MCS-51单片机原理、接口及应用

绪论 单片机概述

第1章 MCS-51单片机的硬件结构

1.1 MCS-51单片机的内部结构、引脚定义及外部总线

1.1.1 内部结构

1.1.2 引脚定义

1.1.3 外部总线构成

1.2 MCS-51单片机的中央处理器

1.2.1 CPU的结构组成

1.2.2 指令执行的基本步骤

1.2.3 时钟电路及时钟时序单位

1.3 MCS-51单片机的内部存储器

1.3.1 存储器结构及地址分配

1.3.2 内部程序存储器

1.3.3 内部数据存储器

1.4 并行端口

1.4.1 端口功能

1.4.2 端口原理及操作

1.5 复位

1.5.1 复位状态

1.5.2 复位电路

1.6 MCS-51单片机的工作方式

1.6.1 执行指令程序方式

1.6.2 掉电保护方式

1.6.3 低功耗方式

本章小结

思考题与习题

第2章 MCS-51单片机指令系统

2.1 MCS-51单片机指令概述

2.1.1 MCS-51单片机汇编语言指令格式

2.1.2 指令中的常用符号

2.2 MCS-51单片机的寻址方式

2.2.1 立即寻址

2.2.2 直接寻址

2.2.3 寄存器寻址

2.2.4 寄存器间接寻址

2.2.5 变址寻址

2.2.6 相对寻址

2.2.7 位寻址

2.3 MCS-51单片机的指令系统

2.3.1 数据传送指令

2.3.2 算术运算指令

2.3.3 逻辑运算和移位指令

2.3.4 控制转移指令

2.3.5 位操作指令

本章小结

思考题与习题

第3章 汇编语言程序设计

3.1 程序设计基础

3.1.1 汇编语言源程序设计的步骤

3.1.2 汇编语言的语法结构

3.1.3 汇编语言的伪指令

3.2 单片机汇编语言程序的基本结构形式

3.2.1 顺序结构程序设计

3.2.2 分支结构程序设计

3.2.3 循环结构程序设计

3.2.4 子程序设计

3.3 MCS-51单片机汇编语言程序设计举例

3.3.1 数据传送程序设计

3.3.2 算术运算程序设计

3.3.3 数制转换程序设计

3.3.4 查表程序设计

3.3.5 数据检索程序设计

本章小结

思考题与习题

第4章 单片机的中断系统

4.1 输入输出的控制方式

4.1.1 程序控制的查询传送方式

4.1.2 中断控制传送方式

4.2 MCS-51的中断控制系统

4.2.1 MCS-51的中断源

4.2.2 MCS-51的中断控制

4.2.3 MCS-51的中断响应过程

4.2.4 MCS-51的中断程序设计

本章小结

思考题与习题

第5章 MCS-51单片机的定时/计数器与串行口

5.1 MCS-51单片机的定时/计数器

5.1.1 定时/计数器的功能概述

5.1.2 定时/计数器的结构、控制及工作方式

5.1.3 定时/计数器的编程及应用

5.2 MCS-51单片机的串行通信

5.2.1 串行通信概述

5.2.2 51单片机的串行口及工作方式

5.2.3 串行口的应用

本章小结

思考题与习题

第6章 MCS-51单片机系统扩展技术

6.1 扩展技术的基本内容、原理和方法

6.1.1 MCS-51的三总线信号接口

6.1.2 MCS-51系统扩展的三总线方法

6.1.3 地址锁存器和地址译码器

6.2 存储器扩展

6.2.1 静态数据存储器SRAM的扩展

6.2.2 EEPROM存储器的扩展

6.2.3 Flash存储器的扩展

6.3 并行I/O端口扩展

6.3.1 并行I/O端口的简单扩展

6.3.2 可编程并行I/O端口芯片扩展

6.4 中断源扩展（*）

本章小结

思考题与习题

第7章 MCS-51单片机串行I/O总线扩展技术

