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本科2

高职2
本科可编程接口芯片概述

高职 MCS-51单片机的内部结构

高职 MCS-51单片机的引脚及其功能

高职单片机基本结构

高职 MCS-51单片机的存储器

高职单片机简介

图书内容

内容简介

本书以89C51单片机为典型机，详细介绍了MCS-51系列单片机的构成、工作原理、指令系统、汇编语言程序设计、中断技术、定时/计数器、串行口通信等内容，并结合应用实际，系统地介绍了MCS-51系列单片机的扩展技术，其中包括存储器扩展、I/O口扩展、显示器与键盘接口、A/D及D/A接口技术等。为顺应单片机技术的发展趋势，跟踪单片机技术的最新发展，满足不同层次的研究开发人员的需求，本书还详细介绍了AT89系列单片机及C8051F系列单片机的特点、应用和编程开发方法。本书共分为十一章，内容丰富，力求反映当前单片机技术的最新方法，在对单片机原理叙述全面、准确的基础上，加强了实践教学环节。为了便于初学者理解和掌握，本书在内容安排上采用循序渐进的论述方法，从基础理论到实践应用，并充分考虑所使用实例的典型性和实用性，期望读者在学习后，既能掌握单片机的一般原理和接口技术，又能掌握单片机应用系统的设计方法。

