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第1章 单片机的基础知识 1

1.1 单片机的发展及应用 1

1.1.1 单片机的发展概况 1

目录 1

1.1.2 单片机的应用 2

1.1.3 Intel系列单片机 2

1.2 计算机运算基础 5

1.2.1 数制 5

1.2.2 数的表示方法 8

1.2.3 数的运算方法 13

1.3 几个基本概念 14

2.1 微型计算机结构及指令执行过程 17

2.1.1 微型计算机结构 17

第2章 MCS-51单片机的组成及 17

结构分析 17

2.1.2 单片机结构 18

2.1.3 指令执行过程 18

2.2 MCS-51单片机内部结构 20

2.3 引脚描述 23

2.4 MCS-51存储器配置 26

2.4.1 程序存储器 26

2.4.2 数据存储器 27

2.5 时钟电路和CPU时序 30

2.6 输入输出电路 32

2.7.1 中断技术 34

2.7 中断 34

2.7.2 MCS-51单片机中断 39

系统 39

2.7.3 实例分析 43

2.8 定时器／计数器 45

2.8.1 定时器／计数器控制 46

2.8.2 定时器工作方式 47

2.8.3 实例分析 50

2.9 串行通信 53

2.9.1 串行通信及基础知识 53

控制寄存器 55

2.9.2 串行接口结构及 55

2.9.3 串行口工作方式 57

2.9.4 实例分析 63

2.10 复位电路 65

第3章 8051单片机的指令系统 68

3.1 指令系统概述 68

3.1.1 寻址方式 68

3.1.2 寻址方式中常用符号注释 72

3.2 MCS-51单片机指令系统 73

3.2.1 数据传送指令 74

3.2.2 算术操作类指令 77

3.2.3 逻辑操作类指令 80

3.2.4 控制程序转移类指令 82

3.2.5 布尔变量操作类指令 89

第4章 程序设计 92

4.1 MCS-51伪指令 92

4.2 MCS-51汇编语言 94

4.2.1 汇编语言程序的格式 95

4.2.2 汇编程序的汇编 95

4.3 汇编语言程序设计 96

4.3.1 程序流程图 97

4.3.2 简单程序设计 97

4.3.3 分支程序设计 98

4.3.4 循环程序设计 101

4.3.5 查表程序设计 105

4.3.6 子程序设计 108

4.4 程序实例 110

4.4.1 均滤波程序 110

4.4.2 定点数乘法运算程序 112

4.4.3 浮点数乘法运算程序 114

第5章 MCS-51单片机的扩展应用 118

5.1 程序存储器的扩展 118

5.1.1 外部程序存储器的 118

操作时序 118

芯片介绍 119

5.1.2 地址锁存器及EEPROM 119

5.2 外部数据存储器的扩展 123

5.2.1 外部程序存储器的 124

操作时序 124

5.2.2 常用RAM芯片及 125

译码芯片 125

5.2.3 典型EEPROM扩展 129

电路 129

5.3 快速擦存储器在MCS-51单片机系统中的应用 134

5.3.1 Flash的主要性能特点 135

5.3.2 典型器件的封装和引脚 137

5.3.3 基本工作原理和结构 140

5.3.4 Flash和单片机接口及 143

擦除编程操作 143

5.4 用可编程外围芯片PSD8XX/9XX扩展外围功能 146

5.4.1 可编程外围芯片 148

PSD8XX/9XX的结构原理 148

5.4.2 用PSD8XX/9XX和51单片 150

机设计ISP嵌入式系统 150

5.5 并行I/O口的扩展 154

5.5.1 I/O口扩展概述 154

5.5.2 简单I/O口的扩展 155

5.5.3 8155可编程并行接口 157

的扩展 157

5.5.4 8255可编程并行口的扩展 163

5.6 串行I/O口的扩展 168

5.6.1 8251芯片介绍 169

5.6.2 8251和MCS51单片机 175

的接口设计 175

5.7 定时器／计数器的扩展 176

5.7.1 8253芯片介绍 177

5.7.2 8253和MCS51单片机 181

的接口设计 181

5.8 单片机外部功能扩展中常用的串行标准接口 182

5.8.1 RS232C/RS449标准 182

接口 182

标准接口 186

与分类 190

第6章 MCS-51单片机的接口技术 190

6.1 模拟量输入通道接口设计 190

6.1.1 A/D转换器的基本原理 190

6.1.2 A/D转换器的技术指标 193

MCS-51系列单片机 194

的接口设计 194

6.1.3 8位A/D转换器与 194

MCS-51系列单片机 199

的接口设计 199

6.1.4 12位A/D转换器与 199

6.1.5 A/D转换器的应用实例 202

6.2 模拟量输出通道接口设计 206

6.2.1 D/A转换器的基本原理 206

6.2.2 D/A转换器的技术指标 208

MCS-51系列单片机 210

的接口设计 210

6.2.3 8位D/A转换器与 210

MCS-51系列单片机 214

的接口设计 214

6.2.4 12位D/A转换器与 214

6.2.5 D/A转换器的应用实例 217

6.3 人机交互接口设计 219

6.3.1 键盘接口设计及其应用 220

实例 220

6.3.2 LED接口设计及其应用 225

实例 225

6.3.3 LCD接口设计及其应用 229

实例 229

调试 234

7.1 应用系统设计方法 234

第7章 单片机应用系统的设计与 234

7.1.1 总体方案论证 235

7.1.2 系统硬件设计 239

7.1.3 系统软件设计 243

7.2 MCS-51开发系统 245

7.3 应用系统的调试 255

7.3.1 硬件调试 255

7.3.2 软件调试 256

7.3.3 脱机运行调试 256

第8章 单片机应用系统的可靠性与 257

抗干扰性 257

8.1 应用系统的可靠性 257

8.1.1 系统可靠性概述 257

8.1.2 系统可靠性估算 259

8.1.3 提高系统可靠性 260

8.2 应用系统的抗干扰 267

8.2.1 干扰源及其耦合通道 267

8.2.2 抗干扰原则 268

8.2.3 抗干扰措施 268

9.1 数据采集及显示系统 274

9.1.1 模拟输入子系统的设计 274

第9章 单片机应用系统实例剖析 274

9.1.2 数据处理 278

9.1.3 显示子系统 278

9.1.4 系统整合 279

9.2.1 步进电机的工作原理及 282

特性 282

9.2 步进电动机的控制程序设计 282

9.2.2 步进电机控制系统原理 284

9.2.3 步进电机与单片机的接口 287

及程序设计 287

9.2.4 步进电机步数及速度的 291

确定方法 291

9.2.5 步进电机的变速控制 292

9.3.1 PC机与8051间的并行 294

通讯 294

9.3 PC机与8051间的通信技术 294

9.3.2 PC机与8051间的串行 297

通讯 297

9.4 用8051单片机实现CAN 309

总线节点 309

9.4.1 CAN总线协议介绍 310

9.4.2 CAN通讯控制器SJA1000 312

9.4.3 CAN总线系统智能节点 314

硬件电路设计 314

9.4.4 CAN总线系统智能节点 315

软件设计 315

附录A 本书所选用的芯片引脚图 319

附录B MCS-51特殊功能寄存器总述 328

附录C MCS-51系列单片机指令 330

一览表 330

参考文献 344

5.8.2 RS-423/RS-422/RS- 485