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目录1

第1章 单片机发展与应用概述1

1.1 单片机简介1

1.2 单片机的种类1

1.3 MCS-51系列单片机2

1.4 单片机学习3

1.5 完成一个简单程序的开发4

2.1.1 仿真器介绍7

2.1 仿真器——Medwin仿真器7

第2章 单片机的开发环境和工具7

2.1.2 Medwin（万利）仿真器使用入门8

2.1.3 Medwin调试实例9

2.2 编程器17

2.2.1 主要特点19

2.2.2 可编程、测试九大类器件19

2.2.3 硬件结构19

2.2.4 WH500的安装与使用说明20

2.2.5 WH-500软件使用范例23

第3章 MCS-51单片机系统结构和指令系统26

3.1 单片机系统结构26

3.1.1 单片机简介26

3.1.2 MCS-51系列简介27

3.1.3 MCS-51单片机引脚功能28

3.1.4 单片机的复位动作30

3.1.5 MCS-51的时钟输入与机器周期31

3.1.6 MCS-51内部结构33

3.1.7 特殊功能寄存器36

3.1.8 输出／输入端口40

3.1.9 省电模式41

3.2 指令介绍42

3.2.1 寻址模式（Addressing Mode）42

3.2.2 8051指令集47

3.3 指令汇总表57

3.3.1 算术操作类指令57

3.3.2 逻辑运算类指令58

3.3.3 数据传送类指令59

3.3.5 控制转移类指令60

3.3.4 布尔变量操作类指令60

第4章 8051的编程语言62

4.1 单片机编程语言概述62

4.2 汇编语言63

4.2.1 ORG伪指令（Origin）63

4.2.2 DB伪指令（Define Byte）63

4.2.5 DATA伪指令（Data）64

4.2.7 BIT伪指令64

4.2.6 XDATA伪指令（External Data）64

4.2.4 EQU或＝伪指令（Equal）64

4.2.3 DW伪指令（Define Word）64

4.2.8 END伪指令65

4.3 C51语言65

4.3.1 C51的程序结构65

4.3.2 数据类型和长度67

4.3.3 C51语言的运算符68

4.3.4 C51程序流程控制语句69

4.3.5 函数（FUNCTION）72

4.3.7 条件编译75

4.3.6 宏定义#define75

第5章 微型计算机的输入／输出76

5.1 I/O接口电路概述76

5.1.1 I/O接口电路的作用76

5.1.2 接口与端口的差别78

5.1.3 外设的编址方式78

5.1.4 将外设当作数据存储器访问81

5.2 输入／输出传送方式82

5.2.1 无条件传送82

5.2.2 查询式传送84

5.2.3 中断传送86

5.2.4 直接存储器存取（DMA）87

第6章 存储器与微处理机的接口89

6.1 存储器技术的发展及其趋势89

6.1.1 概述89

6.1.2 存储器发展趋势91

6.1.3 正在发展中的存储新技术和特殊存储器93

6.1.4 结语97

6.2.1 易失性存储器98

6.2 常用存储器型号98

6.2.2 非易失性存储器99

6.2.3 多端口读写存储器MPRAM102

6.2.4 内嵌电池掉电自保护存储器插座102

6.3 MCS-51单片机与存储器存取数据的时序103

6.3.1 机器周期和指令周期103

6.3.2 MCS-51的取指令／执行时序103

6.3.3 访问外部ROM和外部ROM的时序104

6.3.4 MCS-51单片机外部存储器的扩展106

6.4 程序存储器的扩展107

6.5 数据存储器的扩展108

6.5.1 61 16静态RAM108

6.5.2 单片机和FLASH存储器的连接109

第7章 基本I/O接口和中断112

7.1 基本输出112

7.1.1 电路说明113

7.1.2 LED显示程序113

7.1.3 程序说明113

7.2 七段显示器静态显示方法114

7.2.1 显示码设计115

7.2.3 七段LED数码显示器的显示程序116

7.2.2 电路说明116

7.2.4 程序说明117

7.3 七段显示器扫描式显示方法117

7.3.1 电路说明118

7.3.2 七段显示器扫描式显示程序118

7.3.3 程序说明119

