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第1章 单片机概述1

1.1单片机的概念1

1.2单片机的发展2

1.2.1单片机的发展历史2

1.2.2单片机的发展趋势3

1.2.3常用单片机的分类3

1.2.4 51系列单片机简介5

1.3单片机的应用5

1.3.1单片机的主要特点5

1.3.2单片机的应用领域6

1.4单片机应用系统的开发6

1.4.1单片机应用系统的硬件构成6

1.4.2单片机应用系统的开发过程8

1.5单片机应用系统的开发调试模式8

1.5.1集成开发环境＋仿真器＋编程器的开发模式8

1.5.2集成开发环境＋ISP／IAP的开发模式10

1.6本课程的性质和任务10

习题11

第2章 51系列单片机的硬件结构13

2.1内部总体结构13

2.2引脚的定义与功能16

2.3存储器的配置18

2.3.1程序存储器19

2.3.2外部数据存储器20

2.3.3内部数据存储器20

2.3.4特殊功能寄存器23

2.4输入／输出接口25

2.4.1P0口25

2.4.2 P1口27

2.4.3P2口27

2.4.4 P3口27

2.5时钟电路与时序28

2.5.1时钟电路28

2.5.2单片机的时序单位29

2.6复位和复位电路29

2.7工作方式30

2.7.1程序执行方式31

2.7.2掉电保护方式31

2.7.3 80C51的低功耗方式31

习题33

第3章 指令系统与汇编程序设计35

3.1指令概述35

3.1.1指令格式35

3.1.2指令中用到的标识符37

3.2寻址方式37

3.2.1立即寻址38

3.2.2直接寻址38

3.2.3寄存器寻址38

3.2.4寄存器间接寻址39

3.2.5变址寻址40

3.2.6相对寻址40

3.2.7位寻址40

3.3指令系统41

3.3.1指令系统概述41

3.3.2数据传送指令47

3.3.3算术运算指令50

3.3.4逻辑操作指令52

3.3.5控制转移指令54

3.3.6位操作指令56

3.4伪指令56

3.5汇编语言程序设计59

3.5.1编写汇编语言程序的基本格式59

3.5.2运算程序61

3.5.3数据的拼拆和转换64

3.5.4多分支转移程序67

3.5.5显示程序68

习题74

第4章 C51语言程序设计78

4.1 C51语言简介78

4.1.1 C51程序结构78

4.1.2 C51程序的编辑和编译80

4.2 C51对C语言的扩展81

4.2.1特殊功能寄存器的定义81

4.2.2数据类型83

4.2.3数据存储空间的定义83

4.2.4绝对地址访问85

4.2.5函数的使用86

4.2.6 C51指针89

4.2.7库函数90

4.2.8关键字92

4.3 C51使用技巧92

4.3.1 C51与汇编程序接口92

4.3.2 C51程序的优化97

4.4 C51程序设计方法98

4.4.1 C51程序设计的基本过程99

4.4.2问题分析99

4.4.3方案设计101

4.4.4编写代码102

4.4.5代码的调试和测试103

4.4.6 C51程序设计范例104

习题110

第5章 单片机的中断与定时系统112

5.1中断系统112

5.1.1中断的基本概念112

5.1.2中断源及中断请求113

5.1.3中断系统结构113

5.1.4中断控制114

5.1.5中断处理过程116

5.1.6中断系统的应用118

5.2定时器／计数器121

5.2.1定时器／计数器的主要特性121

5.2.2定时器／计数器T0、 T1的结构121

5.2.3定时器／计数器的控制寄存器122

5.2.4定时器／计数器的工作方式123

5.2.5定时器／计数器的初始化编程及应用128

5.2.6定时器／计数器T2132

5.3中断及定时系统综合应用138

习题144

第6章 单片机的串行接口及串行通信147

6.1串行通信基础147

6.1.1异步串行通信的字符格式147

6.1.2异步串行通信的信号形式148

6.1.3串行通信的数据通路形式148

6.1.4串行通信的数据传输速率149

6.2串行口的结构与工作原理149

6.2.1串行口的结构149

6.2.2串行口的工作原理150

6.3串行口的控制寄存器151

6.3.1串行控制寄存器151

6.3.2电源控制寄存器152

6.3.3中断允许寄存器152

6.4单片机串行通信的工作方式152

6.4.1串行口工作方式0153

6.4.2串行口工作方式1155

6.4.3串行口工作方式2和方式3162

6.5单片机串行通信接口技术166

6.5.1常用的标准串行通信接口166

6.5.2单片机串行通信接口169

6.5.3单片机与PC通信接口170

6.5.4单片机与计算机通信程序设计171

习题175

第7章 单片机的系统扩展177

7.1 51系列单片机的扩展总线基础178

7.1.1 51系列单片机扩展总线的结构和组成178

7.1.2 51系列单片机扩展总线的逻辑关系和时序分析179

7.1.3总线扩展的地址译码方法181

7.1.4扩展总线设计接口电路时应该考虑的问题186

