單片機(jī)原理與接口技術(shù)（第2版）

第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)
1．1 微型計(jì)算機(jī)和單片機(jī)發(fā)展概述 1
1．1．1 微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展 1
1．1．2 單片機(jī)的發(fā)展 6
1．2 各種進(jìn)制數(shù)的表示及相互轉(zhuǎn)換 9
1．2．1 各種進(jìn)制數(shù)的表示 9
1．2．2 不同進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 11
1．3 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 13
1．3．1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 13
1．3．2 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算 14
1．4 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法 15
1．4．1 無(wú)符號(hào)數(shù)和有符號(hào)數(shù) 15
1．4．2 原碼、反碼和補(bǔ)碼 16
1．4．3 補(bǔ)碼的加減運(yùn)算 18
1．4．4 加減法運(yùn)算溢出判別方法 18
1．5 計(jì)算機(jī)中的字符編碼 20
1．5．1 BCD碼 20
1．5．2 ASCII碼 21
1．6 微型計(jì)算機(jī)組成原理 22
1．6．1 微型計(jì)算機(jī)的基本組成 22
1．6．2 微型計(jì)算機(jī)的工作原理 26
本章小結(jié) 31
思考題和習(xí)題 31
第2章 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)及原理
2．1 MCS-51系列單片機(jī)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu) 33
2．1．1 MCS-51系列單片機(jī) 33
2．1．2 MCS-51單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 35
2．2 MCS-51單片機(jī)典型芯片的外部引腳功能 36
2．3 中央處理單元（CPU） 39
2．3．1 控制器 39
2．3．2 運(yùn)算器 41
2．4 存儲(chǔ)器 43
2．4．1 程序存儲(chǔ)器 44
2．4．2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 44
2．4．3 特殊功能寄存器（SFR） 46
2．4．4 位處理器（布爾處理機(jī)） 49
2．5 MCS-51單片機(jī)的并行I/O接口 50
2．5．1 并行I/O接口電路結(jié)構(gòu) 50
2．5．2 并行I/O接口的特點(diǎn) 52
2．6 MCS-51單片機(jī)最小系統(tǒng) 53
2．6．1 單片機(jī)最小系統(tǒng)概念 53
2．6．2 單片機(jī)最小系統(tǒng)分析 53
2．6．3 AT89系列單片機(jī)最小系統(tǒng) 54
2．6．4 單片機(jī)最小系統(tǒng)的不足 54
本章小結(jié) 55
思考題和習(xí)題 55
第3章 MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)
3．1 指令格式與尋址方式 57
3．1．1 指令格式 57
3．1．2 尋址方式 58
3．2 數(shù)據(jù)傳送指令 62
3．2．1 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令 62
3．2．2 外部數(shù)據(jù)傳送指令 63
3．2．3 堆棧操作指令 65
3．2．4 數(shù)據(jù)交換指令 66
3．3 算術(shù)運(yùn)算指令 68
3．3．1 加法指令 68
3．3．2 減法指令 72
3．3．3 乘除法指令 73
3．4 邏輯運(yùn)算與移位指令 76
3．4．1 邏輯與運(yùn)算指令 76
3．4．2 邏輯或運(yùn)算指令 77
3．4．3 邏輯異或運(yùn)算指令 77
3．4．4 累加器清零和取反指令 78
3．4．5 移位指令 78
3．5 控制轉(zhuǎn)移指令 80
3．5．1 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令 80
3．5．2 條件轉(zhuǎn)移指令 82
3．5．3 子程序調(diào)用及返回指令 84
3．5．4 空操作指令 85
3．6 位操作指令 86
3．6．1 位賦值指令 87
3．6．2 位傳送指令 87
3．6．3 位邏輯運(yùn)算指令 88
3．6．4 位變量條件轉(zhuǎn)移指令 88
本章小結(jié) 90
思考題和習(xí)題 90
第4章 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
4．1 匯編語(yǔ)言概述 93
4．1．1 匯編語(yǔ)言與匯編的概念 93
4．1．2 匯編語(yǔ)言源程序的格式 94
4．1．3 偽指令 96
