MCS-51系列单片机原理与接口技术

第1章  单片机概述  1
1.1  什么是单片机  1
1.2  单片机的特点  1
1.3  单片机的应用  2
1.4  单片机的历史  2
1.5  8位单片机的主要生产厂家和机型  3
1.6  单片机的最新发展  4
1.7  MCS-51系列单片机  5
1.8  习题  7
第2章  MCS-51系列单片机的基本结构  8
2.1  MCS-51单片机的外部引脚及功能  8
2.1.1  主电源及时钟引脚  9
2.1.2  控制引脚  9
2.1.3  输入/输出引脚  10
2.2  MCS-51单片机的内部结构  11
2.2.1  MCS-51单片机微处理器(CPU)  11
2.2.2  MCS-51单片机的存储器结构  15
2.2.3  I/O端口  21
2.2.4  定时器/计数器  25
2.2.5  中断系统  25
2.2.6  布尔(位)处理器  25
2.3  MCS-51单片机的工作方式  26
2.3.1  复位方式  26
2.3.2  程序执行方式  27
2.3.3  省电工作方式  28
2.3.4  EPROM的编程和校验方式  28
2.4  MCS-51单片机的时钟电路  30
2.5  MCS-51单片机的工作时序  30
2.5.1  机器周期和指令周期  31
2.5.2  MCS-51单片机指令的取指/执行时序  31
2.5.3  访问片外ROM/RAM的指令时序  33
2.5.4  读/写片外RAM指令时序  34
2.6  习题  34
第3章  指令系统  35
3.1  MCS-51单片机的指令系统  35
3.1.1  基本概念  35
3.1.2  指令分类  35
3.1.3  指令格式  36
3.1.4  指令系统中符号说明  36
3.1.5  单片机执行指令的过程  37
3.2  指令系统的寻址方式  37
3.2.1  立即寻址  37
3.2.2  寄存器寻址  38
3.2.3  直接寻址  38
3.2.4  寄存器间接寻址  38
3.2.5  基址寄存器加变址寄存器间接寻址  39
3.2.6  相对寻址  39
3.2.7  位寻址  39
3.3  指令系统详解  40
3.3.1  数据传递类指令  40
3.3.2  算术运算类指令  43
3.3.3  逻辑运算类指令  46
3.3.4  控制转移类指令  48
3.3.5  布尔变量操作类指令  50
3.4  习题  52
第4章  汇编语言程序设计  53
4.1  汇编语言概述  53
4.1.1  汇编语言的优点  53
4.1.2  汇编语言程序设计的过程  53
4.1.3  程序质量  54
4.2  MCS-51汇编语言  55
4.2.1  汇编语言程序的格式  55
4.2.2  MCS-51伪指令  56
4.3  汇编程序设计  58
4.3.1  顺序结构程序设计  58
4.3.2  分支程序设计  59
4.3.3  散转程序设计  61
4.3.4  循环程序设计  63
4.3.5  查表程序设计  67
4.3.6  子程序设计  68
4.4  汇编语言实用程序设计  71
4.4.1  数码转换类程序  71
4.4.2  查找与排序  74
4.5  习题  76
第5章  中断系统原理与应用  77
5.1  中断系统概述  77
5.1.1  中断系统基本概念  77
5.1.2  中断的主要功能  78
5.2  MCS-51中断系统的结构  79
5.3  中断请求源  79
5.4  中断控制  81
5.4.1  中断允许寄存器IE  81
5.4.2  中断优先级寄存器IP  82
5.5  中断响应过程  84
5.5.1  中断响应  84
5.5.2  中断返回  85
5.6  外部中断的响应时间  85
5.7  外部中断的触发方式选择  86
5.7.1  电平触发方式  86
5.7.2  跳沿触发方式  86
5.8  中断请求的撤消  86
5.9  中断服务程序的设计  87
5.10  多个外部中断源系统设计  90
5.10.1  定时器/计数器作为外部中断源的使用方法  90
5.10.2  中断和查询结合的方法  91
5.10.3  用优先权编码器扩展外部中断源  92
5.11  中断编程实例  94
5.12  习题  96
第6章  定时器/计数器  97
6.1  定时器/计数器概述  97
6.1.1  定时器/计数器结构  97
6.1.2  定时器/计数器的初始化  99
6.1.3  定时器/计数器的工作方式  101
6.2  定时器/计数器综合应用举例  106
6.2.1  门控位GATE的应用  106
6.2.2  运行中读定时器/计数器  108
6.2.3  实时时钟的设计  109
6.3  习题  111
第7章  串行口  112
7.1  串行通信的基本概念  112
7.1.1  通信数据的传输方式  112
7.1.2  串行通信的两种基本通信方式  113
7.1.3  串行通信数据的传送速率  114
