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第1章 单片机概述1

1.1单片机的概念及主要特点1

1.2单片机的分类及发展趋势1

1.2.1单片机的分类1

1.2.2单片机的发展趋势2

1.3常见的主流单片机3

1.3.1目前流行的51内核单片机3

1.3.2目前流行的非51内核的单片机8

1.4单片机的应用领域9

习题一10

第2章 AT89系列单片机的硬件体系结构11

2.1 AT89系列单片机概述11

2.1.1 AT89系列单片机简介11

2.1.2 AT89系列单片机的主要性能11

2.1.3 AT89系列单片机的主要品种11

2.1.4 AT89系列单片机的型号编码13

2.2 AT89系列单片机的结构原理13

2.2.1 AT89系列单片机的基本组成13

2.2.2 AT89系列单片机的内部框图14

2.2.3 AT89系列单片机的CPU14

2.3 AT89系列单片机的存储器结构17

2.3.1 AT89系列单片机的程序存储器17

2.3.2 AT89系列单片机的数据存储器19

2.4 AT89系列单片机的引脚功能26

2.4.1外部引脚26

2.4.2片外总线结构28

2.5 AT89系列单片机的I/O接口28

2.5.1 P0口28

2.5.2 P1口29

2.5.3 P2口30

2.5.4 P3口30

2.6 AT89S系列单片机内部看门狗定时器31

2.6.1看门狗定时器简介31

2.6.2看门狗定时器的使用31

2.7 AT89系列单片机的复位工作方式32

2.8 AT89系列单片机的低功耗方式33

2.8.1空闲工作方式33

2.8.2掉电工作方式34

2.9 AT89系列单片机的时序34

2.9.1几个基本时序单位34

2.9.2 CPU取指令和执行指令时序35

习题二36

第3章 单片机的指令系统及汇编语言程序设计38

3.1 51系列单片机指令系统概述38

3.2 51系列单片机的寻址方式38

3.2.1立即寻址39

3.2.2寄存器寻址39

3.2.3直接寻址39

3.2.4寄存器间接寻址39

3.2.5相对寻址40

3.2.6变址寻址40

3.2.7位寻址41

3.3 51系列单片机指令系统41

3.3.1数据传送指令41

3.3.2算术运算指令44

3.3.3逻辑操作指令47

3.3.4控制转移指令49

3.3.5位操作指令55

3.4 51系列单片机汇编语言的语句格式56

3.5 51系列单片机汇编程序常用伪指令57

3.5.1定义起始地址伪指令57

3.5.2定义汇编结束伪指令57

3.5.3标号赋值伪指令57

3.5.4字节定义伪指令58

3.5.5字定义伪指令58

3.5.6存储区定义伪指令59

3.5.7位定义伪指令59

3.5.8内部RAM地址赋值伪指令59

3.5.9外部RAM地址赋值伪指令59

3.6 51系列单片机汇编程序设计方法60

3.6.1顺序结构程序设计60

3.6.2分支结构程序设计60

3.6.3循环结构程序设计61

3.6.4查表程序设计62

3.6.5子程序设计64

习题三65

第4章 C51程序设计67

4.1 C51程序设计基础67

4.1.1 C51语言特点和程序结构67

4.1.2 C51的字符集、标识符与关键字68

4.2 C51数据类型69

4.2.1字符型70

4.2.2整型70

4.2.3长整型70

4.2.4浮点型70

4.2.5位型71

4.2.6寄存器型71

4.3 C51运算量71

4.3.1常量71

4.3.2变量73

4.3.3 C51扩展数据类型的变量定义75

4.3.4 C51绝对地址访问77

4.3.5储存模式78

4.4 C51运算符和表达式79

4.4.1算术运算符与算术表达式79

4.4.2逻辑运算符与逻辑表达式79

4.4.3关系运算符与关系表达式80

4.4.4位操作运算符与位表达式80

4.4.5赋值运算符与赋值表达式81

4.4.6逗号运算符与逗号表达式82

4.5 C51语句82

4.5.1 if语句82

4.5.2 switch语句83

4.5.3 while语句84

4.5.4 do-while语句84

4.5.5 for语句85

4.5.6 goto语句、break语句和continue语句85

4.5.7 return语句86

4.6 C51语言中数组、指针、结构和联合87

4.6.1数组87

4.6.2指针88

4.6.3结构89

4.6.4联合90

4.6.5枚举91

4.7函数、库函数和预处理命令91

4.7.1函数的定义91

4.7.2函数的调用和声明92

4.7.3中断函数93

4.7.4库函数94

4.7.5预处理命令97

4.8 C51程序设计97

4.8.1数值运算程序设计98

4.8.2硬件接口程序设计99

4.9 C51语言和汇编语言混合编程101

4.9.1在C51语言中嵌入汇编语言101

4.9.2 C51语言和汇编语言程序参数的传递102

4.9.3带参数传递的汇编语言调用程序实例103

习题四104

第5章 单片机应用系统的开发环境及仿真软件简介106

5.1 Keil C51集成开发环境106