7.4 基本输入120

7.4.2 基本开关输入和LED发光二极管显示程序121

7.4.1 电路一121

7.4.3 程序说明122

7.4.4 电路二122

7.4.5 基本开关输入和七段数码管显示程序122

7.4.6 程序说明123

7.5 键盘扫描与七段显示器123

7.5.1 电路说明124

7.5.2 键扫描及相应键值的显示程序125

7.6 输入／输出口的扩展127

7.5.3 程序说明127

7.6.1 用8243输入／输出扩展器扩展I/O 口128

7.6.2 用8255A可编程并行接口芯片扩展I/O口131

7.6.3 用8155通用接口芯片扩展I/O口137

7.6.4 用串行口扩展并行I/O口142

7.7 外部中断144

7.7.1 8051中断结构144

7.7.2 8051中断规划147

7.7.3 外部中断软件仿真149

7.7.4 INTO中断实习151

7.7.5 中断优先权实习154

第8章 定时／计数器157

8.1 定时／计数器原理157

8.1.1 定时／计数器模式控制寄存器TMOD157

8.1.2 定时／计数器控制寄存器TCON158

8.1.3 模式0：13位定时／计数器159

8.1.5 模式2：具有重新加载的8位定时／计数器160

8.1.6 模式3：定时／计数器0成为两组独立8位定时／计数器160

8.1.4 模式1：16位定时／计数器160

8.2 定时／计数器规划161

8.3 定时／计数器软件仿真162

8.3.1 定时／计数器软件仿真程序162

8.3.2 程序说明163

8.3.3 程序结果与问题讨论164

8.4 定时器0在模式0的实习164

8.4.1 定时器0在模式0实习程序164

8.4.3 程序执行结果165

8.4.2 程序说明165

8.5 定时器0在模式1的实习166

8.5.1 电路图166

8.5.2 定时器0在模式1实习程序167

8.5.3 程序说明167

8.5.4 程序执行结果168

8.6 定时器0在模式2的实习168

8.6.1 定时器0在模式2实习程序168

8.6.2 程序说明169

8.7 定时器0在模式3的实习170

8.7.1 定时器0在模式3实习程序170

8.6.3 程序执行结果170

8.7.2 程序说明171

8.7.3 程序执行结果172

第9章 串行端口通信173

9.1 MCS-51串行端口中断173

9.1.1 串行端口的模式0174

9.1.2 串行端口的模式1176

9.1.3 串行端口的模式2177

9.1.5 串行端口的波特率规划179

9.1.4 串行端口的模式3179

9.1.6 多处理器的通信181

9.2 PC机中的RS232适配卡介绍182

9.3 8051机间通信的C编程185

9.3.1 点对点的串行异步通信185

9.3.2 多机通信188

第10章 单片机与数模及模数转换的接口198

10.1 D/A转换器原理198

10.2.1 8位D/A芯片DAC0832201

10.2 MCS-51单片机与D/A转换器的接口201

10.2.2 12位D/A芯片AD7521204

10.3 A/D转换器原理206

10.3.1 逐次比较型A/D转换器206

10.3.2 双积分型A/D转换器209

10.4 MCS-51单片机与A/D转换器接口211

10.4.1 8位A/D芯片ADC0809211

10.4.2 12位A/D芯片AD574214

10.4.3 16位A/D芯片AD7705217

11.1.1 段式显示225

第11章 数字显示接口225

11.1 数字显示225

11.1.2 字符型显示器SMC2004ALCM显示模块228

11.1.3 图形显示器237

11.2 T6963C应用实例257

第12章 打印机接口261

12.1 TPμP—TF打印机261

12.1.1 TPμP打印机的接口信号261

12.1.2 字符代码和汉字261

12.1.3 打印命令263

12.1.4 TPμP—TF和8051的接口和编程265

12.2 TPμP40A打印机267

12.3 TPμP16A打印机272

第13章 单片机系统开发方法274

13.1 单片机应用系统的研制过程274

13.2 单片机开发时的几项常用的关键技术277

13.2.1 单片机系统加密技术277

13.2.2 单片机的可靠性技术281