7.2  串行口的工作方式  114
7.2.1  方式0  115
7.2.2  方式1  116
7.2.3  方式2  117
7.2.4  方式3  118
7.3  波特率的设计  118
7.3.1  定时器的溢出率计算  119
7.3.2  串行口工作方式1和3的波特率设计  120
7.4  串行口的多机通信  120
7.5  串行口编程和应用  122
7.5.1  串行口发送和接收数据  122
7.5.2  双机通信  123
7.6  习题  128
第8章  MCS-51单片机的存储器扩展  129
8.1  外部程序存储器设计  129
8.1.1  扩展程序存储器的接口设计  129
8.1.2  2732与8031的接口电路设计  131
8.1.3  外扩8KBEPROM的8031系统  134
8.1.4  扩展16KB的接口电路  136
8.2  外部数据存储器设计  138
8.2.1  扩展2KBRAM的接口电路  140
8.2.2  扩展8KBRAM的接口电路  141
8.2.3  扩展16KBRAM和16KBEPROM的接口电路  143
8.3  习题  144
第9章  I/O接口扩展设计及应用  145
9.1  可编程并行I/O接口芯片8255A  145
9.1.1  8255A芯片简介  145
9.1.2  8031单片机和8255A的接口设计  152
9.2  MCS-51与可编程RAM/IO芯片8155H的接口  155
9.2.1  8155H芯片介绍  155
9.2.2  MCS-51与8155H的接口设计  160
9.3  用74LSTTL电路扩展并行I/O口  162
9.3.1  用74LS377扩展8位并行输出口  162
9.3.2  用74LS373扩展8位并行输入口  163
9.3.3  用三态门扩展8位并行输入口  163
9.3.4  采用74LSTTL的I/O接口扩展应用举例  164
9.4  LED显示电路  165
9.4.1  LED显示器结构及原理  165
9.4.2  LED显示接口  167
9.4.3  键盘接口  170
9.4.4  可编程键盘/显示接口8279  173
9.4.5  MCS-51与8279的连接设计  181
9.5  习题  185
第10章  MCS-51与D/A、A/D的接口设计  186
10.1  D/A转换器  186
10.1.1  概述  186
10.1.2  主要技术指标  187
10.2  MCS-51单片机与8位D/A转换器接口技术  187
10.2.1  DAC0832的技术指标  188
10.2.2  DAC0832的结构及原理  188
10.2.3  DAC0832管脚功能  189
10.2.4  8位D/A转换器  190
10.2.5  D/A转换器的输出方式  192
10.3  MCS-51单片机与12位D/A转换器接口技术  194
10.3.1  DAC1210的技术指标  195
10.3.2  DAC1210的结构与原理  195
10.3.3  8031与DAC1210转换器接口技术  197
10.4  D/A转换器接口技术举例  199
10.4.1  单极性输出接口系统设计  199
10.4.2  双极性输出接口系统设计  200
10.4.3  双路D/A同步控制系统设计  203
10.5  A/D转换器  204
10.5.1  双积分A/D转换器原理  204
10.5.2  逐位逼近式A/D转换器原理  205
10.5.3  描述A/D转换器的性能参数  205
10.6  MCS-51单片机与8位A/D转换器接口技术  206
10.6.1  ADC0808/0809的主要功能特点  206
10.6.2  ADC0808/0809的组成及工作原理  206
10.6.3  ADC0808/0809管脚功能  207
10.6.4  8031与ADC0808/0809接口设计  208
10.7  MCS-51单片机与12位A/D转换器接口技术  212
10.7.1  AD574的技术指标  213
10.7.2  AD574结构及工作原理  213
10.7.3  AD574转换器的应用  215
10.7.4  AD574与单片机的接口及程序设计  216
10.8  习题  217
第11章  应用系统设计与开发  218
11.1  应用系统设计  218
11.1.1  总体设计  218
11.1.2  应用系统的硬件电路设计  218
11.1.3  应用系统的软件设计  220
11.1.4  调试与固化  220
11.1.5  程序固化  221
11.1.6  硬件抗干扰措施  221
11.1.7  软件的抗干扰设计  223
11.2  单片机开发系统开发工具  224
11.2.1  单片机开发系统的构成  224
11.2.2  单片机开发系统的功能  225
11.2.3  单片机开发器介绍  226
11.3  习题  226
附录A  MCS-51系列单片机指令表  227
附录B  习题答案  233