7.2 51存储器的扩展187

7.2.1存储器基础知识187

7.2.2程序存储器的扩展194

7.2.3数据存储器的扩展197

7.2.4存储器综合扩展举例198

7.3 51并行I／O接口的扩展199

7.3.1简单的I／O接口扩展199

7.3.2采用专用芯片扩展I／O接口203

7.3.3采用串行控制器扩展并行I／O接口210

7.4单片机串行扩展总线接口技术213

7.4.1 SPI串行总线213

7.4.2 IIC总线222

习题232

第8章 单片机的典型外围接口技术234

8.1人机接口技术234

8.1.1键盘及接口234

8.1.2 LED显示器及接口240

8.1.3 LCD显示器及接口241

8.2 A／D转换器及接口技术255

8.2.1 A／D转换器概述255

8.2.2 ADC0809 A／D转换器芯片256

8.2.3 ADC0809与51单片机的接口258

8.2.4 ADC0809的应用——8路巡回检测系统258

8.3 D／A转换器及接口技术260

8.3.1 D／A转换器概述260

8.3.2并行输入D／A转换芯片DAC0832261

8.3.3 DAC0832与51单片机的接口263

8.4开关量接口267

8.4.1通道的隔离268

8.4.2开关量输入接口268

8.4.3开关量输出接口269

习题271

第9章 单片机应用系统设计与调试273

9.1单片机应用系统开发过程273

9.2可行性分析273

9.2.1可行性分析的主要内容273

9.2.2研制教学实验板的可行性分析274

9.3系统方案设计277

9.3.1系统的主要功能与性能277

9.3.2硬件结构设计279

9.3.3软件结构设计280

9.3.4教学实验板系统设计方案281

9.4硬件电路设计与制作285

9.4.1硬件电路设计285

9.4.2电路参数的计算286

9.4.3 PCB板制作286

9.4.4教学实验板的电路设计与制作286

9.5软件程序设计289

9.5.1软件设计过程289

9.5.2优秀应用软件的特点289

9.6单片机应用系统调试290

9.6.1调试工具290

9.6.2硬件调试291

9.6.3软件调试293

9.6.4模拟调试294

9.6.5现场调试295

9.6.6教学实验板的调试296

9.6.7小结305

习题305

第10章 智能侧滑仪设计实例307

10.1应用背景简介307

10.2侧滑检测的原理和侧滑试验台的结构308

10.2.1侧滑产生的原理308

10.2.2侧滑检测的基本原理309

10.2.3侧滑试验台的基本结构310

10.3智能侧滑仪的主要功能和技术指标要求311

10.4智能侧滑仪的总体设计311

10.5智能侧滑仪的硬件电路设计316

10.6智能侧滑仪的软件设计323

第11章 μVision3集成开发环境的使用330

11.1 μVision3简介330

11.1.1 μVision3的软件组成331

11.1.2使用μVision3工具的软件开发流程332

11.1.3 μVision3软件的安装332

11.1.4 μVision3软件工具的界面333

11.2 μVision3的界面功能338

11.2.1在多个文件中查找338

11.2.2资源浏览器338

11.2.3自定义工具菜单340

11.2.4使用SVGS功能340

11.3使用μVision3创建自己的应用342

11.3.1启动μVision3并创建一个项目342

11.3.2新建一个源文件344

11.3.3为目标设置工具选项345

11.3.4编译项目并生成HEX文件346

11.4使用μVision3调试应用程序348

11.4.1调试模式的设置349

11.4.2启动调试模式349

11.4.3常用的调试窗口350

11.4.4片上资源的仿真353

11.4.5运行调试图标354

11.4.6应用程序仿真运行355

11.5调试技巧356

11.5.1模拟外部I／O设备356

11.5.2将单片机的串行端口与PC的串口绑定357

11.5.3预先设置I／O接口或内存的值357

11.5.4自定义快捷键357

习题358

第12章 单片机实验指导359

12.1实验板使用说明359

12.1.1实验板外观图359

12.1.2实验板元器件分布图359

12.1.3实验板中跳线、开关和按键的功能359

12.2实验辅助软件介绍361

12.2.1在系统编程软件的使用361

12.2.2 PC串口调试软件的使用363

12.3实验指导365

12.3.1实验一 使用μVision集成开发工具设计、调试汇编语言程序365

12.3.2实验二 使用μVision集成开发工具设计、调试C51语言程序366

12.3.3实验三 跑马灯实验368

12.3.4实验四 单片机外部中断实验369

12.3.5实验五 电子钟实验370

12.3.6实验六 计数器实验371

12.3.7实验七 串行通信实验372

12.3.8实验八A／D转换实验374

12.3.9实验九D／A转换实验376

12.3.10实验十 开关量输入实验377

12.3.11实验十一 矩阵键盘实验378

参考文献380