14.1.1 电路图298

14.1 基本输入输出298

第14章 典型应用298

14.1.2 电路说明299

14.1.3 基本输入输出程序299

14.1.4 程序说明299

14.2 中断的应用299

14.2.1 电路图300

14.2.2 电路说明300

14.2.3 中断应用程序300

14.3.2 参数说明301

14.3.1 函数目的301

14.2.4 程序说明301

14.3 公用函数301

14.3.3 公用函数应用程序302

14.3.4 程序说明302

14.4 延时程序302

14.4.1 函数目的302

14.4.2 参数说明302

14.4.3 延时程序302

14.4.4 程序说明303

14.5 定时器的应用303

14.5.1 函数目的303

14.5.2 定时器应用程序304

14.5.3 程序说明304

14.6 蜂鸣器的应用305

14.6.1 电路图305

14.6.2 电路说明305

14.6.4 程序说明306

14.7 扩充输出端口的应用306

14.6.3 蜂鸣器应用程序306

14.7.1 电路图307

14.7.2 电路说明307

14.7.3 参数说明307

14.7.4 扩充输出端口应用程序307

14.7.5 程序说明309

14.8 I2C串行总线原理和应用310

14.8.1 I2C总线硬件结构310

14.8.2 I2C总线的数据传送311

14.8.4 I2C总线电特性技术说明316

14.8.3 时钟同步和总线仲裁316

14.8.5 I2C总线的时序318

14.8.6 I2C总线接口器件的应用软件设计319

第15章 用CAN实现系统通信331

15.1 CAN总线协议2.0A的概述331

15.1.1 介绍331

15.1.2 基本概念332

15.1.3 报文传输334

15.1.6 错误处理340

15.1.4 报文校验340

15.1.5 编码340

15.1.7 故障界定341

15.1.8 位定时要求342

15.1.9 同步343

15.2 CAN接口器件SJA1000344

15.2.1 SJA1000的逻辑功能345

15.2.2 SJA1000的地址分配和复位值346

15.2.3 SJA1000的寄存器功能347

15.2.4 SJA1000与单片机的连接351

15.2.5 驱动程序实例352

第16章 QBCOD-A型装置通信软件开发355

16.1 概述355

16.2 控制器结构356

16.3 控制器功能357

16.3.1 ECPU板357

16.3.2 ELCD板357

16.3.3 系统功能模块358

16.4.1 Modbus协议359

16.4 QBCOD-A型装置通信概述359

16.4.2 两种传输方式361

16.4.3 Modbus消息帧362

16.4.4 错误检测方法365

16.5 数据包格式366

16.6 数据包定义367

16.6.1 功能代码01367

16.6.3 功能代码03和04368

16.6.2 功能代码02368

16.6.4 功能代码05369

16.6.5 功能代码06370

16.6.6 功能代码07370

16.6.7 功能代码08371

16.6.8 功能代码16372

16.6.9 功能代码125373

16.6.10 功能代码126374

16.6.11 功能代码127375

16.7 异常应答376

16.8.1 开关量输出映象377

16.8 存储器映象说明377

16.8.2 开关量输入映象378

16.8.3 测量电量和显示量的映象378

16.8.4 最新测定记录映象379

16.8.5 系统运行状态的映象379

16.8.6 日期与时钟的映象380

16.8.7 系统信息映象381

16.8.8 通讯参数映象382

16.8.9 电量校正参数映象382

16.8.10 测定参数映象383

16.8.11 输入参数配置映象384

16.8.12 标定参数映象387

16.8.13 自动测定运行设备工作参数映象387

16.8.14 系统异常记录映象388

16.8.15 操作记录映象389

16.8.16 报警记录映象390

16.9 通讯程序流程图391

16.10 通讯程序源代码392

16.10.1 LCD板通讯程序392

16.10.2 CPU板通讯程序405