7.1 SPI串行接口总线技术

7.1.1 SPI串行总线协议

7.1.2 SPI总线应用实例--EEPROM AT93CA6的连接

7.2 串行I2C总线接口技术

7.2.1 12C串行总线接口技术简述

7.2.2 MCS-51模拟PC总线时序

7.2.3 PC应用实例--AT24COXX芯片连接（*）

7.3 串行单总线技术（*）

7.3.1 单总线的工作原理

7.3.2 单总线应用实例--数字温度测量与控制

本章小结

思考题与习题

第8章 MCS-51单片机典型外围接口技术

8.1 模拟信号输入

8.1.1 模拟/数字转换器件概述

8.1.2 并行A/D转换器ADC0809及和单片机的连接

8.1.3 串行A/D转换器TLC549及其和单片机的连接

8.1.4 电压/频率（V/F）转换器AD654及其应用（*）

8.2 模拟信号输出

8.2.1 数字/模拟转换概述

8.2.2 并行D/A转换器DAC0832

8.2.3 14位串行D/A转换器MAX544（*）

8.3 键盘接口

8.4 显示器接口

8.4.1 LED 7段数码显示器

8.4.2 LCD显示器（*）

8.5 IC卡接口（*）

8.5.1 接触式逻辑加密IC卡SLE5542

8.5.2 SLE5542的数据传送协议

8.5.3 SLE5542的操作命令

8.5.4 SLE5542和MCS-51的连接应用

8.6 微型打印机接口（*）

8.6.1 IDM系列微打的主要性能介绍

8.6.2 MCS-51和RD-M的连接

本章小结

思考题与习题

第9章 MCS-51单片机的C语言编程（*）

9.1 C51简介

9.1.1 MCS-51单片机C51语言简介

9.1.2 C51的基本语法

9.1.3 C51编译器

9.2 MCS-51语言程序运行基本过程及程序基本结构

9.2.1 C51开发系统简介

9.2.2 C51程序开发过程及运行环境

9.3 MCS-51C语言数据类型及定义

9.3.1 数据类型

9.3.2 常量

9.3.3 变量

9.3.4 运算符和表达式

9.4 MCS-51C语言程序应用示例

9.4.1 MCS-51C生成HEX文件和最小化系统

9.4.2 C51语言在单片机开发中的应用

思考题与习题

第10章 MCS-51单片机应用系统设计

10.1 MCS-51单片机应用系统的结构

10.2 MCS-51单片机应用系统设计

10.2.1 总体方案设计

10.2.2 硬件设计

10.2.3 软件设计

10.2.4 可靠性设计

10.3 单片机应用系统的调试、测试

10.3.1 硬件调试

10.3.2 软件调试

10.3.3 系统联合调试

10.3.4 现场调试及性能测试

10.4 单片机应用系统举例

10.4.1 单片机在控制系统中的应用

10.4.2 单片机在里程、速度计量中的应用

10.4.3 单片机简单应用示例

本章小结

思考题与习题

第11章 实验及课程设计

11.1 P1口实验

11.2 独立式按键实验

11.3 7段LED数码管实验

11.4 8051内部定时器实验

11.5 4×；4矩阵式键盘实验

11.6 课程设计：带闹钟功能的电子时钟

附录

附录1 MCS-51单片机指令表

附录2 国内单片机网站简介

参考文献

绪论 单片机概述

第1章 MCS-51单片机的硬件结构

1.1 MCS-51单片机的内部结构、引脚定义及外部总线

1.1.1 内部结构

1.1.2 引脚定义

1.1.3 外部总线构成

1.2 MCS-51单片机的中央处理器

1.2.1 CPU的结构组成

1.2.2 指令执行的基本步骤

1.2.3 时钟电路及时钟时序单位

1.3 MCS-51单片机的内部存储器

