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内容摘要

　　本书以应用项目为驱动，将基本知识、实际应用和PROTEUS仿真技术相结合。基本知识以“够用”为原则，应用项目以“实用”为目的，重在基本技能的训练与培养；PROTEUS仿真技术为单片机仿真教学提供了基础。本书以MCS-51系列单片机为主体机型讲述单片机原理，其内容也适用于与MCS-51系列单片机兼容的其他类型单片机。与此同时，本书还介绍了PROTEUS设计与仿真平台、WAVE软件调试器、编程器等开发工具，书中列有大量单片机应用实例并利用PROTEUS进行仿真。
　　本书可作为高等专科和高等职业院校教材，也可作为单片机应用工程技术人员及单片机应用技术爱好者的参考书。

目　录

第 1章　绪论　1
1.1　单片机及其发展概况　1
1.1.1　什么是单片机　1
1.1.2　单片机的特点　1
1.1.3　单片机的应用　2
1.1.4　单片机的发展　3
1.1.5　单片机系列产品介绍　4
1.2　计算机的数制与码制　5
1.2.1　数制的概念　5
1.2.2　码制的概念　8
1.3　单片机应用系统的开发　11
1.3.1　跑马灯控制系统设计　11
1.3.2　单片机应用系统开发流程　12
1.4　PROTEUS应用基础　13
1.4.1　PROTEUS窗口简介　14
1.4.2　PROTEUS原理图设计　17
1.4.3　PROTEUS仿真调试　22
1.4.4　PROTEUS信号观测　27
1.5　实训1：PROTEUS应用初步　32
1.5.1　实训目的　32
1.5.2　跑马灯控制系统PROTEUS原理图设计　32
小结　32
练习题1　33

第 2章　MCS-51系列单片机内部结构　34
2.1　MCS-51系列单片机封装引脚和内部结构框图　34
2.1.1　封装引脚功能　34
2.1.2　内部结构　35
2.2　MCS-51系列单片机存储器结构　39
2.2.1　存储器划分方法　39
2.2.2　程序存储器ROM　39
2.2.3　数据存储器RAM　40
2.2.4　特殊功能寄存器SFR　41
2.3　MCS-51系列单片机的时钟电路及复位电路　43
2.3.1　时钟电路　43
2.3.2　复位电路　45
2.3.3　MCS-51系列单片机**小系统　47
2.4　实训2：单片机复位、晶振、ALE信号的观测　47
2.4.1　电路制做　47
2.4.2　信号观测　47
小结　48
练习题2　50

第3章　MCS-51系列单片机指令系统　52
3.1　基本概念　52
3.1.1　指令、指令系统、机器代码　52
3.1.2　程序、程序设计、机器语言　53
3.1.3　汇编语言、汇编语言指令格式、常用符号　53
3.2　寻址方式　55
3.2.1　寻址、寻址方式、寻址存储器范围　55
3.2.2　立即寻址　56
3.2.3　直接寻址　56
3.2.4　寄存器寻址　56
3.2.5　寄存器间接寻址　57
3.2.6　基址加变址寻址　57
3.2.7　相对寻址　58
3.2.8　位寻址　59
3.3　指令系统　59
3.3.1　数据传送类指令　59
3.3.2　算术运算类指令　63
3.3.3　逻辑运算类指令　69
3.3.4　控制转移类指令　72
3.3.5　位操作类指令　76
3.4　实训3：WAVE6000集成调试软件应用(1)　79
3.4.1　实训目的　79
3.4.2　WAVE6000快速入门　79
3.4.3　WAVE6000的初步应用　82
小结　83
练习题3　83

第4章　MCS-51系列单片机汇编语言程序设计　86
4.1　程序设计　86
4.1.1　伪指令　86
4.1.2　程序设计　89
4.1.3　程序结构　90
4.2　汇编语言程序设计举例　94
4.2.1　延时程序　94
4.2.2　查表程序　95
4.2.3　码制转换程序　97
4.2.4　数据排序程序　99
4.2.5　算术运算类程序　100
4.3　实训4：WAVE6000集成调试软件应用(2)　103
4.3.1　实训目的　103
4.3.2　WAVE断点调试及程序的全速运行　104
4.3.3　设计分支结构程序并用WAVE6000进行仿真调试　105
4.3.4　设计查表程序并用WAVE6000进行仿真调试　105
小结　106
练习题4　107

第5章　MCS-51系列单片机I/O口及其应用　108
5.1　I/O口结构及功能　108
5.1.1　P0口　108
5.1.2　P1口　110
5.1.3　P2口　110
5.1.4　P3口　111
5.1.5　I/O口的负载能力和接口要求　113
5.2　应用项目1：步进电机控制系统(恒速)　113
5.2.1　步进电机控制系统(恒速)的实现　113
5.2.2　步进电机控制系统(恒速)的PROTEUS仿真　115
5.3　应用项目2：RAM扩展　116
5.3.1　三总线结构　116
5.3.2　RAM扩展的实现　117
5.3.3　RAM扩展的PROTEUS仿真　118
5.4　实训5：编程器的使用　119
5.4.1　实训目的　119
5.4.2　编程器使用初步　119
小结　122
练习题5　123