4．1．4 源程序的匯編 97
4．2 匯編語(yǔ)言程序的結(jié)構(gòu) 97
4．2．1 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)步驟 97
4．2．2 順序程序結(jié)構(gòu) 98
4．2．3 分支程序結(jié)構(gòu) 100
4．2．4 循環(huán)程序結(jié)構(gòu) 102
4．2．5 主程序調(diào)用子程序結(jié)構(gòu) 105
4．3 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì) 107
4．3．1 加法程序 107
4．3．2 減法程序 109
4．3．3 乘除法程序 110
4．4 非數(shù)值操作程序設(shè)計(jì) 112
4．4．1 碼制轉(zhuǎn)換程序 112
4．4．2 查表程序 114
4．4．3 檢索程序 115
本章小結(jié) 116
思考題和習(xí)題 117
第5章 MCS-51單片機(jī)的中斷與定時(shí)
5．1 中斷技術(shù)概述 119
5．1．1 中斷的定義和作用 119
5．1．2 中斷源與中斷分類 119
5．1．3 中斷嵌套 120
5．1．4 中斷處理過(guò)程 120
5．2 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 121
5．2．1 中斷源和中斷標(biāo)志 121
5．2．2 中斷請(qǐng)求的控制 123
5．2．3 中斷的響應(yīng)過(guò)程 125
5．2．4 中斷請(qǐng)求的撤除 127
5．2．5 外部中斷應(yīng)用舉例 128
*5．2．6 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 131
5．3 MCS-51單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 132
5．3．1 定時(shí)與計(jì)數(shù)原理 132
5．3．2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制 133
5．3．3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 134
5．3．4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 137
*5．3．5 用定時(shí)/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展外部中斷 142
本章小結(jié) 143
思考題和習(xí)題 143
第6章 存儲(chǔ)器擴(kuò)展與并行I/O接口擴(kuò)展
6．1 MCS-51單片機(jī)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 145
6．1．1 存儲(chǔ)器概述 145
6．1．2 程序存儲(chǔ)器及其擴(kuò)展 147
6．1．3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及其擴(kuò)展 151
6．2 I/O接口技術(shù)概述 155
6．2．1 I/O接口的作用 155
6．2．2 I/O接口的編址 156
6．2．3 I/O數(shù)據(jù)的傳送方式 156
6．2．4 I/O接口的類型 157
6．3 MCS-51單片機(jī)并行I/O接口的應(yīng)用與擴(kuò)展 157
6．3．1 MCS-51單片機(jī)I/O接口的直接應(yīng)用 158
6．3．2 采用8255A擴(kuò)展并行I/O端口 160
6．3．3 采用8155擴(kuò)展并行I/O端口 167
本章小結(jié) 172
思考題和習(xí)題 173
第7章 顯示器與鍵盤接口技術(shù)
7．1 LED數(shù)碼管顯示接口 174
7．1．1 LED數(shù)碼管顯示原理 174
7．1．2 數(shù)碼管的顯示方式 175
7．2 非編碼鍵盤接口 179
7．2．1 獨(dú)立式按鍵接口 180
7．2．2 行列式非編碼鍵盤接口 181
7．3 鍵盤與顯示系統(tǒng) 184
本章小結(jié) 187
思考題和習(xí)題 188
第8章 模擬量通道接口
8．1 模擬量通道接口概述 189
8．1．1 模擬量接口的地位和作用 189
8．1．2 模擬量轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 190
8．2 D/A轉(zhuǎn)換器 191
8．2．1 D/A轉(zhuǎn)換原理 191
8．2．2 D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832 192
8．2．3 D/A轉(zhuǎn)換應(yīng)用舉例 196
8．3 A/D轉(zhuǎn)換器 197
8．3．1 逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換原理 197
8．3．2 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809 198
8．3．3 A/D轉(zhuǎn)換應(yīng)用舉例 201
本章小結(jié) 202
思考題和習(xí)題 202