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ISBN：9787121329173

开本：16开

页数：292

字数：467.0

本书目录

目 录
第1 章绪论 ··········································· （1）
1.1 单片机技术的发展背景·················· （1）
1.2 单片机的组成······························ （2）
1.3 单片机的特点及应用····················· （3）
1.3.1 单片机的特点···················· （3）
1.3.2 单片机的应用···················· （4）
1.4 单片机的发展历史························ （4）
1.5 单片机分类································· （5）
1.5.1 按单片机功能分类·············· （5）
1.5.2 MCS-51 系列单片机············ （6）
1.6 单片机发展趋势··························· （7）
本章小结 ·········································（10）
习题 1 ·············································（10）
第 2 章单片机的结构及原理·····················（11）
2.1 80C51 单片机的基本结构··············（11）
2.1.1 80C51 单片机的组成··········（11）
2.1.2 80C51 单片机的存储器·······（13）
2.2 并行I/O 口································（18）
2.2.1 P0 口······························（19）
2.2.2 P1 口······························（20）
2.2.3 P2 口······························（20）
2.2.4 P3 口······························（21）
2.3 时钟电路与复位电路····················（21）
2.3.1 时钟电路与时序················（21）
2.3.2 复位电路·························（23）
2.4 单片机的工作方式·······················（25）
2.4.1 复位方式·························（25）
2.4.2 程序执行方式···················（25）
2.4.3 节电工作方式···················（25）
2.4.4 编程和校验方式················（26）
2.5 单片机的工作过程·······················（27）
2.6 AT89 系列单片机简介··················（27）
本章小结 ·········································（29）
习题 2 ·············································（29）
第 3 章单片机的指令系统························（30）
3.1 指令系统简介·····························（30）
3.2 寻址方式···································（31）
3.3 数据传送类指令··························（35）
3.3.1 内部RAM 传送指令···········（36）
3.3.2 外部RAM 传送指令···········（37）
3.3.3 数据交换类指令················（38）
3.3.4 查表指令·························（38）
3.3.5 堆栈操作指令···················（39）
3.4 算术运算类指令·························（40）
3.4.1 加法指令·························（40）
3.4.2 减法指令·························（43）
3.4.3 乘法指令·························（43）
3.4.4 除法指令·························（44）
3.5 逻辑运算类指令·························（44）
3.5.1 基本逻辑操作···················（44）
3.5.2 其他逻辑操作···················（46）
3.6 控制转移类指令·························（47）
3.6.1 无条件转移指令················（47）
3.6.2 条件转移指令···················（50）
3.6.3 调用及返回指令················（51）
3.6.4 空操作指令······················（52）
3.7 位操作类指令····························（53）
3.7.1 位传送指令······················（53）
3.7.2 位修改指令······················（53）
3.7.3 位逻辑操作指令················（53）
3.7.4 位判断转移类指令·············（54）
本章小结 ·········································（55）
习题 3·············································（55）
第 4 章 80C51 汇编语言程序设计··············（57）
4.1 概述········································（57）
4.1.1 程序设计语言···················（57）
4.1.2 汇编语言伪指令················（57）
4.1.3 程序汇编方法···················（60）
4.2 顺序程序设计····························（62）
4.3 分支程序设计····························（64）
4.3.1 一般分支结构程序·············（65）
4.3.2 散转程序设计···················（68）
4.4 循环程序设计····························（70）
4.4.1 循环程序结构···················（70）
4.4.2 循环程序实例···················（71）
4.5 查表程序设计····························（76）
·VI·
4.6 子程序设计与堆栈技术················（77）
4.6.1 子程序实例······················（78）
4.6.2 堆栈结构·························（81）
4.6.3 子程序结构······················（82）
4.6.4 代码转换程序···················（83）
4.6.5 算术运算子程序················（85）
4.6.6 查找、排序程序················（89）
本章小结 ·········································（92）
习题 4 ·············································（92）
第 5 章中断系统····································（97）
5.1 中断系统概述····························（97）
5.1.1 中断的概念······················（97）
5.1.2 中断的特点······················（97）
5.1.3 中断系统的功能················（98）
5.2 中断源与中断寄存器···················（99）
5.2.1 中断源····························（99）
5.2.2 中断寄存器···················· （100）
5.3 中断处理过程·························· （102）
5.3.1 中断响应······················· （102）
5.3.2 中断处理······················· （103）
5.3.3 中断返回······················· （104）
5.3.4 中断响应时间················· （104）
5.4 中断触发方式·························· （104）
5.5 中断源的扩展·························· （105）
5.5.1 定时器扩展中断源··········· （105）
5.5.2 中断查询扩展················· （106）
5.6 中断请求的撤除······················· （107）
5.6.1 撤除定时器中断·············· （107）
5.6.2 撤除串行口中断·············· （107）
5.6.3 撤除外部中断················· （107）
5.7 中断初始化····························· （108）
5.8 应用举例································ （109）
本章小结 ······································· （112）
习题 5 ··········································· （113）
第 6 章定时器/计数器··························· （115）
6.1 定时器/计数器的结构与原理········ （115）
6.1.1 定时器/计数器的结构······· （115）
6.1.2 定时器/计数器的工作
原理 ····························· （116）
6.2 定时器/计数器相关寄存器··········· （116）
6.2.1 方式寄存器TMOD ·········· （116）
6.2.2 控制寄存器TCON ··········· （117）
6.3 定时器/计数器的工作方式···········（117）