第6章　MCS-51系列单片机的中断系统　124
6.1　中断系统　124
6.1.1　中断的基本概念　124
6.1.2　中断系统的结构　125
6.1.3　中断控制　126
6.1.4　中断过程　128
6.2　应用项目3：简单计数器　130
6.2.1　中断初始化和中断服务程序　131
6.2.2　LED显示器　131
6.2.3　简单计数器的实现　133
6.2.4　简单计数器的PROTEUS仿真　135
6.3　实训6：中断系统的应用　136
6.3.1　实训目的　136
6.3.2　实训内容　136
小结　137
练习题6　138

第7章　MCS-51系列单片机的定时/计数器　139
7.1　定时/计数器　139
7.1.1　定时/计数器概述　140
7.1.2　定时/计数器控制　140
7.1.3　定时/计数器的工作模式　142
7.1.4　定时/计数器的计数容量及初值　143
7.2　应用项目4：航标灯控制系统　145
7.2.1　定时/计数器应用的基本步骤　145
7.2.2　定时/计数器应用举例　145
7.2.3　航标灯控制系统的实现　148
7.2.4　航标灯控制系统的PROTEUS仿真　150
7.3　应用项目5：简易电子琴　151
7.3.1　简易电子琴的实现　151
7.3.2　简易电子琴的PROTEUS仿真　154
7.4　应用项目6：PWM直流电动机转速控制系统　155
7.4.1　PWM直流电动机转速控制系统的实现　155
7.4.2　PWM直流电动机转速控制系统的PROTEUS仿真　158
7.5　实训7：定时/计数器应用　158
7.5.1　实训目的　158
7.5.2　实训内容　159
小结　159
练习题7　160

第8章　MCS-51系列单片机串行口及应用　161
8.1　MCS-51系列单片机串行口　161
8.1.1　串行口的结构　161
8.1.2　串行通信过程　162
8.1.3　串行口工作方式　162
8.1.4　串行口的控制　163
8.1.5　串行口通信协议　164
8.1.6　波特率的设置　164
8.2　应用项目7：简单秒表　165
8.2.1　串行口扩展并行I/O口　165
8.2.2　简单秒表的实现　167
8.2.3　简易秒表的PROTEUS仿真　170
8.3　单片机与PC点对点通信的实现　171
8.3.1　串行口工作方式1的工作过程　171
8.3.2　单片机间点对点通信　171
8.3.3　RS-232接口技术　171
8.3.4　单片机与PC点对点通信的实现　173
8.3.5　单片机与PC点对点通信的PROTEUS仿真　175
8.4　多机通信系统的实现　176
8.4.1　串行口工作方式2、工作方式3的工作过程　176
8.4.2　主从式通信总线　177
8.4.3　RS-485通信接口技术　177
8.4.4　多机通信系统的实现　178
8.4.5　多机通信系统的PROTEUS仿真　184
8.5　实训8：串行口综合应用　185
8.5.1　实训目的　185
8.5.2　实训内容　186
练习题8　186

第9章　MCS-51系列单片机人机接口技术　187
9.1　应用项目8：产量统计系统　187
9.1.1　LED数码管动态显示　187
9.1.2　动态显示接口电路设计　188
9.1.3　动态显示程序设计　190
9.1.4　产量统计系统的实现　190
9.1.5　产量统计系统的PROTEUS仿真　193
9.2　应用项目9：LED路名显示系统　194
9.2.1　16×16 LED点阵动态显示接口技术　194
9.2.2　LED点阵程序设计　195
9.2.3　LED路名显示系统的实现　197
9.2.4　LED路名显示系统的PROTEUS仿真　200
9.3　应用项目10：楼宇呼叫系统　201
9.3.1　行列式键盘接口技术　201
9.3.2　楼宇呼叫系统的实现　206
9.3.3　楼宇呼叫系统的PROTEUS仿真　210
9.4　应用项目11：电子时钟系统　211
9.4.1　电子时钟系统的实现　211
9.4.2　电子时钟的PROTEUS仿真　215
9.5　实训9：单片机人机接口技术　216
9.5.1　实训目的　216
9.5.2　实训内容　216
小结　216
练习题9　217

第 10章　MCS-51系列单片机前向通道接口技术　218
10.1　ADC0809(0808)的接口技术　218
10.1.1　ADC0809的工作原理　218
10.1.2　接口电路设计　220
10.1.3　接口程序设计　220
10.2　应用项目12：温度控制系统　221
10.2.1　温度控制系统的实现　221
10.2.2　温度控制系统的PROTEUS仿真　224
10.3　实训10：单片机前向通道应用技术实训　225
10.3.1　实训目的　225
10.3.2　实训内容　226
小结　226
练习题10　227

第 11章　MCS-51系列单片机后向通道接口技术　228
11.1　DAC0832接口技术　228
11.1.1　DAC0832的工作原理　228
11.1.2　接口电路设计　231
11.1.3　接口程序设计　232
11.2　应用项目13：直流电机转速控制系统　233
11.2.1　直流电机控制原理　233
11.2.2　直流电机转速控制系统的实现　234
11.2.3　温度控制系统的PROTEUS仿真　237
11.3　实训11：单片机后向通道应用技术实训　238
11.3.1　实训目的　238
11.3.2　实训内容　238
小结　239
练习题11　239

附录　241
附录A　STC89C51单片机的扩展功能　241
附录B　MCS-51系列单片机指令表　243
附录C　ASCII码表　247

参考文献　248