单片微机原理及应用

教学建议
前言
第1章　单片机基础1
1.1　概述1
1.1.1　单片机的产生和发展1
1.1.2　单片机的应用2
1.2　MCS-51单片机基本结构3
1.2.1　MCS-51单片机系列3
1.2.2　MCS-51系列单片机内部结构3
1.2.3　MCS-51系列单片机外部引脚5
1.3　中央处理器CPU6
1.3.1　运算部件6
1.3.2　控制部件7
1.3.3　CPU时序8
1.3.4　CPU复位10
1.3.5　布尔处理器11
1.4　MCS-51单片机存储器结构11
1.4.1　MCS-51单片机存储器分类及配置11
1.4.2　程序存储器11
1.4.3　内部数据存储器12
1.4.4　外部数据存储器15
1.5　MCS-51单片机输入/输出端口15
1.5.1　P0口16
1.5.2　P1口17
1.5.3　P2口18
1.5.4　P3口18
习题19
第2章　MCS-51系列单片机指令系统20
2.1　MCS-51单片机汇编语言与指令格式20
2.1.1　单片机的汇编语言20
2.1.2　指令格式20
2.1.3　指令中的常用符号21
2.2　寻址方式21
2.2.1　立即寻址21
2.2.2　直接寻址22
2.2.3　寄存器寻址22
2.2.4　寄存器间接寻址22
2.2.5　变址寻址23
2.2.6　相对寻址23
2.2.7　位寻址23
2.3　MCS-51单片机指令系统24
2.3.1　数据传送类指令24
2.3.2　算术运算类指令29
2.3.3　逻辑运算及循环移位类指令32
2.3.4　控制转移类指令34
2.3.5　位操作类指令38
2.4　伪指令40
习题41
第3章　汇编语言程序设计44
3.1　概述44
3.1.1　机器语言44
3.1.2　汇编语言44
3.1.3　高级语言45
3.2　汇编程序基本结构45
3.2.1　顺序结构程序设计45
3.2.2　分支（选择）结构程序设计47
3.2.3　循环结构程序设计49
3.3　子程序结构程序设计50
3.3.1　子程序及其调用50
3.3.2　代码转换程序设计51
3.3.3　运算程序设计52
3.3.4　查表子程序设计55
3.3.5　散转（多分支）程序设计58
习题59
第4章　输入/输出、中断、定时器/计数器与串行通信61
4.1　I/O概述61
4.1.1　I/O接口电路的作用61
4.1.2　接口与端口61
4.1.3　I/O端口的编址方式62
4.2　输入/输出传送方式62
4.2.1　无条件传送方式62
4.2.2　查询传送方式63
4.2.3　中断传送方式63
4.3　MCS-51单片机的中断系统63
4.3.1　中断的基本知识63
4.3.2　MCS-51单片机的中断系统67
4.3.3　中断程序举例67
4.4　MCS-51单片机的定时器/计数器68
4.4.1　MCS-51定时器/计数器的功能68
4.4.2　定时器/计数器的结构及工作原理69
4.4.3　定时器/计数器的工作方式和控制寄存器69
4.4.4　定时器/计数器的工作方式69
4.4.5　定时器/计数器应用举例72
4.5　串行通信接口75
4.5.1　MCS-51单片机的串行口75
4.5.2　串行口举例78
习题80
第5章　单片机系统扩展81
5.1　系统扩展概述81
5.1.1　单片机最小应用系统81
5.1.2　系统扩展的内容及方法82
5.2　存储器扩展83
5.2.1　程序存储器扩展84
5.2.2　数据存储器扩展87
5.2.3　Flash存储器扩展90
5.3　I/O驱动及扩展93
5.3.1　I/O总线驱动93
5.3.2　I/O口扩展95
习题97
第6章　接口芯片与接口技术98
6.1　概述98
6.2　显示器接口98
6.2.1　LED数码显示器的基本结构98
6.2.2　LED数码显示器的接口电路及驱动方法99
6.2.3　LED数码显示器的应用举例102
6.2.4　液晶显示器及显示器接口104
6.3　键盘接口110
6.3.1　键盘的分类及实现110
6.3.2　键盘接口电路的工作原理110
