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第一章 微型计算机基础知识1

1．1 计算机中负数的表示及运算1

1．1．1 机器数和真值1

1．1．2 负数的三种表示3

1．1．3 补码运算5

1．1．4 原码的乘、除运算6

1．2 数字电子计算机中常用编码9

1．2．1 BCD码及十进制调整9

1．2．2 ASCII码及国内通用字符编码10

1．3 微型计算机概述12

1．3．1 微处理器、微型计算机和微型计算机系统12

1．3．2 微型计算机结构13

1．3．3 微处理器的基本结构14

1．3．4 指令执行过程18

1．4 单片微型计算机18

1．4．1 单片机的特点19

1．4．2 单片机的主要品种系列19

1．4．3 单片机的供应状态21

习题和思考题22

第二章 微型计算机的存贮器25

2．1 只读存贮器(ROM)25

2．1．1 只读存贮器的结构及分类26

2．1．2 只读存贮器典型产品举例29

2．2 随机存取存贮器RAM31

2．2．1 RAM的基本结构32

2．2．2 静态基本存贮电路33

2．2．3 动态基本存贮电路34

2．2．4 典型RAM芯片举例35

2．2．5 FLASH存贮器37

2．3 微型计算机存贮器的组成与扩展40

2．3．1 存贮器芯片的选择40

2．3．2 存贮器芯片组的连接41

2．4 CPU与存贮器的接口45

2．4．1 CPU与ROM的接口45

2．4．2 CPU与RAM的接口46

2．5 盒式磁带及软磁盘存贮器46

2．5．1 盒式磁带作为外存贮器46

习题和思考题47

2．5．2 软盘存贮器47

第三章 MCS-51单片机的结构和原理50

3．1 MCS-51系列单片机的结构50

3．1．1 MCS-51单片机的基本组成50

3．1．2 MCS-51系列51

3．1．3 8051单片机的内部结构51

3．2 8051单片机的引脚及其功能59

3．3 MCS-51单片机的工作方式60

3．3．1 复位方式61

3．3．2 程序执行方式61

3．3．3 单步执行方式61

3．3．4 掉电和节电方式62

3．3．5 编程和校验方式62

3．4．1 机器周期和指令周期63

3．4 MCS-51单片机的时序63

3．4．2 MCS-51指令的取指/执行时序64

3．4．3 访问外部ROM和外部RAM的时序65

3．5 MCS-51单片机外部存贮器的扩展66

3．5．1 程序存贮器的扩展67

3．5．2 数据存贮器的扩展68

3．5．3 单片机和FLASH存贮器的连接69

习题和思考题71

第四章 MCS-51单片机的指令系统73

4．1 指令和指令程序73

4．1．1 指令和助记符73

4．1．2 指令的字节数74

4．2 寻址方式75

4．3 数据传送指令81

4．3．1 内部RAM单元之间的数据传送指令82

4．3．2 涉及外部存贮器的数据传送指令84

4．3．3 堆栈操作指令86

4．3．4 数据交换指令86

4．4 算术运算指令86

4．4．1 加法指令87

4．4．2 带进位加法指令88

4．4．3 加1指令89

4．4．4 带借位减法指令和减1指令89

4．4．5 乘、除指令和其他运算指令90

4．5 逻辑运算及移位指令93

4．5．1 逻辑与运算指令93

4．5．3 逻辑异或运算指令94

4．5．2 逻辑或运算指令94

4．5．4 累加器清零及取反指令95

4．4．5 移位指令96

4．6 控制转移指令98

4．6．1 无条件转移指令98

4．6．2 条件转移指令99

4．6．3 子程序调用及返回指令103

4．6．4 空操作指令105

4．7 布尔变量操作指令106

4．7．1 位传送指令106

4．7．2 位置位指令106

4．7．3 位运算指令107

4．7．4 位控制转移指令108

习题和思考题110

第五章 汇编语言程序设计112

5．1 汇编语言源程序的格式112

5．1．1 标号113

5．1．2 操作数113

5．2 伪指令114

5．2．1 ORG(汇编起始命令)114

5．2．2 END(汇编结束命令)114

5．2．3 EQU(等值命令)115

5．2．4 DATA(数据地址赋值命令)115

5．2．5 DB(定义字节指令)115

5．2．6 DW(定义字命令)116

5．2．8 BIT(位地址符号命令)117

5．3 汇编语言源程序的人工汇编117

5．2．7 DS(定义空间命令)117

5．4 MCS-51程序设计举例119

5．4．1 简单程序119

5．4．2 分支程序121

5．4．3 循环程序127

5．4．4 查表程序131

5．4．5 子程序134

5．4．6 运算程序138

习题和思考题146

6．1 I/O接口电路概述149

6．1．1 I/O接口电路的作用149