6.3.1 方式0····························（117）
6.3.2 方式1····························（118）
6.3.3 方式2····························（119）
6.3.4 方式3····························（119）
6.4 定时器/计数器的初始化··············（120）
6.4.1 初始化步骤·····················（120）
6.4.2 计数器初值的计算············（120）
6.4.3 定时器初值的计算············（121）
6.4.4 初始化实例·····················（121）
6.5 定时器/计数器的编程和应用········（122）
本章小结 ········································（129）
习题 6············································（129）
第 7 章串行接口···································（131）
7.1 串行通信基础···························（131）
7.1.1 串行通信的分类···············（131）
7.1.2 串行通信的制式···············（133）
7.1.3 串行通信的接口电路·········（133）
7.2 通信总线标准及其接口···············（134）
7.2.1 RS-232C 接口··················（134）
7.2.2 RS-449、RS-422A、RS-423A
标准接口························（135）
7.2.3 20mA 电流环路串行接口····（136）
7.3 80C51 的串行接口·····················（137）
7.3.1 80C51 串行口结构············（137）
7.3.2 80C51 串行的工作方式······（138）
7.3.3 80C51 串行口的波特率······（140）
7.4 80C51 单片机之间的通信············（142）
7.4.1 双机通信硬件电路············（142）
7.4.2 双机通信软件编程············（143）
7.4.3 多机通信························（146）
7.5 PC 和单片机之间的通信··············（147）
7.5.1 通信接口设计··················（147）
7.5.2 软件编程························（148）
7.6 串行通信的差错控制编码技术······（150）
7.6.1 差错控制编码的分类·········（150）
7.6.2 几种常用的差错控制编码···（150）
7.6.3 CRC 检错码查表法的软件
实现······························（155）
7.6.4 CRC 检错码计算法的软件
实现······························（157）
7.7 串行口应用举例························（158）
·VII·
本章小结······································· （159）
习题 7 ··········································· （159）
第 8 章单片机系统扩展························· （161）
8.1 程序存储器扩展························ （161）
8.1.1 单片机程序存储器概述····· （161）
8.1.2 EPROM 扩展·················· （162）
8.1.3 EEPROM 扩展················ （164）
8.1.4 常用程序存储器芯片········ （167）
8.2 数据存储器扩展························ （170）
8.2.1 SRAM 扩展实例·············· （170）
8.2.2 外部RAM 与I/O 同时
扩展 ····························· （172）
8.3 并行I/O 口扩展························ （174）
8.3.1 简单的I/O 口扩展············ （174）
8.3.2 可编程并行接口芯片
8155 ····························· （175）
本章小结 ······································· （180）
习题 8 ··········································· （181）
第 9 章单片机接口技术························· （183）
9.1 单片机与键盘接口····················· （183）
9.1.1 键盘工作原理················· （183）
9.1.2 独立式按键···················· （185）
9.1.3 矩阵式按键···················· （185）
9.2 单片机与显示器接口·················· （188）
9.2.1 LED 显示和接口·············· （189）
9.2.2 可编程接口芯片INTEL
8279 ···························· （198）
9.2.3 LED 大屏幕显示·············· （199）
9.2.4 LCD 液晶显示和接口······· （202）
9.3 D/A 转换接口··························· （210）
9.3.1 数/模转换概述················ （210）
9.3.2 D/A 转换芯片DAC0832 ···· （211）
9.3.3 单缓冲方式的接口与
应用 ····························· （212）
9.3.4 双缓冲方式的接口与
应用 ····························· （213）
9.4 A/D 转换器接口························ （215）
9.4.1 A/D 转换器概述·············· （215）
9.4.2 A/D 转换芯片ADC0809 ···· （216）
9.4.3 单片机与ADC0809 接口····· （217）
9.4.4 应用举例······················· （218）
本章小结 ······································· （219）
习题 9··········································· （220）
第 10 章单片机产品设计与开发·············· （223）
10.1 单片机产品设计步骤················ （223）
10.1.1 设计任务及技术指标······ （223）
10.1.2 总体方案设计··············· （223）
10.1.3 产品的硬件设计············ （224）
10.1.4 产品的软件设计············ （225）
10.1.5 产品调试····················· （226）
10.2 单片机产品的抗干扰技术·········· （227）
10.2.1 干扰源及其传播途径······ （227）
10.2.2 抗干扰措施的电源设计··· （228）
10.2.3 产品的地线设计············ （230）
10.2.4 A/D 和D/A 转换器的抗
干扰措施······················ （231）
10.2.5 传输干扰····················· （232）
10.2.6 抗干扰措施的元器件······ （233）
10.3 单片机应用系统设计实例·········· （235）
10.3.1 应用设计实例一—电脑
时钟的设计 ·················· （235）
10.3.2 应用设计实例二—交流
工频频率测量 ··············· （246）
本章小结 ······································· （253）
习题 10 ········································· （253）
第 11 章基于 51 核的片上系统简介········· （255）
11.1 近年来51 系列的最新发展········ （255）
11.2 C8051F 简介·························· （256）
11.2.1 C8051F 系列单片机片上
资源 ··························· （256）
11.2.2 C8051F 系列 CPU·········· （257）
11.2.3 C8051F 存储器·············· （258）
11.2.4 可编程数字I/O 和交叉
开关 ··························· （259）
11.2.5 可编程计数器阵列········· （261）
11.2.6 多类型串行总线端口······ （263）
11.2.7 模/数、数/模转换器········ （266）
11.2.8 全速的在线调试接口
（JTAG） ···················· （269）
11.3 Cygnal C8051 典型应用············· （271）
11.3.1 精密混合型·················· （271）
11.3.2 汽车电子应用··············· （272）
11.3.3 手持设备、传感器应用··· （273）
11.3.4 USB 应用····················· （273）
·VIII·
11.3.5 CAN 应用···················· （274）
11.3.6 低成本应用··················· （274）
11.3.7 低电压、低功耗系列······· （275）
11.3.8 电容触摸传感系列·········· （275）
本章小结 ······································· （276）
习题 11 ··········································（276）
附录一：部分 ASCII 码表··························（277）
附录二：MCS51 单片机指令速查表············（278）
附录三：C8051 系列单片机SFR 表············（283）