5.1.1 Keil C51的工作环境106

5.1.2工程的创建108

5.1.3工程的设置109

5.1.4工程的调试运行110

5.1.5存储空间资源的查看和修改112

5.1.6变量的查看和修改113

5.2单片机硬件仿真开发工具Proteus114

5.2.1 Proteus ISIS的功能简介114

5.2.2 Proteus ISIS的用户界面114

5.2.3 Proteus ISIS的单片机系统仿真116

5.2.4 Proteus ISIS与Keil C51的联合使用119

习题五121

第6章 AT89系列单片机的内部资源及应用122

6.1 AT89系列单片机的并行口及其应用122

6.2 AT89系列单片机的中断系统124

6.2.1中断的基本概念124

6.2.2 AT89系列单片机的中断系统125

6.2.3外部事件中断及应用130

6.3 AT89系列单片机定时/计数器136

6.3.1定时/计数器的一般结构和工作原理137

6.3.2定时/计数器T0、T1功能和使用方法137

6.3.3定时/计数器的初始化编程及应用145

6.3.4 AT89S系列单片机看门狗定时器的编程方法149

6.4 AT89系列单片机的串行接口及串行通信150

6.4.1串行口的基本通信方式150

6.4.2单片机串行口及控制寄存器151

6.4.3单片机串行通信工作方式152

6.4.4单片机串行口的初始化编程及波特率设置155

6.4.5 RS-232C串行口标准157

6.4.6 RS-422、RS-485标准串行总线接口159

6.4.7串行通信应用举例160

习题六172

第7章 AT89系列单片机存储器的扩展174

7.1总线扩展及地址分配174

7.1.1系统总线174

7.1.2总线扩展175

7.1.3地址分配175

7.2 AT89系列单片机外部存储器的扩展178

7.2.1外部存储器扩展的方法178

7.2.2程序存储器的扩展178

7.2.3数据存储器的扩展180

7.2.4程序存储器和数据存储器的综合扩展182

习题七184

第8章 AT89系列单片机的接口扩展技术186

8.1 I/O接口的扩展技术186

8.1.1 I/O接口的功能186

8.1.2 I/O端口的编址186

8.1.3 I/O接口数据的传送方式187

8.1.4简单I/O接口的扩展188

8.1.5可编程序8255A的并行I/O扩展189

8.2键盘及其与单片机的接口技术196

8.2.1键盘的工作原理196

8.2.2独立式按键与单片机的接口197

8.2.3矩阵式键盘与单片机的接口199

8.3 LED显示器及其与单片机的接口技术204

8.3.1 LED显示器的结构与原理204

8.3.2 LED显示器的译码方式205

8.3.3 LED显示器的显示方式206

8.3.4 LED显示器与单片机的接口206

8.4 LCD显示器及其接口技术209

8.4.1 LCD显示器的分类209

8.4.2 LCD模块的引脚210

8.4.3寄存器选择及显示器地址211

8.4.4 LCM控制指令211

8.4.5 AT89单片机与LCD模块的接口212

8.5 A/D、D/A转换器及其与单片机的接口技术215

8.5.1模/数（A/D）转换接口215

8.5.2数/模（D/A）转换接口220

习题八224

第9章 串行总线接口技术226

9.1 SPI串行总线接口技术226

9.1.1 SPI串行总线简介226

9.1.2 SPI串行接口A/D转换器TLC549及其软硬件设计226

9.1.3 SPI串行接口D/A转换器TLC5615及其软硬件设计231

9.2 I2C总线接口技术236

9.2.1 I2C总线简介236

9.2.2用I/O口模拟I2C总线操作子程序238

9.2.3 24Cxx系列E2PROM芯片及其与单片机的接口245

9.2.4数码管动态显示驱动、键盘扫描管理芯片ZLG7290B及与单片机接口248

9.3单总线（1-Wire）接口260

9.3.1 1-Wire简介260

9.3.2 DS18B20简介260

9.3.3 DS18B20的读写时序262

9.3.4 DS18B20的操作流程及指令说明266

9.3.5电子温度计的设计267

习题九272

第10章 单片机应用系统设计方法274

10.1单片机典型应用系统组成274

10.2单片机典型应用系统开发过程274

10.2.1确定任务274

10.2.2总体设计275

10.2.3系统硬件设计276

10.2.4系统软件设计278

10.2.5软硬件系统联机调试280

10.2.6性能测定281

10.2.7生成正式产品281

习题十282

第11章 单片机应用系统设计实例283

11.1简易数字频率计的设计283

11.1.1设计要求283

11.1.2总体方案283

11.1.3系统硬件设计283

11.1.4系统软件设计284

11.2压力测量系统的设计289

11.2.1设计要求289

11.2.2总体方案289

11.2.3系统硬件设计290

11.2.4系统软件设计292

习题十一297

附录A 51系列单片机指令表298

附录B C51常见的库函数303

参考文献310