《单片机原理、接口及应用系统设计》
第1章 计算机基础知识及微处理器 1
1.1 计算机中的信息及表示 1
1.1.1 数在计算机内的表示 1
1.1.2 字符在计算机内的表示 6
1.2 微型计算机的基本结构和工作原理 6
1.2.1 微型计算机的发展 7
1.2.2 微型计算机的基本结构 7
1.2.3 微处理器 8
1.2.4 存储器 11
1.2.5 输入/输出设备及i/o接口电路 14
1.2.6 总线 16
1.2.7 微型计算机工作过程 17
1.3 单片机、51单片机及其系列 20
1.3.1 单片机的基本概念 20
1.3.2 单片机的主要特点 20
1.3.3 单片机的发展及其主要品种 21
1.3.4 单片机的应用 25
习题 26
第2章 mcs-51单片机原理与结构 27
.2.1 mcs-51单片机概述 27
2.1.1 mcs-51单片机简介 27
2.1.2 mcs-51单片机的基本组成 28
2.2 mcs-51单片机的内部结构 28
2.2.1 mcs-51单片机的中央处理器 28
2.2.2 mcs-51单片机的存储器 31
2.3 mcs-51单片机的输入/输出接口 36
2.3.1 p0口 36
2.3.2 p1口 37
2.3.3 p2口 38
2.3.4 p3口 38
2.4 mcs-51单片机定时/计数器 39
2.4.1 定时/计数器的主要特性 40
2.4.2 定时/计数器t0、t1的结构及工作原理 40
2.4.3 定时/计数器的方式和控制寄存器 41
2.4.4 定时/计数器的工作方式 42
2.5 mcs-51单片机串行接口 44
2.5.1 通信的基本概念 44
2.5.2 mcs-51单片机串行口的功能与结构 45
2.5.3 串行口的工作方式 48
2.6 mcs-51单片机中断系统 49
2.6.1 中断的基本概念 49
2.6.2 mcs-51单片机的中断系统 50
2.7 mcs-51单片机外部引脚及功能 54
2.7.1 输入/输出引脚 55
2.7.2 控制引脚 55
2.7.3 电源与晶振引脚 55
2.8 mcs-51单片机工作方式与时序 56
2.8.1 mcs-51单片机的工作方式 56
2.8.2 mcs-51单片机的时序 58
习题 61
第3章 mcs-51单片机指令系统 62
3.1 指令系统概述 62
3.1.1 指令格式 62
3.1.2 指令的字节数 63
3.1.3 mcs-51单片机汇编指令常用符号 64
3.2 mcs-51单片机的寻址方式 64
3.2.1 常数寻址——立即寻址 64
3.2.2 寄存器数寻址——寄存器寻址 65
3.2.3 存储器数寻址 65
3.2.4 位寻址 66
3.2.5 指令寻址 66
3.3 mcs-51单片机的指令系统 67
3.3.1 数据传送指令 67
3.3.2 算术运算指令 70
3.3.3 逻辑操作指令 73
3.3.4 控制转移指令 75
3.3.5 位操作指令 80
习题 82
第4章 mcs-51单片机程序设计 84
4.1 mcs-51单片机编程语言简介 84
4.1.1 单片机汇编语言的特点 84
4.1.2 单片机c语言的特点 85
4.2 mcs-51单片机汇编语言常用伪指令 86
4.3 mcs-51单片机汇编程序设计 88
4.3.1 数据传送程序 88
4.3.2 运算程序 89
4.3.3 数据转换程序 92
4.3.4 多分支转移(散转)程序 92
4.3.5 延时程序 94
4.4 c51基本知识 94
4.4.1 c51的数据类型 95
4.4.2 c51的变量与存储类型 97
4.4.3 绝对地址的访问 102
4.4.4 c51中的函数 103
4.5 mcs-51单片机内部资源的编程 107
4.5.1 并行口的编程与应用 107
4.5.2 定时/计数器的初始化编程及应用 108
4.5.3 串行口的编程及应用 112
4.5.4 mcs-51单片机中断系统的应用 117
习题 118
第5章 mcs-51单片机常用接口 120
5.1 mcs-51单片机的最小系统 120
5.1.1 8051/8751的最小系统 120
5.1.2 8031的最小系统 121
5.2 存储器扩展 121
5.2.1 半导体存储器概述 121
5.2.2 存储器扩展的一般方法 124
5.2.3 程序存储器扩展 125
5.2.4 数据存储器扩展 127
5.3 输入/输出接口扩展 128
5.3.1 简单i/o接口扩展 128
5.3.2 可编程i/o接口扩展(8255a) 130
5.4 mcs-51单片机与led显示器接口 136
5.4.1 led显示器的基本结构与原理 136
5.4.2 led数码管显示器使用的主要问题 137
5.4.3 led显示器与单片机的接口 139
5.5 mcs-51单片机与键盘的接口 142
5.5.1 键盘概述 142
5.5.2 独立式键盘与单片机的接口 144
5.5.3 矩阵式键盘与单片机的接口 145
习题 150
第6章 mcs-51单片机与d/a、a/d转换器的接口 152
6.1 mcs-51单片机与dac的接口 152
6.1.1 d/a转换器的基本原理 152
6.1.2 d/a转换器的性能指标 153
