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第1章　基础知识1

1.1　信息在计算机中的表示1

1.1.1　数在计算机内的表示1

1.1.2　字符在计算机内的表示5

1.2 单片机的概念及其特点6

1.2.1 单片机的基本概念6

1.2.2 单片机的主要特点6

1.3　单片机的发展及其主要品种7

1.3.1　4位单片机7

1.3.2　8位单片机8

1.3.3　16位单片机8

1.3.4　32位单片机8

1.4 单片机的应用8

1.4.1 单机应用9

1.4.2　多机应用9

1.4.3　单片机的等级9

习题10

第2章　单片机基本原理11

2.1　MCS-51系列单片机简介11

2.2　MCS-51系列单片机的结构原理11

2.2.1　MCS-51系列单片机的基本组成11

2.2.2　MCS-51系列单片机的内部结构12

2.2.3　MCS-51系列单片机的中央处理器（CPU）13

2.2.4　MCS-51系列单片机的存储器结构14

2.2.5　MCS-51系列单片机的输入／输出接口20

2.3　MCS-51系列单片机的外部引脚及片外总线24

2.3.1 外部引脚24

2.3.2 片外总线结构27

2.4　MCS-51系列单片机的工作方式27

2.4.1 复位方式27

2.4.2　程序执行方式28

2.4.3　单步执行方式28

2.4.4　掉电和节电方式29

2.4.5　编程和校验方式30

2.5　MCS-51系列单片机的时序31

2.5.1　机器周期和指令周期31

2.5.2　单机器周期指令的时序31

2.5.3　双机器周期指令的时序32

习题32

第3章　单片机汇编程序设计34

3.1 MCS-51系列单片机汇编指令格式及标识34

3.1.1 指令格式34

3.1.2　指令中用到的标识符35

3.2　MCS-51系列单片机的寻址方式35

3.2.1 常数寻址（立即寻址）35

3.2.2 寄存器数寻址（寄存器寻址）36

3.2.3　存储器数寻址36

3.2.4　位寻址38

3.2.5　指令寻址38

3.3　MCS-51系列单片机的指令系统39

3.3.1 数据传送指令39

3.3.2　算术运算指令42

3.3.3 逻辑操作指令44

3.3.4　控制转移指令46

3.3.5　位操作指令51

3.4　MCS-51系列单片机汇编程序常用伪指令53

3.5　MCS-51系列单片机汇编程序设计57

3.5.1　运算程序57

3.5.2　数据的拼拆和转换60

3.5.3 多分支转移（散转）程序62

习题64

第4章　单片机C语言程序设计67

4.1　C语言与MCS-51单片机67

4.1.1　C语言的特点及程序结构67

4.1.2　C语言与MCS-51单片机69

4.1.3　C51程序结构69

4.2　C51的数据类型70

4.3　C51的运算量73

4.3.1 常量73

4.3.2　变量74

4.3.3　存储模式77

4.3.4　绝对地址的访问78

4.4　C51的运算符及表达式80

4.4.1　赋值运算符80

4.4.2　算术运算符81

4.4.3　关系运算符81

4.4.4　逻辑运算符81

4.4.5　位运算符82

4.4.6　复合赋值运算符82

4.4.7　逗号运算符83

4.4.8　条件运算符83

4.4.9　指针与地址运算符83

4.4.10　运算符的优先级与结合性84

4.5　表达式语句及复合语句85

4.5.1　表达式语句85

4.5.2　复合语句86

4.6　C51的输入／输出87

4.6.1　格式输出函数printf（）87

4.6.2　格式输入函数scanf（）88

4.7　C51程序的基本结构与相关语句89

4.7.1　C51的基本结构89

4.7.2　if语句91

4.7.3 switch/case语句92

4.7.4　while语句&.93

4.7.5　do...while语句93

4.7.6　for语句94

4.7.7　循环的嵌套95

4.7.8　break和continue语句95

4.7.9　return语句96

4.8 函数96

4.8.1 函数的定义97

4.8.2　函数的调用与声明99

4.8.3 函数的嵌套与递归102

4.9　C51构造数据类型103

4.9.1 数组103

4.9.2　指针106

4.9.3 结构108

4.9.4 联合111

4.9.5　枚举113

习题114

第5章　单片机C语言与汇编语言混合编程117

5.1　混合编程概述117

5.1.1　单片机汇编语言的特点117

5.1.2 单片机C语言的特点118

5.1.3　单片机混合编程的优点119

5.1.4　单片机混合编程的基本方式120

5.2　混合汇编的参数传递与实现121

5.2.1 混合汇编的参数传递121

5.2.2　混合汇编的实现123

习题126

第6章　MCS-51单片机的内部资源及编程127

6.1 并行输入／输出接口127

6.2　定时／计数器接口127

6.2.1　定时／计数器的主要特性127

6.2.2　定时／计数器T0、T1结构及工作原理128

6.2.3　定时／计数器的方式和控制寄存器129

6.2.4　定时／计数器的工作方式130

6.2.5　定时／计数器的初始化编程及应用132

6.3　串行接口137

6.3.1 通信的基本概念137

6.3.2 MCS-51单片机串行口的功能与结构139

6.3.3 串行口的工作方式142

6.3.4 串行口的编程及应用143

