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第1章 单片机概述1

1.1 单片机的概念及特点1

1.1.1 单片机的基本概念1

1.1.2 单片机的主要特点2

1.2 单片机的发展历程3

1.3 单片机的种类与应用5

1.3.1 单片机的种类5

1.3.2 单片机的等级9

1.3.3 单片机的应用9

1.4 单片机的选型10

习题11

第2章 单片机的基本原理12

2.1 MCS-51系列单片机简介12

2.1.1 MCS-51系列单片机的特点12

2.1.2 MCS-51系列单片机的常用芯片简介13

2.2 MCS-51系列单片机的结构16

2.2.1 MCS-51系列单片机的内部结构16

2.2.2 MCS-51系列单片机的CPU17

2.2.3 MCS-51系列单片机的存储器分布20

2.2.4 MCS-51系列单片机的输入输出接口26

2.2.5 MCS-51系列单片机的时钟电路29

2.2.6 MCS-51系列单片机的复位电路29

2.3 MCS-51系列单片机的引脚功能31

2.4 MCS-51系列单片机的时序33

2.4.1 MCS-51系列单片机的时序单位33

2.4.2 MCS-51系列单片机典型指令的时序34

2.5 MCS-51系列单片机的最小系统36

2.5.1 MCS-51系列单片机的最小系统组成36

2.5.2 MCS-51系列单片机的节电方式37

习题38

第3章 单片机汇编语言程序设计40

3.1 MCS-51系列单片机的汇编指令格式和寻址方式40

3.1.1 MCS-51系列单片机的汇编指令格式40

3.1.2 MCS-51系列单片机的寻址方式41

3.2 MCS-51系列单片机的指令系统44

3.2.1 数据传送类指令45

3.2.2 算术运算类指令48

3.2.3 逻辑运算类指令51

3.2.4 控制转移类指令52

3.2.5 位运算类指令57

3.3 MCS-51系列单片机汇编程序常用的伪指令59

3.4 MCS-51系列单片机汇编语言程序设计63

3.4.1 数据的寻找与排序的程序64

3.4.2 数据运算的程序66

3.4.3 数据的拼拆和转换69

3.4.4 多分支转移程序71

3.4.5 子程序设计74

习题76

第4章 单片机C语言程序设计80

4.1 C语言与MCS-51系列单片机80

4.1.1 C语言与MCS-51系列单片机80

4.1.2 C51程序的结构82

4.2 C51的基本数据类型83

4.3 C51的运算量85

4.3.1 常量85

4.3.2 变量86

4.3.3 变量的存储模式89

4.3.4 绝对地址的访问90

4.4 C51的运算符及表达式92

4.4.1 算术运算符和算术表达式92

4.4.2 赋值运算符和赋值表达式93

4.4.3 增量运算符和增量表达式93

4.4.4 关系运算符和关系表达式93

4.4.5 逻辑运算符和逻辑表达式94

4.4.6 复合赋值运算符95

4.4.7 逗号运算符和逗号表达式95

4.4.8 条件运算符和条件表达式95

4.4.9 位运算符和位运算96

4.4.10 指针与地址运算符96

4.5 C51的输入与输出96

4.5.1 格式输出函数printf（）97

4.5.2 格式输入函数scanf（）98

4.6 C51程序基本结构与相关语句98

4.6.1 C51程序的基本结构98

4.6.2 C51语句99

4.6.3 if语句100

4.6.4 switch/case语句101

4.6.5 while语句101

4.6.6 do…while语句102

4.6.7 for语句103

4.6.8 break和continue语句103

4.6.9 return语句104

4.7 C51的函数104

4.7.1 函数的定义105

4.7.2 函数的调用与声明107

4.7.3 函数的嵌套调用和递归调用108

4.8 C51的构造数据类型110

4.8.1 数组110

4.8.2 指针111

4.8.3 结构体113

4.8.4 共用体115

4.8.5 枚举类型117

4.9 C51程序的编辑和编译118

习题118

第5章 MCS-51单片机内部资源及编程120

5.1 并行输入输出接口120

5.2 定时／计数器接口121

5.2.1 定时／计数器的主要特性121

5.2.2 定时／计数器T0、T1的工作原理122

5.2.3 定时／计数器的特殊功能寄存器123

5.2.4 定时／计数器的工作模式124

5.2.5 定时／计数器的初始化编程及应用127

5.3 串行接口134

5.3.1 串行口的主要特性134

5.3.2 MCS-51系列单片机串行口的工作原理135

5.3.3 串行口的特殊功能寄存器136

5.3.4 串行口的工作方式138

5.3.5 串行口的初始化编程及应用142

5.4 中断系统154

5.4.1 MCS-51系列单片机中断系统的特点154

5.4.2 MCS-51系列单片机的中断源155

5.4.3 MCS-51系列单片机的中断控制寄存器157