6.3.3　键盘扫描程序113
6.3.4　键盘接口的抗干扰117
6.4　D/A转换器接口119
6.4.1　D/A转器工作原理119
6.4.2　D/A转换器的性能指标120
6.4.3　DAC0832基本特征121
6.4.4　DAC0832与MCS-51单片机接口实现122
6.4.5　DAC0832应用举例124
6.4.6　电压输出型D/A转换器应用——TLC5620126
6.5　A/D转换器接口127
6.5.1　A/D转换器分类及工作原理127
6.5.2　A/D转换器的性能指标128
6.5.3　ADC0809基本特征129
6.5.4　ADC0809与MCS-51单片机接口实现131
6.5.5　ADC0809应用举例132
6.5.6　双积分A/D转换器应用——ICL7135133
6.6　I2C总线应用136
6.6.1　I2C总线介绍136
6.6.2　AT24C系列E2PROM应用举例138
习题142
第7章　单片机应用系统设计与开发144
7.1　单片机应用系统开发概述144
7.1.1　单片机应用系统开发的基本原则144
7.1.2　单片机应用系统开发的设计方法145
7.1.3　单片机应用系统开发的基本过程146
7.1.4　单片机仿真开发系统介绍148
7.2　单片机应用系统的调试149
7.2.1　单片机应用系统的调试工具149
7.2.2　单片机应用系统的一般调试方法150
7.3　单片机应用系统的可靠性设计152
7.3.1　干扰的来源152
7.3.2　抗干扰措施153
7.4　单片机应用系统应用举例155
7.4.1　氡气采样自动控制器实例155
7.4.2　单片机系统板及功能的设计实例158
习题166
第8章　Keil C51程序设计167
8.1　概述167
8.2　程序设计基础168
8.2.1　标识符与关键字168
8.2.2　C51程序的基本语法170
8.2.3　C51程序的基本语句179
8.3　函数182
8.3.1　函数的定义182
8.3.2　函数的调用182
8.3.3　中断服务程序184
8.3.4　程序预处理186
8.4　数组与指针189
8.4.1　数组的定义与引用189
8.4.2　指针变量的定义与引用189
8.5　混合编程194
8.6　μVision2集成开发环境196
8.6.1　μVision2的使用196
8.6.2　μVision2中的程序调试201
8.6.3　μVision2的函数210
8.7　程序应用举例212
习题217
第9章　几种典型的单片机218
9.1　AT89C2051单片机218
9.1.1　AT89C2051主要性能218
9.1.2　AT89C2051引脚配置219
9.1.3　AT89C2051 SFR220
9.1.4　某些指令的条件约束220
9.1.5　程序存储器的加密221
9.1.6　低功耗工作方式221
9.2　ATmega8单片机222
9.2.1　ATmega8的主要特点与结构222
9.2.2　ATmega8的封装与引脚配置222
9.3　C8051Fxxx系列单片机224
9.3.1　CIP-51 CPU内核225
9.3.2　增加的功能226
9.3.3　可编程数字I/O和交叉开关226
9.3.4　其他内部资源227
9.4　Cortex M3系列单片机227
9.4.1　Cortex M3处理器的特点227
9.4.2　Cortex M3处理器的基本架构227
9.4.3　Cortex M3内核228
9.4.4　经典Cortex M3内核处理器230
第10章　实时操作系统的原理及应用231
10.1　RTOS系统概述231
10.2　Small RTOS51原理及应用232
10.2.1　Small RTOS51原理233
10.2.2　基于Small RTOS51的编程实例237
10.3　μC/OS-Ⅱ系统原理及应用238
10.3.1　μC/OS-Ⅱ原理239
10.3.2　μC/OS-Ⅱ系统的移植244
10.3.3　基于μC/OS-Ⅱ的应用实例246