6.1.3 d/a转换器的分类 154
6.1.4 典型的d/a转换器芯片dac0832 155
6.1.5 dac0832与mcs-51单片机的接口与应用 157
6.2 mcs-51单片机与adc的接口 162
6.2.1 a/d转换器概述 162
6.2.2 典型的a/d转换器芯片adc0808/0809 164
习题 169
第7章 mcs-51单片机的其他接口 170
7.1 lcd1602与mcs-51单片机的接口 170
7.1.1 lcd1602概述 170
7.1.2 lcd1602的内部结构 171
7.1.3 hd44780的指令格式与指令功能 172
7.1.4 lcd1602的编程与接口 174
7.2 i2c总线芯片与mcs-51单片机接口 178
7.2.1 i2c总线简介 178
7.2.2 i2c总线eeprom芯片与单片机的接口 180
7.3 日历时钟芯片ds1302与mcs-51单片机接口 195
7.3.1 ds1302简介 195
7.3.2 ds1302引脚功能 195
7.3.3 ds1302的寄存器及片内ram 195
7.3.4 ds1302与单片机的接口 197
7.4 温度传感器ds18b20与mcs-51单片机的接口 206
7.4.1 ds18b20简介 206
7.4.2 ds18b20的外部结构 207
7.4.3 ds18b20的内部结构 207
7.4.4 ds18b20的温度转换过程 209
7.4.5 ds18b20与mcs-51单片机的接口 210
习题 218
第8章 单片机应用系统设计及举例 219
8.1 单片机应用系统的开发过程 219
8.1.1 应具备的知识和能力 219
8.1.2 单片机应用系统开发的基本过程 220
8.1.3 单片机应用系统的硬件设计 221
8.1.4 单片机应用系统的软件设计 222
8.1.5 软、硬件仿真及开发工具的选择 223
8.2 单片机电子时钟的设计 223
8.2.1 单片机电子时钟的功能要求 224
8.2.2 总体方案设计 224
8.2.3 软件计时数码管显示时钟硬件电路 224
8.2.4 软件计时数码管显示时钟软件程序 225
8.2.5 硬件定时液晶显示时钟硬件电路 233
8.2.6 硬件定时液晶显示时钟软件程序 233
8.3 多路数字电压表的设计 246
8.3.1 多路数字电压表的功能要求 246
8.3.2 多路数字电压表的总体设计 246
8.3.3 多路数字电压表硬件电路 246
8.3.4 多路数字电压表软件程序 247
习题 254
第9章 keil µvision ide集成环境的使用 255
9.1 keil µvision ide简介 255
9.1.1 keil µvision ide的安装 255
9.1.2 keil µvision ide界面 255
9.2 keil µvision ide的使用方法 260
9.2.1 项目文件的建立 260
9.2.2 给项目添加程序文件 261
9.2.3 编译、连接项目,形成目标文件 262
9.2.4 运行调试观察结果 262
9.2.5 仿真环境的设置 263
9.3 keil µvision ide的调试技巧 266
9.3.1 如何设置和删除断点 266
9.3.2 如何查看和修改寄存器的内容 266
9.3.3 如何观察和修改变量 266
9.3.4 如何观察存储器区域 266
习题 267
第10章 proteus软件的使用 268
10.1 proteus概述 268
10.1.1 proteus的进入 268
10.1.2 proteus的界面 269
10.2 proteus的基本操作 271
10.2.1 新建电路,选择元件 271
10.2.2 放置元件,调整元件 273
10.2.3 连接导线 274
10.2.4 给单片机加载程序 276
10.2.5 运行仿真看结果 277
习题 278
第11章 单片机应用系统设计实训 279
11.1 单片机应用系统设计评分标准 279
11.2 单片机应用系统设计任务书 280
11.3 单片机应用系统设计报告格式及要求 281
11.4 单片机应用系统设计考核表 283
11.5 单片机应用系统设计参考母板电路 284
11.6 单片机应用系统设计实训参考题目 285
习题 287
附录a mcs-51系列单片机指令表 288
a.1 数据传送类指令 288
a.2 算术操作类指令 289
a.3 逻辑操作类指令 290
a.4 控制转移类指令 290
a.5 位操作类指令 291
附录b c51的库函数 292
b.1 寄存器库函数reg×××.h 292
b.2 字符函数ctype.h 292
b.3 一般输入/输出函数stdio.h 293
b.4 内部函数intrins.h 295
b.5 标准函数stdlib.h 296
b.6 字符串函数string.h 297
b.7 数学函数math.h 299
b.8 绝对地址访问函数absacc.h 300
附录c 单片机技术及嵌入式系统的网络资源 301
c.1 单片机技术及嵌入式系统的常见网站 301
c.2 单片机技术及嵌入式系统的官方网站 301
参考文献 302