

9．2．2 三端可调输出集成稳压器电源电路

9．2．3 低压差线性稳压器（LDO）电源电路

9．3 DC/DC供电电源

9．3．1 降压型DC/DC电源电路

9．3．2 升压型DC/DC电源电路

9．3．3 DC/DC模块电源的选择与应用

9．4 AC/DC供电技术

9．4．1 AC/DC电源技术

9．4．2 AC/DC模块电源

9．5 基准电源的产生方法

9．5．1 稳压管基准电压源电路

9．5．2 集成块基准电压源电路

9．6 干扰对单片机应用系统的影响

9．7 硬件抗干扰技术

9．7．1 源滤波

9．7．2 有源滤波

9．7．3 去耦电路

9．7．4 屏蔽技术

9．7．5 隔离技术

9．7．6 接地技术

9．8 软件抗干扰技术

9．8．1 软件抗干扰的一般方法

9．8．2 指令冗余技术

9．8．3 软件陷阱技术

9．8．4 “看门狗”技术

思考题与习题9

第10章 单片机系统开发工具

10．1 单片机应用系统开发环境

10．1．1 开发系统的功能

10．1．2 开发系统的分类

10．2 KEIL C51开发工具及仿真调试方法

10．2．1 Keil C51开发工具

10．2．2 应用Keil C51进行单片机软件开发调试的方法

10．2．3 应用Keil C51调试C51应用程序举例

10．3 PROTEUS电路分析与实物仿真软件及调试方法

10．3．1 Proteus仿真软件

10．3．2 应用Proteus进行单片机应用系统仿真调试的方法

10．3．3 应用Proteus进行单片机系统仿真调试举例

思考题与习题10

第11章 实验及课程设计

11．1 概述

11．2 实验

11．2．1 实验1――BCD码/十六进制码转换

11．2．2 实验2――排序程序

11．2．3 实验3――定时/计数器

11．2．4 实验4――基本输入/输出

11．2．5 实验5――外部中断

11．2．6 实验6――并行接口扩展 302

11．2．7 实验7――A/D转换 305

11．2．8 实验8――D/A转换 306

11．3 课程设计 307

11．3．1 课程设计的目的 307

11．3．2 课程设计要求 308

11．3．3 课程设计参考题目及要求 308

附录A MCS-51汇编指令-机器码对照表 312

附录B ASCII编码表 314

参考文献 315

编者通过总结多年来的教学实践，结合目前高等学校单片机课程的实际教学安排，在本书第1、2版的基础上，对全书内容作了合理整合，更能体现单片机课程的基本教学需求和实际应用情况。全书共分11章。以典型的MCS-51单片机为例，系统地介绍单片机的硬件结构、定时/计数器、串行接口、中断系统的工作原理，指令系统及汇编语言程序设计，针对单片机内部资源的C51语言编程方法及其与汇编语言的混合编程，通过并行接口扩展外部总线、外部存储器、并行接口、键盘、LED和LCD显示器、A/D和D/A转换器的方法，采用I2C、SPI、1-Wire等目前广为应用的串行扩展技术扩展EEPROM和Flash存储器、键盘和LED显示器、A/D和D/A转换器的方法，以及单片机系统电源设计、硬件和软件抗干扰技术等，各部分内容都举例讲解。还介绍了目前普遍应用的高性能单片机的结构和性能，结合C8051F020介绍新型单片机的片内资源、交叉开关配置和JTAG边界扫描及在系统调试等，并给出一个以C8051F020单片机开发的应用系统设计实例。另外，介绍了应用Keil C51进行单片机软件开发调试和应用Proteus进行单片机应用系统硬件及软件仿真调试的方法。最后给出了基本实验和课程设计参考题目及内容。