展开

前言

自20 世纪80 年代初Intel 公司研制出MCS-51 系列单片机以来，单片机作为最典型的低端嵌入
式系统，由于其微小的体积和极低的成本，广泛应用于家用电器、机器人、仪器仪表、工业控制、
交通运输等领域。单片机在我国也得到广泛的推广和应用，成为控制系统中最普遍的应用技术。
编者从事过多年的单片机原理与应用的教学工作和单片机应用产品的开发工作，深深体会到
当前大部分教学内容与实际应用严重脱节。为了使广大读者熟悉和掌握MCS-51 系列单片机，作
者结合自己多年的教学和科研实践，并参考了大量相关资料，编写了本书，力图从以往教材局限
于具体单片机原理的解析上解脱出来，着重于各种功能的应用。本书内容分为十一章，以MCS-51
系列单片机为介绍对象，分别介绍MCS-51 系列单片机结构原理、MCS-51 单片机指令系统、汇
编语言程序设计、并行I/O 口的使用、并行I/O 口的扩展方法及使用、中断系统和定时/计数器、
A/D 转换接口和D/A 转换接口技术、键盘与显示器接口技术等内容。近年来，嵌入式微控制器的
发展速度惊人，并融合了许多新的设计理念和传统计算机的技术成果。在目前百花齐放的单片机
系列之中，具有系统编程（ISP）特性的片上系统（SoC）系列单片机—C8051F 脱颖而出，本
书最后介绍了该系列单片机的特点及应用，期望对读者起到抛砖引玉的作用。
本书本着理论必需、够用的原则，突出实用性、操作性，加强理论联系实际，语言上通俗易
懂，做到了好教易学，以满足目前教学的实际需要。本书在编写过程中，在力求对单片机原理叙
述全面、准确的基础上，加强了实践教学环节。从工程设计应用的角度出发，列举了大量的例题
和实际操作课题，除提供常见的编程方法和接口电路外，还给出简单实用的电路。从教学的实际
需要出发，培养学生的创造性能力、产品开发能力，力求达到理论与实践的统一。
本书由桑胜举、王太雷主编，张秀红、赵晓宁、沈丁、吴月英副主编。参与本书编写的有：
山东科技大学张琴（第1 章）、山东泰山职业技术学院赵晓宁（第2 章）、泰山学院吴月英（第3
章、第11 章）、张秀红（第4 章、第8 章）、沈丁（第10 章）、钱艺（第5 章）、栾云才（第6 章）、
宗栋（第7 章）、张岩（第9 章）。泰山学院杨德运、赵继超、郇正良、叶长国、李芳、周京伟、
贝依林等教师参与了部分章节的编写工作，书中所有图表由吴月英精心绘制，全书由桑胜举进行
统稿。
本书得到山东省教育厅教学改革研究项目（应用型本科计算机硬件基础课程体系的改革与实
践研究，鲁教高函2015-12）、山东省泰安市科技发展专项计划项目（环境探测球形机器人科研平
台的构建，201320629）、山东省泰安市科技发展计划项目（基于C 型臂手术导航关键技术及空间
姿态探测仪的研究，2016GX0004）和泰山学院科技计划项目（球形机器人驱动原理及仿真研究，
Y-0102013010）的资助。在此表示衷心的感谢！
由于时间仓促，作者水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，敬请广大读者批评指正。

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