1.3.1 存储器结构及地址分配

1.3.2 内部程序存储器

1.3.3 内部数据存储器

1.4 并行端口

1.4.1 端口功能

1.4.2 端口原理及操作

1.5 复位

1.5.1 复位状态

1.5.2 复位电路

1.6 MCS-51单片机的工作方式

1.6.1 执行指令程序方式

1.6.2 掉电保护方式

1.6.3 低功耗方式

本章小结

思考题与习题

第2章 MCS-51单片机指令系统

2.1 MCS-51单片机指令概述

2.1.1 MCS-51单片机汇编语言指令格式

2.1.2 指令中的常用符号

2.2 MCS-51单片机的寻址方式

2.2.1 立即寻址

2.2.2 直接寻址

2.2.3 寄存器寻址

2.2.4 寄存器间接寻址

2.2.5 变址寻址

2.2.6 相对寻址

2.2.7 位寻址

2.3 MCS-51单片机的指令系统

2.3.1 数据传送指令

2.3.2 算术运算指令

2.3.3 逻辑运算和移位指令

2.3.4 控制转移指令

2.3.5 位操作指令

本章小结

思考题与习题

第3章 汇编语言程序设计

3.1 程序设计基础

3.1.1 汇编语言源程序设计的步骤

3.1.2 汇编语言的语法结构

3.1.3 汇编语言的伪指令

3.2 单片机汇编语言程序的基本结构形式

3.2.1 顺序结构程序设计

3.2.2 分支结构程序设计

3.2.3 循环结构程序设计

3.2.4 子程序设计

3.3 MCS-51单片机汇编语言程序设计举例

3.3.1 数据传送程序设计

3.3.2 算术运算程序设计

3.3.3 数制转换程序设计

3.3.4 查表程序设计

3.3.5 数据检索程序设计

本章小结

思考题与习题

第4章 单片机的中断系统

4.1 输入输出的控制方式

4.1.1 程序控制的查询传送方式

4.1.2 中断控制传送方式

4.2 MCS-51的中断控制系统

4.2.1 MCS-51的中断源

4.2.2 MCS-51的中断控制

4.2.3 MCS-51的中断响应过程

4.2.4 MCS-51的中断程序设计

本章小结

思考题与习题

第5章 MCS-51单片机的定时/计数器与串行口

5.1 MCS-51单片机的定时/计数器

5.1.1 定时/计数器的功能概述

5.1.2 定时/计数器的结构、控制及工作方式

5.1.3 定时/计数器的编程及应用

5.2 MCS-51单片机的串行通信

5.2.1 串行通信概述

5.2.2 51单片机的串行口及工作方式

5.2.3 串行口的应用

本章小结

思考题与习题

第6章 MCS-51单片机系统扩展技术

6.1 扩展技术的基本内容、原理和方法

6.1.1 MCS-51的三总线信号接口

6.1.2 MCS-51系统扩展的三总线方法

6.1.3 地址锁存器和地址译码器

6.2 存储器扩展

6.2.1 静态数据存储器SRAM的扩展

6.2.2 EEPROM存储器的扩展

6.2.3 Flash存储器的扩展

6.3 并行I/O端口扩展

6.3.1 并行I/O端口的简单扩展

6.3.2 可编程并行I/O端口芯片扩展

6.4 中断源扩展（*）

本章小结

思考题与习题

第7章 MCS-51单片机串行I/O总线扩展技术

7.1 SPI串行接口总线技术

7.1.1 SPI串行总线协议

7.1.2 SPI总线应用实例--EEPROM AT93CA6的连接

7.2 串行I2C总线接口技术

7.2.1 12C串行总线接口技术简述

7.2.2 MCS-51模拟PC总线时序

7.2.3 PC应用实例--AT24COXX芯片连接（*）

7.3 串行单总线技术（*）

7.3.1 单总线的工作原理

7.3.2 单总线应用实例--数字温度测量与控制

本章小结

