目　录

第 1章　单片机概述　1
1.1　绪言　1
1.1.1　什么是单片机　1
1.1.2　单片机的发展概况　2
1.2　单片机的特点和应用　3
1.2.1　单片机的特点　3
1.2.2　单片机的应用　4
1.3　单片机的常用系列　5
1.3.1　单片机的主要厂商和机型　5
1.3.2　MCS-51系列单片机　5
练习题　6

第 2章　MCS-51单片机的结构与原理　7
2.1　MCS-51单片机的外部引脚与内部结构　7
2.1.1　MCS-51的外部引脚　7
2.1.2　MCS-51的内部结构　10
2.2　MCS-51单片机的CPU结构　11
2.2.1　CPU的基本结构　11
2.2.2　CPU的工作原理　13
2.2.3　CPU的时钟和时序　15
2.3　MCS-51单片机的存储器结构　18
2.3.1　程序存储器ROM　19
2.3.2　数据存储器RAM　20
2.3.3　单片机的复位状态　25
2.4　MCS-51单片机的并行口结构　26
2.4.1　P0口的结构　26
2.4.2　P1口的结构　27
2.4.3　P2口的结构　28
2.4.4　P3口的结构　28
练习题　29

第3章　MCS-51单片机的指令系统　30
3.1　指令系统概述　30
3.1.1　指令格式　30
3.1.2　指令中使用的符号　32
3.2　寻址方式　33
3.2.1　立即寻址　33
3.2.2　直接寻址　34
3.2.3　寄存器寻址　35
3.2.4　间接寻址　35
3.2.5　变址寻址　36
3.2.6　相对寻址　37
3.2.7　位寻址　38
3.3　数据传送指令　39
3.3.1　片内RAM数据传送指令　39
3.3.2　片外RAM数据传送指令　42
3.3.3　ROM数据传送指令　43
3.3.4　堆栈操作指令　44
3.3.5　数据交换指令　45
3.4　算术运算指令　46
3.4.1　加法指令　46
3.4.2　减法指令　50
3.4.3　乘法指令　54
3.4.4　除法指令　54
3.5　逻辑运算指令和移位指令　55
3.5.1　逻辑与指令　55
3.5.2　逻辑或指令　56
3.5.3　逻辑异或指令　56
3.5.4　累加器清0和取反指令　56
3.5.5　移位指令　57
3.6　控制转移指令　57
3.6.1　无条件转移指令　57
3.6.2　条件转移指令　60
3.6.3　子程序调用和返回指令　62
3.6.4　空操作指令　64
3.7　位操作指令　64
3.7.1　位传送指令　64
3.7.2　位设置指令　64
3.7.3　位运算指令　65
3.7.4　位条件转移指令　66
练习题　67

第4章　单片机的程序设计与调试　69
4.1　源程序的设计与汇编　69
4.1.1　伪指令　70
4.1.2　源程序的设计　73
4.1.3　源程序的汇编　76
4.2　单片机开发系统与源程序的调试　78
4.2.1　开发系统的组成　78
4.2.2　开发系统的功能　79
4.2.3　源程序的调试　80
4.3　顺序和分支程序设计　80
4.3.1　顺序程序设计　80
4.3.2　分支程序设计　81
4.4　循环和查表程序设计　85
4.4.1　循环程序设计　85
4.4.2　查表程序设计　86
4.5　子程序和中断程序设计　88
4.5.1　子程序设计　88
4.5.2　中断程序设计　93
练习题　94

第5章　MCS-51单片机的中断系统　95
5.1　MCS-51中断系统概述　95
5.1.1　中断的概念　95
5.1.2　中断系统的结构　96
5.1.3　中断源　97
5.1.4　中断请求标志　97
5.2　MCS-51的中断控制　99
5.2.1　中断允许控制　99
5.2.2　中断优先级控制　100
5.2.3　中断嵌套　101
5.3　MCS-51的中断处理　101
5.3.1　中断响应条件　101
5.3.2　中断响应过程　102
5.3.3　中断响应时间　104
5.3.4　中断的初始化　105
5.4　MCS-51外部中断源的扩展　105
练习题　107