第9章 MCS-51單片機(jī)的串行接口
9．1 串行通信基礎(chǔ) 203
9．1．1 串行通信規(guī)程 203
9．1．2 串行通信的制式 206
9．2 MCS-51單片機(jī)的串行接口 207
9．2．1 MCS-51串行接口的結(jié)構(gòu) 208
9．2．2 MCS-51串行接口的工作方式 211
9．2．3 MCS-51串行接口的通信波特率 212
9．3 MCS-51串行接口的應(yīng)用 214
9．3．1 串行接口方式0的應(yīng)用 214
9．3．2 串行接口其他方式的應(yīng)用 217
*9．4 單片機(jī)的多機(jī)通信 220
9．4．1 MCS-51多機(jī)通信原理 221
9．4．2 多機(jī)通信應(yīng)用舉例 221
本章小結(jié) 227
思考題和習(xí)題 227
*第10章 單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)
10．1 單片機(jī)C語(yǔ)言概述 229
10．1．1 C語(yǔ)言的特點(diǎn)及程序結(jié)構(gòu) 229
10．1．2 C語(yǔ)言與MCS-51單片機(jī) 230
10．2 C51的數(shù)據(jù)類型與運(yùn)算 230
10．2．1 C51的數(shù)據(jù)類型 230
10．2．2 關(guān)于指針型數(shù)據(jù) 233
10．2．3 C51的運(yùn)算符 234
10．3 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型和存儲(chǔ)模式 241
10．3．1 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)類型 241
10．3．2 存儲(chǔ)模式 242
10．4 C51程序基本結(jié)構(gòu)與相關(guān)語(yǔ)句 243
10．4．1 C51程序基本結(jié)構(gòu) 243
10．4．2 C51相關(guān)語(yǔ)句 245
10．5 C51的函數(shù) 250
10．6 單片機(jī)資源的C51編程實(shí)例 251
10．6．1 C51程序的反匯編程序 251
10．6．2 并行口及鍵盤、顯示器接口的C51編程 252
10．6．3 C51中斷程序的編制 255
10．6．4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的C51編程 256
10．6．5 串行通信的C51編程 257
10．6．6 A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的C51編程 258
10．7 51單片機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)常用工具軟件KEIL C51 259
本章小結(jié) 265
思考題和習(xí)題 266
*第11章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與應(yīng)用實(shí)例
11．1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)步驟 267
11．2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法 269
11．2．1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 269
11．2．2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 270
11．2．3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) 271
11．2．4 仿真與調(diào)試 275
11．3 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 276
11．3．1 公交車車上人數(shù)統(tǒng)計(jì)器 276
11．3．2 數(shù)字電壓表 278
11．3．3 水塔水位控制器 281
本章小結(jié) 283
思考題和習(xí)題 283
*第12章 Proteus電路設(shè)計(jì)與仿真軟件
12．1 Proteus軟件概述 285
12．1．1 Proteus軟件功能 285
12．1．2 Proteus 7．8軟件主界面 286
12．1．3 Proteus系統(tǒng)資源 290
12．2 用Proteus 7．8繪制單片機(jī)電路原理圖 295
12．2．1 基本編輯工具 295
12．2．2 繪制原理圖 301
12．3 Proteus單片機(jī)電路仿真 307
12．3．1 利用集成編譯器仿真 308
12．3．2 利用Keil輔助Proteus仿真 311
本章小結(jié) 317
思考題和習(xí)題 317
附錄A 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼（ASCII碼）
附錄B MCS-51單片機(jī)指令表
附錄C KEIL C51常用庫(kù)函數(shù)原型
參考文獻(xiàn)
注：章節(jié)前面標(biāo)有“*”號(hào)的為選學(xué)標(biāo)志，不同專業(yè)可視具體要求及課時(shí)進(jìn)行選講。