6.4 中断系统158

6.4.1 中断的基本概念158

6.4.2 MCS-51单片机的中断系统159

6.4.3 MCS-51中断系统的应用164

习题166

第7章 MCS-51单片机常用接口168

7.1 MCS-51单片机的最小系统168

7.1.1 8051/8751的最小系统168

7.1.2 8031的最小系统168

7.2 存储器扩展169

7.2.1 存储器扩展概述169

7.2.2 程序存储器扩展171

7.2.3 数据存储器扩展174

7.3 输入／输出口扩展175

7.3.1 简单I/O接口扩展175

7.3.2 可编程I/O接口扩展（8255A）176

7.4 MCS-51单片机与键盘的接口183

7.4.1 键盘的工作原理183

7.4.2 独立式键盘与单片机的接口185

7.4.3 矩阵式键盘与单片机的接口186

7.5 MCS-51单片机与LED显示器接口192

7.5.1 LED显示器的结构与原理192

7.5.2 LED数码管显示器的译码方式193

7.5.3 LED数码管的显示方式194

7.5.4 LED显示器与单片机的接口196

7.6 MCS-51单片机与行程开关、晶闸管、继电器的接口199

7.6.1 行程开关、继电器与MCS-51单片机接口199

7.6.2 晶闸管与MCS-51单片机接口199

7.6.3 继电器与MCS-51单片机接口200

7.6.4 蜂鸣器与单片机接口201

习题201

第8章 MCS-51单片机与D/A、A/D转换器的接口203

8.1 MCS-51单片机与ADC的接口203

8.1.1 A/D转换器概述203

8.1.2 ADC0809与MCS-51的接口204

8.2 MCS-51单片机与DAC的接口209

8.2.1 D/A转换器概述209

8.2.2 MCS-51单片机与8位DAC0832的接口211

习题216

第9章 MCS-51单片机的其他接口217

9.1 LCD与MCS-51单片机的接口217

9.1.1 字符型点阵式液晶显示器217

9.1.2 LCD显示器与单片机的接口与应用222

9.2 MCS-51单片机与I2C总线芯片接口226

9.2.1 I2C总线简介226

9.2.2 I2C总线EEPROM芯片与单片机的接口229

9.3　MCS-51单片机与时钟日历芯片的接口242

9.3.1 并行日历时钟芯片DS12887与单片机的接口242

9.3.2 串行日历时钟芯片与单片机的接口251

9.4 MCS-51单片机与数字温度传感器的接口262

9.4.1　DS18B20简介262

9.4.2　DS18B20的主要特性263

9.4.3 DS18B20的外部结构263

9.4.4 DS18B20的内部结构263

9.4.5 DS18B20的温度转换过程266

9.4.6 DS18B20与单片机的接口267

9.4.7 DS18B20使用中的注意事项274

9.5 MCS-51单片机与串行A/D、D/A的接口275

9.5.1 MCS-51单片机与串行A/D芯片MAX1241的接口275

9.5.2 MCS-51单片机与串行D/A芯片MAX517的接口279

习题284

第10章 单片机应用系统设计286

10.1 单片机应用系统的基本结构286

10.1.1 单片机应用系统的硬件系统286

10.1.2 单片机应用系统开发的基本过程287

10.2 单片机应用系统的硬件系统设计289

10.2.1 硬件系统设计的原则289

10.2.2 硬件设计290

10.3 单片机应用系统的软件设计291

10.3.1 软件设计的特点291

10.3.2 资源分配292

10.3.3 单片机应用系统开发工具292

习题293

第11章 单片机应用系统设计实例294

11.1 单片机电子时钟的设计294

11.1.1 软时钟的基本原理294

11.1.2 系统硬件电路的设计294

11.1.3 系统软件程序的设计295

11.2 多路数字电压表的设计302

11.2.1 多路数字电压表的原理及功能302

11.2.2 系统硬件电路的设计303

11.2.3 系统软件程序的设计304

11.3 单片机数字显示温度计312

11.3.1 单片机数字显示温度计的原理312

11.3.2 系统硬件电路设计312

11.3.3 系统软件程序设计313

习题322

第12章 Keil C51集成环境的使用324

12.1 Keil C51简介324

12.1.1 Keil uVision2 IDE的安装324

12.1.2 Keil uVision2 IDE界面324

12.2 Keil uVision2 IDE的使用方法330

12.2.1 项目文件的建立330

12.2.2 给项目添加程序文件331

12.2.3 编译、连接项目，形成目标文件332

12.2.4 运行调试观察结果332

12.2.5 多文件的处理333

12.2.6 仿真环境的设置334

12.3 Keil C51的调试技巧337

12.3.1 如何设置和删除断点337

12.3.2 如何查看和修改寄存器的内容337

12.3.3 如何观察和修改变量337

12.3.4 如何观察存储器区域338

12.3.5 并行口的使用338

12.3.6 定时／计数器的使用&.339

12.3.7 串行口的使用341

12.3.8 外中断的使用341

习题342

附录A MCS-51系列单片机指令表343

附录B C51的库函数348

附录C 单片机技术及嵌入式系统的网络资源357

参考文献358