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绪论1

0.1 单片机技术的发展阶段1

0.2 单片机技术的发展趋势2

0.3 单片机的应用系统模式2

0.4 本课程的性质、内容、任务和要求3

第1章 微型计算机基础知识4

1.1 微型计算机数制及其转换4

1.1.1 微型计算机的数制4

1.1.2 微型计算机数制间数的转换7

1.1.3 二进制数和十六进制数的运算8

1.2 码制10

1.2.1 英文字符的表示方法——ASCII码10

1.2.2 BCD码（二进制编码的十进制数）11

1.2.3 计算机中带符号数的表示方法11

1.3 微型计算机组成原理13

1.3.1 微型计算机的基本结构14

1.3.2 微型计算机的基本原理20

1.4 单片机及其发展概况25

1.4.1 单片机及其特点26

1.4.2 单片机技术现状及将来发展趋势27

1.4.3 增强型MCS-51单片机芯片特征及主流芯片30

习题133

第2章 MCS-51单片机的基本结构及原理35

2.1 MCS-51系列单片机的内部结构36

2.2 MCS-51单片机的引脚及功能40

2.3 输入／输出（I/O）口内部结构及使用43

2.3.1 P1口内部结构及使用43

2.3.2 P0口内部结构及使用45

2.3.3 P2口内部结构及使用46

2.3.4 P3口内部结构及使用47

2.3.5 I/O口负载能力47

2.3.6 读锁存器和读引脚指令48

2.4 存储器系统49

2.4.1 程序存储器50

2.4.2 片内数据存储器51

2.4.3 外部数据存储器63

2.5 操作时序63

2.5.1 对外部程序存储器的读操作时序64

2.5.2 外部数据存储器读写时序65

2.5.3 6时钟／机器周期模式下的时序68

习题268

3.1 指令格式70

3.1.1 指令的格式70

第3章 MCS-51单片机的指令系统70

3.1.2 指令的分类71

3.1.3 指令的存放空间72

3.1.4 指令常用的缩写符号说明72

3.2 寻址方式74

3.2.1 立即寻址74

3.2.2 直接寻址74

3.2.3 寄存器寻址75

3.2.4 寄存器间接寻址76

3.2.5 变址寻址76

3.3 数据传送指令77

3.2.6 位寻址77

3.2.7 相对寻址77

3.3.1 内部数据传送指令（15条）78

3.3.2 外部数据传送指令（7条）81

3.3.3 堆栈操作指令（2条）83

3.3.4 数据交换指令（4条）84

3.4 算术运算指令85

3.4.1 加法指令（14条）85

3.4.2 减法指令（8条）88

3.5.1 逻辑运算指令（20条）90

3.5 逻辑运算和环移指令90

3.4.4 除法指令（1条）90

3.4.3 乘法指令（1条）90

3.5.2 环移指令（5条）94

3.6 位操作指令95

3.6.1 位变量传送指令（2条）95

3.6.2 位变量修改指令（6条）95

3.6.3 位变量逻辑操作指令（4条）96

3.7 控制转移指令97

3.7.1 无条件转移指令（4条）97

3.7.2 条件转移指令（13条）99

3.8.1 调用和返回过程101

3.8 调用和返回指令101

3.8.2 调用指令（2条）102

3.8.3 返回指令（2条）103

3.8.4 空操作指令（1条）103

3.9 伪指令104

3.10 汇编语言程序设计105

3.10.1 程序设计的语言105

3.10.2 程序设计的步骤106

3.10.3 程序设计举例106

习题3114

4.1 中断概述118

4.1.1 中断的定义和作用118

第4章 中断控制、定时／计数器118

4.1.2 中断源119

4.1.3 中断系统的组成120

4.1.4 中断的响应过程122

4.2 MCS-51单片机的中断系统123

4.2.1 MCS-51中断系统的结构123

4.2.2 MCS-51的中断源和中断请求标志123

4.2.3 MCS-51对允许中断请求和中断优先级的控制126

4.2.4 MCS-51对中断的响应过程及中断系统的初始化128

4.3.1 MCS-51对外部中断源的应用130

4.3 MCS-51对外部中断源的应用及扩展130

4.3.2 MCS-51对外部中断源的扩展131

4.4 定时／计数器的功能及应用134

4.4.1 定时／计数器功能概述134

4.4.2 MCS-51内部定时／计数器的结构及其控制135

4.4.3 MCS-51内部定时／计数器的工作方式138

4.4.4 MCS-51对内部定时／计数器的初始化140

4.4.5 应用举例141

习题4143

5.1 MCS-51单片机最小应用系统的构成144

5.1.1 单片机的时钟电路144

第5章 MCS-51单片机系统组成及扩展应用144

5.1.2 单片机的复位电路146

5.2 MCS-51单片机的外部存储器的扩展147

5.2.1 MCS-51系列单片机的片外总线结构147

5.2.2 MCS-51系列单片机的系统扩展能力148

5.2.3 MCS-51系列单片机常用存储器扩展芯片148

5.2.4 存储器的扩展152

5.3 MCS-51单片机并行I/O接口的扩展161

5.3.1 通过锁存器、触发器扩展I/O口162

5.3.2 利用串入并出及并入串出芯片扩展I/O口164

5.3.3 利用8155/8156可编程I/O芯片扩展MCS-51的I/O口165

5.4 MCS-51单片机的串行接口171

5.4.1 串行通信概念172

5.4.2 MCS-51单片机串行通信口控制及初始化176

5.4.3 串行口工作方式及应用178

5.4.4 帧错误检测及应用184

5.5 MCS-51对A/D和D/A的接口187

5.5.1 A/D转换器及接口技术187

5.5.2 D/A转换器及接口技术196

5.6 MCS-51对LED／键盘的接口205

5.6.1 LED数码显示器接口电路205

5.6.2 LED点阵显示器及其接口电路211

5.6.3 键盘电路形式212

5.6.4 键盘按键编码215

5.6.5 键盘监控方式220

习题5226

第6章 单片机控制实际应用227

6.1 水塔水位控制系统227

6.1.1 水塔水位控制系统功能227

6.1.2 系统的硬件组成227

6.1.3 软件系统230

6.2 车刀架伺服系统的控制231

6.2.1 普通卧式车床的传动系统231

6.2.4 车刀架伺服系统软件设计232

6.2.3 MCS-51单片机控制的硬件系统232

6.2.2 数控改造后车刀架的伺服控制系统232

6.3 直冷式电冰箱的控制系统235

6.3.1 直冷式电冰箱的工作原理及控制要求235

6.3.2 电冰箱控制系统硬件电路236

6.3.3 电冰箱控制系统软件238

6.4 剪切机的控制系统241

6.4.1 自动剪切机工作过程241

6.4.2 单片机硬件设计242

6.4.3 软件设计243

习题6247

7.1 单片机应用系统开发过程248

第7章 微机控制系统的开发与仿真248

7.1.1 总体设计249

7.1.2 硬件设计250

7.1.3 资源分配253

7.2 单片机开发工具及选择254

7.2.1 仿真器255

7.2.2 其他工具259

7.3 系统可靠性设计260

7.3.1 硬件可靠性设计261

7.3.2 系统自诊断技术263

7.3.3 系统抗干扰性能264

习题7268

实验269

实验一 键盘操作实验269

实验二 数据传送、运算实验273

实验三 控制转移指令实验274

实验四 拆字、拼字程序实验275

实验五 电脑时钟实验276

实验六 存储器扩展实验277

实验七 A/D,D/A转换实验279

实验八 步进电机控制实验283

附录 MCS-51指令表285

参考文献291