单片机原理、接口技术及应用

1 微型计算机基础知识1

1.1 微型计算机概述2

1.1.1 微型计算机的基本概念2

1.1.2 微型计算机的发展概况2

1.1.3 微型计算机的分类4

1.2 常用的数制及编码5

1.2.1 常用的数制5

1.2.2 数制之间的转换6

1.2.3 微型计算机常用的编码7

1.3 无符号二进制数的算术运算和逻辑运算8

1.3.1 二进制数的算术运算8

1.3.2 无符号数的表示范围10

1.3.3 二进制数的逻辑运算10

1.4 有符号二进制数的表示及运算11

1.4.1 有符号数的表示方法11

1.4.2 补码的运算13

1.4.3 有符号数的表示范围14

1.5 常用数据单位15

1.6 微型计算机系统组成16

1.6.1 硬件系统16

1.6.2 软件系统18

习题118

2 80C51单片机的基本结构和工作原理19

2.1 80C51单片机的组成19

2.2 80C51单片机内部结构和引脚功能20

2.2.1 80C51的内部结构20

2.2.2 中央处理器（CPU）20

2.2.3 时钟电路及CPU工作时序23

2.2.4 80C51单片机的存储器结构25

2.2.5 80C51单片机的引脚功能30

2.2.6 布尔（位）处理器32

2.3 80C51单片机的工作方式32

2.3.1 复位方式32

2.3.2 程序执行方式34

2.3.3 低功耗方式34

习题235

3 80C51单片机指令系统37

3.1 概述37

3.1.1 指令的分类37

3.1.2 指令的格式37

3.1.3 指令中常用的符号38

3.2 寻址方式38

3.3 指令系统42

3.3.1 数据传送类指令42

3.3.2 算术运算类指令46

3.3.3 逻辑运算类指令48

3.3.4 控制转移类指令50

3.3.5 布尔（位）操作指令53

习题355

4 汇编语言程序设计58

4.1 汇编语言程序设计基础58

4.1.1 机器语言、汇编语言与高级语言58

4.1.2 汇编语言的格式59

4.1.3 伪指令59

4.1.4 汇编语言程序设计的步骤61

4.2 程序设计实例62

4.2.1 顺序结构程序设计62

4.2.2 分支程序设计63

4.2.3 散转程序设计65

4.2.4 循环程序设计67

4.2.5 查表程序69

4.2.6 子程序72

习题477

5 半导体存储器79

5.1 随机存取存储器RAM79

5.1.1 RAM的结构和工作原理79

5.1.2 典型RAM芯片介绍80

5.2 只读存储器ROM82

5.3 80C51单片机的存储器扩展85

5.3.1 80C51三总线结构85

5.3.2 片选方式和地址分配86

5.3.3 程序存储器扩展87

5.3.4 数据存储器扩展89

习题590

6 输入输出和中断92

6.1 输入输出的基本概念92

6.1.1 I/O接口的功能92

6.1.2 I/O接口的编址方式92

6.1.3 接口电路的基本构成93

6.2 输入输出的工作方式94

6.2.1 无条件传送方式94

6.2.2 查询传送方式95

6.2.3 中断传送方式96

6.2.4 直接存储器存取方式97

6.3 中断技术基础98

6.3.1 中断概念98

6.3.2 中断源98

6.3.3 中断系统的功能99

6.4 80C51中断系统100

6.4.1 80C51中断系统结构100

6.4.2 中断响应过程103

6.5 外部中断源的扩展104

6.5.1 借用定时器溢出中断扩展外部中断源104

6.5.2 采用查询法扩展外部中断源104

习题6105

7 并行I/O接口107

7.1 80C51内部并行I/O口107

7.1.1 P0口107

7.1.2 P1口109

7.1.3 P2口109

7.1.4 P3口110

7.2 80C51内部并行I/O口应用110

7.2.1 I/O口负载能力110

7.2.2 端口输入输出操作110

7.2.3 “读修改写”操作111

7.2.4 位操作111

7.2.5 应用举例111

7.3 简单I/O接口扩展113

7.3.1 扩展输入口113

7.3.2 扩展输出口114

7.4 用8255A扩展I/O接口115

7.4.1 8255A的引脚功能和内部结构115

7.4.2 8255A的工作方式117

7.4.3 方式控制字和状态字120

7.4.4 8255A应用举例122

7.5 用8155扩展I/O接口125

7.5.1 8155结构组成和引脚功能125

7.5.2 8155应用举例129

习题7131

8 80C51内部定时器及应用134

8.1 定时器结构134

8.2 定时器工作方式134

8.2.1 定时器/计数器T0，T1的特殊功能寄存器134

8.2.2 定时器/计数器工作方式136

8.3 定时器/计数器应用举例138

8.3.1 时间常数的计算138

8.3.2 应用举例138

习题8141

9 80C51串行接口142

9.1 串行通信的基础142

9.1.1 数据通信的基本概念142

9.1.2 串行通信方式142

9.1.3 数据同步技术142

9.2 80C51串行接口144

9.2.1 串行接口的结构144

9.2.2 串行接口的工作方式146

9.3 80C51串行口应用举例148

9.3.1 串行口在方式0下的应用148

9.3.2 串行口在其他方式下的应用149

9.4 单片机多机通信156

习题9160

10 单片机典型外围接口技术161

10.1 键盘接口161

10.1.1 按键去抖动161

10.1.2 独立式键盘及其接口162

10.1.3 矩阵式键盘162

10.1.4 键盘扫描方式165

10.2 显示接口166

10.2.1 LED显示器的工作原理166

10.2.2 LED显示方式167

10.3 DAC接口171

10.3.1 D/A转换器的性能指标172

10.3.2 DAC0832接口172

10.3.3 DAC1210接口175

10.4 ADC接口177

10.4.1 A/D转换器的主要技术指标177

10.4.2 ADC0809接口178

10.4.3 AD574A接口180

习题10184

11 单片机应用系统设计实例185

11.1 单片机应用系统的设计过程185

11.1.1 拟定总体设计方案185

11.1.2 硬件设计185

11.1.3 软件设计186

11.1.4 系统调试、运行和维护186

11.2 单片机多点温度测量系统187

11.2.1 硬件设计187

11.2.2 软件设计188

11.3 步进电机控制系统191

11.3.1 步进电机的驱动191

11.3.2 二维步进电机控制系统192

习题11196

附录1ASCII字符表197

附录280C51系列单片机指令一览表198

参考文献202

《单片机原理、接口技术及应用》以目前使用最为广泛的80C51型单片机为例，系统全面地阐述了单片机的基本组成、工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断技术和接口扩展技术，并在此基础上讨论了单片机应用系统的设计，列举了若干单片机应用系统实例。《单片机原理、接口技术及应用》例题丰富、形式多样，全部例题均有详细的分析和详尽的注释。全书共分11章，每章后均附有一定数量的练习题。《单片机原理、接口技术及应用》根据作者多年从事教育、科研的经验和体会编写，内容循序渐进、重点突出，具有较好的通用性、系统性和实用性。
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