思考题与习题

第8章 MCS-51单片机典型外围接口技术

8.1 模拟信号输入

8.1.1 模拟/数字转换器件概述

8.1.2 并行A/D转换器ADC0809及和单片机的连接

8.1.3 串行A/D转换器TLC549及其和单片机的连接

8.1.4 电压/频率（V/F）转换器AD654及其应用（*）

8.2 模拟信号输出

8.2.1 数字/模拟转换概述

8.2.2 并行D/A转换器DAC0832

8.2.3 14位串行D/A转换器MAX544（*）

8.3 键盘接口

8.4 显示器接口

8.4.1 LED 7段数码显示器

8.4.2 LCD显示器（*）

8.5 IC卡接口（*）

8.5.1 接触式逻辑加密IC卡SLE5542

8.5.2 SLE5542的数据传送协议

8.5.3 SLE5542的操作命令

8.5.4 SLE5542和MCS-51的连接应用

8.6 微型打印机接口（*）

8.6.1 IDM系列微打的主要性能介绍

8.6.2 MCS-51和RD-M的连接

本章小结

思考题与习题

第9章 MCS-51单片机的C语言编程（*）

9.1 C51简介

9.1.1 MCS-51单片机C51语言简介

9.1.2 C51的基本语法

9.1.3 C51编译器

9.2 MCS-51语言程序运行基本过程及程序基本结构

9.2.1 C51开发系统简介

9.2.2 C51程序开发过程及运行环境

9.3 MCS-51C语言数据类型及定义

9.3.1 数据类型

9.3.2 常量

9.3.3 变量

9.3.4 运算符和表达式

9.4 MCS-51C语言程序应用示例

9.4.1 MCS-51C生成HEX文件和最小化系统

9.4.2 C51语言在单片机开发中的应用

思考题与习题

第10章 MCS-51单片机应用系统设计

10.1 MCS-51单片机应用系统的结构

10.2 MCS-51单片机应用系统设计

10.2.1 总体方案设计

10.2.2 硬件设计

10.2.3 软件设计

10.2.4 可靠性设计

10.3 单片机应用系统的调试、测试

10.3.1 硬件调试

10.3.2 软件调试

10.3.3 系统联合调试

10.3.4 现场调试及性能测试

10.4 单片机应用系统举例

10.4.1 单片机在控制系统中的应用

10.4.2 单片机在里程、速度计量中的应用

10.4.3 单片机简单应用示例

本章小结

思考题与习题

第11章 实验及课程设计

11.1 P1口实验

11.2 独立式按键实验

11.3 7段LED数码管实验

11.4 8051内部定时器实验

11.5 4×；4矩阵式键盘实验

11.6 课程设计：带闹钟功能的电子时钟

附录

附录1 MCS-51单片机指令表

附录2 国内单片机网站简介

参考文献

《21世纪全国高等教育应用型精品课规划教材：MCS-51单片机原理接口及应用》以MCS-51系列单片机为对象机型，介绍了8位单片机及其应用系统的理论和技术。全书分为原理、接口和应用三个层次，共12章，全面讲述了MCS-51的硬件结构、功能部件、指令系统、A51汇编语言、C51语言等基础知识，介绍了外围接口技术和典型接口部件如ADC、DAC、键盘、显示器、IC卡、微型打印机等，并介绍了单片机应用系统设计的一般方法和步骤。全书力求反映近年单片机及外围接口技术的最新发展，如目前迅速流行的串行总线SPI、IIC、1－WIRE技术及其典型IC芯片。每章附有习题。第11章选编了典型的试验单元和课程设计。
　　《21世纪全国高等教育应用型精品课规划教材：MCS-51单片机原理接口及应用》可作为高等学校机械设计与自动化、电子信息工程、测控技术与仪器、电气自动化等专业的单片机课程教材，也可供单片机爱好者自学和工程技术人员参考。