5.4.4 中断系统的应用159

习题162

第6章 MCS-51单片机的外部接口技术165

6.1 人机接口165

6.1.1 数码管显示接口165

6.1.2 字符点阵式LCD显示接口170

6.1.3 图形点阵式LCD显示接口178

6.1.4 键盘接口191

6.2 存储器扩展196

6.2.1 单片机系统总线196

6.2.2 数据存储器扩展198

6.2.3 程序存储器扩展200

6.2.4 单片机对外部存储器的读写时序201

6.3 输入输出口扩展202

6.3.1 简单I/O接口扩展202

6.3.2 可编程并行I/O接口扩展203

6.4 A/D转换接口208

6.4.1 A/D转换原理208

6.4.2 ADC0809芯片的应用210

6.5 D/A转换接口215

6.5.1 D/A转换原理215

6.5.2 DAC0832芯片的应用216

6.6 开关量输入输出接口221

习题223

第7章 MCS-51单片机的通信接口技术224

7.1 RS232接口通信224

7.1.1 RS232基本原理224

7.1.2 单片机与PC的RS232接口通信225

7.2 RS485接口通信230

7.3 IIC总线接口通信230

7.3.1 IIC总线主要特点230

7.3.2 IIC总线工作时序231

7.3.3 IIC总线操作指令格式232

7.3.4 IIC总线E2PROM芯片的应用232

7.4 SPI总线接口通信241

7.4.1 SPI总线工作原理241

7.4.2 SPI总线芯片ADC0832的应用242

7.5 CAN总线接口通信247

7.5.1 CAN通信总线原理248

7.5.2 常用的CAN总线芯片248

7.5.3 CAN总线应用249

7.6 USB总线接口通信250

7.6.1 USB通信总线原理250

7.6.2 常用的USB通信总线芯片251

7.6.3 USB 1.1通信总线应用252

习题253

第8章 单片机应用系统设计254

8.1 系统设计总体规划254

8.1.1 单片机应用系统设计流程254

8.1.2 硬件系统设计原则254

8.1.3 软件系统设计原则256

8.2 电子密码锁设计256

8.2.1 硬件电路设计256

8.2.2 软件程序设计256

8.3 GPS定位终端设计258

8.3.1 硬件电路设计258

8.3.2 软件程序设计259

8.4 电子日历263

8.4.1 硬件电路设计263

8.4.2 软件程序设计266

8.5 温度检测器设计266

8.5.1 硬件电路设计266

8.5.2 软件程序设计270

8.6 电梯内部控制器设计271

8.6.1 硬件电路设计271

8.6.2 软件程序设计273

8.7 直流电机温控调速器274

8.7.1 硬件电路设计274

8.7.2 软件程序设计276

第9章 嵌入式操作系统应用基础277

9.1 嵌入式操作系统介绍277

9.1.1 嵌入式计算机系统体系结构277

9.1.2 嵌入式操作系统主要功能279

9.1.3 典型的嵌入式操作系统280

9.2 RTX51 TINY操作系统基本功能281

9.2.1 RTX51 TINY特性281

9.2.2 RTX51 TINY的任务管理281

9.2.3 RTX51 TINY的系统函数284

9.2.4 使用RTX51 TINY编程时注意事项286

9.2.5 RTX51 TINY的系统配置287

9.2.6 RTX51 TINY的编程规则289

9.3 RTX51 TINY操作系统应用实例290

9.3.1 多路跑马灯290

9.3.2 矩阵键盘扫描识别293

9.3.3 秒表295

9.3.4 串口通信298

习题301

第10章 便携式单片机学习板介绍302

10.1 SLG-1型便携式单片机学习板特点302

10.2 原理图设计302

10.2.1 总体设计302

10.2.2 各模块单元设计304

10.3 例程设计309

第11章 单片机应用系统开发工具310

11.1 Keil μ Vision集成开发环境的使用310

11.1.1 工程文件的建立310

11.1.2 在工程中添加程序文件312

11.1.3 编译和连接工程文件，形成目标文件312

11.1.4 调试运行，观察结果313

11.1.5 仿真环境的设置315

11.2 Proteus仿真软件介绍319

附录A MCS-51单片机指令表323

A.1 数据传输类指令323

A.2 算术运算类指令324

A.3 逻辑操作类指令325

A.4 位操作类指令326

A.5 控制转移类指令327

附录B C51的库函数328

B.1 专用寄存器头文件REGXXX.H328

B.2 字符函数库CTYPE.H328

B.3 一般输入输出函数库STDIO.H329

B.4 字符串函数库STRING.H330

B.5 标准函数库STDLIB.H332

B.6 数学函数库MAT H.H333

B.7 预定义宏函数库ABSACC.H334

B.8 内部函数库INTRINS.H334

参考文献336