第六章 微型计算机的输入/输出149

6．1．2 接口与端口的差别150

6．1．3 外设的编址方式151

6．1．4 将外设当作数据存贮器访问154

6．2 输入/输出传送方式155

6．2．1 无条件传送155

6．2．2 查询式传送157

6．2．3 中断传送方式159

6．2．4 直接存贮器存取(DMA)方式160

习题和思考题161

第七章 MCS-51的中断和中断接口162

7．1 中断概述162

7．1．1 中断源162

7．1．3 中断的开放与关闭163

7．1．2 硬件中断的分类163

7．1．4 中断源的判别和中断优先级164

7．2 中断处理过程166

7．2．1 中断请求166

7．2．2 中断响应167

7．2．3 中断处理168

7．2．4 中断返回168

7．3 MCS-51的中断系统及其控制169

7．3．1 中断系统的一般功能169

7．3．2 MCS-51中断系统中的寄存器169

7．3．2 MCS-51中断源及中断标志位170

7．3．3 MCS-51中断开放的控制172

7．3．4 MCS-51中断优先级的控制173

7．3．5 MCS-51的中断响应174

7．3．6 中断响应时间175

7．3．7 中断请求的撤除176

7．3．8 MCS-51中断系统初始化177

7．3．9 中断方式应用举例：8031和打印机的接口177

7．4 MCS-51外部中断源的扩展181

7．4．1 借用定时/计数器溢出中断作为外部中断181

7．4．2 用查询方式扩展中断源182

7．4．3 用8259可编程中断控制器扩展中断源184

习题和思考题190

第八章 MCS-51的并行接口192

8．1 MCS-51内部I/O口及其应用192

8．1．1 MCS-51的I/O口直接用于输入/输出192

8．1．2 MCS-51的I/O口改组为非8位端口194

8．2．1 用8243输入/输出扩展器扩展I/O口197

8．2 MCS-51并行I/O口的扩展197

8．2．2 用8255A可编程并行接口芯片扩展I/O口200

8．2．3 用8155通用接口芯片扩展L/O口206

8．3 并行口应用——单片机显示/键盘系统212

8．3．1 LED数码显示器的控制与编程212

8．3．2 非编码键盘与单片机的接口215

8．3．3 显示/键盘系统219

8．4 MC-51内部定时/计数器及其应用220

8．4．1 MCS-51内部定时/计数器的工作方式221

8．4．2 MCS-51内部定时/计数器的控制222

8．4．3 应用举例226

8．4．4 电脑时钟229

8．4．5 MCS-51定时/计数器的复用234

习题和思考题235

第九章 单片机与数模及模数转换器的接口238

9．1 D/A转换器238

9．2 MCS-51单片机与D/A转换器的接口241

9．2．1 DAC0832数模转换器241

9．2．2 DAC0832和MCS-51单片机的连接243

9．2．3 8051单片机和12位D/A转换器的接口246

9．2．4 D/A转换器的应用248

9．3 A/D转换器251

9．3．1 逐次比较型A/D转换器251

9．3．2 双积分型A/D转换器253

9．4 MCS-51单片机与A/D转换器接口256

9．4．1 ADC0809模数转换器256

9．4．2 ADC0809和8031的连接258

9．4．3 对12位A/D转换器的接口260

9．5 数据采集和处理系统262

9．5．1 数据采集和处理系统的硬件262

9．5．2 数据采集和处理系统的软件263

习题和思考题263

第十章 MCS-51系统的串行接口266

10．1 串行通信的基本知识266

10．1．1 串行通信的两种基本方式266

10．1．2 串行通信中数据的传送方式269

10．1．3 并串变换和串行接口269

10．2 MCS-51单片机的串行接口271

10．2．1 MCS-51单片机串行口的控制271

10．2．2 MCS-51单片机串行口的工作方式272

10．3．1 MCS-51单片机串行通信的波特率275

10．3 MCS-51单片机串行口的应用275

10．3．2 串行口方式0用作扩展并行I/O口276

10．3．3 串行口方式1和方式3的发送和接收279

10．3．4 多机通信282

10．4 MCS-51单片机RS-232串行接口286

10．5 用USART器件扩展MCS-51单片机串行口288

10．5．1 Intel 8251A通用同步/异步接口芯片特性288

10．5．2 8251A的结构和引脚功能289

10．5．3 8251A的控制字格式291

10．5．4 8251A的初始化292

10．5．5 8251A和MCS-51单片机的连接293

习题和思考题294

附录一 MCS-51系列单片机指令表295