目　录

第 1章　MCS-51单片机硬件结构及工作原理　1
1.1　单片机的发展概述　1
1.2　常用单片机软件开发系统的安装及使用　2
1.2.1　Keil C51软件使用　2
1.2.2　下载线使用　7
1.2.3　Proteus软件的使用　8
1.3　MCS-51单片机的内部组成　13
1.3.1　内部结构　13
1.3.2　MCS-51单片机的基本结构与特征　14
1.3.3　MCS-51单片机的引脚介绍　15
1.4　MCS-51单片机的芯片内部存储器和专用寄存器　18
1.4.1　程序存储器　18
1.4.2　数据存储器及专用寄存器　20
1.5　时序与时钟电路　23
1.5.1　振荡电路　23
1.5.2　时钟信号的方式　24
1.5.3　基本的时序单位　24
1.5.4　指令时序的执行过程　25
1.6　MCS-51单片机工作方式　26
1.6.1　复位方式　26
1.6.2　程序执行方式　28
1.6.3　单步执行方式　28
1.6.4　掉电保护方式　28
本章小结　28
思考与练习　29

第 2章　MCS-51指令系统　30
2.1　MCS-51单片机的数据传送类指令　30
2.1.1　指令系统及寻址方式　30
2.1.2　数据传送指令　37
2.2　运算类及移位指令　46
2.2.1　算术运算指令　46
2.2.2　逻辑运算指令　53
2.2.3　位操作指令　57
2.3　控制转移指令　62
2.3.1　无条件转移指令　63
2.3.2　条件转移指令　67
2.3.3　比较转移指令　70
2.3.4　循环转移指令　73
2.3.5　子程序调用及返回指令　73
2.4　堆栈操作指令、空操作指令、伪指令及字节交换指令　77
2.4.1　堆栈操作指令　77
2.4.2　空操作指令　78
2.4.3　伪指令　78
2.4.4　字节交换指令　83
本章小结　83
思考与练习　84

第3章　单片机存储器扩展　86
3.1　单片机扩展系统　86
3.1.1　扩展结构框图　88
3.1.2　系统总线及总线构造　88
3.1.3　地址锁存器　89
3.2　扩展技术　92
3.2.1　存储器编址技术　93
3.2.2　程序存储器的扩展　95
3.2.3　数据存储器的扩展　97
3.3　存储器的特点　100
3.3.1　单片机存储器的种类和分布　100
3.3.2　各存储器的区别　102
本章小结　103
思考与练习　103

第4章　单片机I/O扩展及应用　104
4.1　单片机I/O接口技术基础　104
4.1.1　单片机输入口的扩展　104
4.1.2　输出口线的扩展　107
4.1.3　单片机可编程I/O扩展芯片8155　108
4.2　单片机LED显示器接口技术　115
4.2.1　七段码LED显示器　116
4.2.2　LCD的显示方法和接口　122
4.3　单片机键盘接口技术　127
4.3.1　键盘接口原理　127
4.3.2　矩阵键盘接口的实现　127
本章小结　131
思考与练习　131

第5章　定时器/计数器　132
5.1　定时器/计数器的结构及工作原理　132
5.1.1　定时器/计数器的基本概念　132
5.1.2　定时器/计数器的结构及工作原理　133
5.2　定时器/计数器方式寄存器和控制寄存器　134
5.2.1　定时器/计数器方式寄存器TMOD　134
5.2.2　定时器/计数器控制寄存器TCON　136
5.3　定时器/计数器的工作方式　137
5.3.1　工作方式0　137
5.3.2　工作方式1　138
5.3.3　工作方式2　139
5.3.4　工作方式3　140
5.4　定时器/计数器的初始化　141
5.5　定时器/计数器案例电路仿真设计　142
本章小结　150
思考与练习　151

第6章　中断系统　152
6.1　中断概述　152
6.1.1　中断概念　152
6.1.2　中断的优越性　153
6.2　中断的种类　153
6.2.1　外部中断　153
6.2.2　内部中断　154
6.3　MCS-51单片机的中断系统　154
6.3.1　中断源及控制　154
6.3.2　中断过程　160
6.3.3　中断系统的初始化　162
6.4　中断系统案例电路仿真设计　163
6.4.1　行人信号灯案例中断系统电路仿真设计　163
6.4.2　例6.2数据采集案例中断系统电路仿真设计　168
6.4.3　例6.3手动按钮行人信号灯案例中断系统电路仿真设计　170
本章小结　173
思考与练习　174

第7章　汇编语言程序设计　175
7.1　单片机程序的设计步骤　175
7.2　顺序程序设计　176
7.2.1　顺序程序的结构　177
7.2.2　顺序程序设计方法及应用实例　177
7.3　循环程序设计　185
7.3.1　循环程序的结构　185
7.3.2　循环程序设计方法及其应用实例　186
7.4　分支程序设计　192
7.4.1　分支程序的结构　192
7.4.2　分支程序设计方法及应用实例　193
7.5　子程序的设计、调用与返回　197
7.5.1　子程序的调用和返回　197
7.5.2　现场保护、恢复现场和参数传递　201
本章小结　202
思考与练习　202

第8章　实训项目设计与应用　203
8.1　Proteus在单片机技术应用中的仿真使用　203
8.1.1　Proteus介绍　203
8.1.2　Proteus VSM的仿真　204
8.1.3　Proteus绘制PCB　204
8.1.4　Proteus在单片机系统设计方面的应用　204
8.2　Proteus与Keil C51的联调　210
8.3　Proteus的PCB的设计流程　212
8.3.1　Proteus的PCB设计操作　212
8.3.2　封装制作　217
8.4　拓展训练　219
实训项目一　步进电机控制设计　219
实训项目二　数字钟设计　223
实训项目三　直流电机控制设计　230

附录　MCS-51单片机指令总表　235