第6章　MCS-51单片机的定时器/计数器　108
6.1　定时器/计数器的结构　108
6.1.1　定时器/计数器的结构　108
6.1.2　定时器/计数器的工作原理　109
6.2　定时器/计数器的控制　110
6.2.1　定时器/计数器控制寄存器TCON　110
6.2.2　定时器/计数器方式寄存器TMOD　110
6.3　定时器/计数器的工作方式　111
6.3.1　方式0　111
6.3.2　方式1　112
6.3.3　方式2　113
6.3.4　方式3　114
6.4　定时器/计数器应用举例　115
6.4.1　定时器/计数器用于外部中断扩展　115
6.4.2　定时器/计数器在项目中的应用　115
练习题　120

第7章　单片机的I/O接口与存储器扩展　121
7.1　I/O接口概述　121
7.1.1　I/O接口的作用　121
7.1.2　I/O端口的编址　123
7.1.3　I/O接口的数据传送方式　123
7.2　存储器扩展　125
7.2.1　ROM的扩展　125
7.2.2　RAM的扩展　130
7.2.3　存储器扩展的注意问题　134
练习题　135

第8章　单片机的并行接口　136
8.1　并行接口的结构及其操作　136
8.1.1　并行接口的结构　136
8.1.2　并行接口的操作　136
8.2　并行接口的扩展　137
8.2.1　并行接口芯片8155　138
8.2.2　利用8155扩展并行接口　143
8.3　单片机与外设的接口　145
8.3.1　单片机与键盘的接口　145
8.3.2　单片机与LED的接口　151
练习题　157

第9章　单片机的串行接口　158
9.1　串行通信基础知识　158
9.1.1　串行通信的分类　159
9.1.2　串行通信的制式　162
9.1.3　串行通信的标准接口　162
9.2　串行接口的结构与控制　168
9.2.1　串行接口的结构　168
9.2.2　串行接口的控制寄存器　169
9.3　串行接口的工作方式与波特率　171
9.3.1　串行接口的工作方式　171
9.3.2　串行接口的波特率　175
9.4　串行接口的应用举例　177
9.4.1　串行口方式0的应用　177
9.4.2　串行口方式1的应用　180
9.4.3　串行口方式2和方式3的应用　183
练习题　190

第 10章　单片机与其他器件的接口　191
10.1　单片机与D/A转换器的接口　191
10.1.1　D/A转换器　191
10.1.2　单片机与DAC0832的接口　195
10.2　单片机与A/D转换器的接口　200
10.2.1　/D转换器　200
10.2.2　单片机与ADC0809的接口　204
10.3　单片机与继电器的接口　207
10.3.1　继电器　207
10.3.2　单片机与继电器的接口　208
10.4　单片机与光电耦合器件的接口　209
10.4.1　光电耦合器　209
10.4.2　单片机与光电耦合器的接口　210
练习题　213

附录A　一个单片机的应用项目　214
A.1　项目任务　214
A.1.1　基本要求　214
A.1.2　强化要求　215
A.2　硬件设计　215
A.2.1　总体设计　215
A.2.2　实时时钟电路设计　215
A.2.3　显示电路设计　216
A.2.4　控制电路设计　216
A.3　软件设计　217
A.3.1　程序的总体设计　217
A.3.2　程序流程图设计　219
A.3.3　源程序设计　223
A.4　项目实验　228
A.4.1　实验器材　228
A.4.2　实验步骤　228
A.5　项目仿真　234
A.5.1　仿真软件　234
A.5.2　仿真步骤　234

附录B　MCS-51系列单片机指令表　245
B.1　按指令功能分类的指令表　245
B.1.1　数据传送指令　245
B.1.2　算术运算指令　246
B.1.3　逻辑运算指令和移位指令　247
B.1.4　控制转移指令　248
B.1.5　位操作指令　249
B.2　按字母顺序排列的指令表　250

参考文献　254