第1章 单片机概述
1.1　什么是单片机　1
1.2　单片机的发展历史　2
1.3　单片机的特点　2
1.4　单片机的应用　3
1.5　单片机的发展趋势　4
1.6　MCS-51系列与AT89S5x系列单片机　5
1.6.1 MCS-51系列单片机　5
1.6.2 8051内核单片机与AT89S5x系列单片机　6
1.7　各种衍生品种的8051单片机　7
1.7.1 STC系列单片机　7
1.7.2 C8051F×××系列单片机　7
1.7.3 ADμC812单片机　8
1.7.4 华邦W77系列、W78系列 单片机　8
1.8　PIC系列单片机与AVR系列 单片机　8
1.8.1 PIC系列单片机　8
1.8.2 AVR系列单片机　9
1.9　其他嵌入式处理器简介　10
1.9.1 数字信号处理器　10
1.9.2 嵌入式微处理器　10
思考题及习题　11

第2章 AT89S51单片机片内硬件结构
2.1　AT89S51单片机的片内硬件结构　13
2.2　AT89S51的引脚功能　14
2.2.1 电源及时钟引脚　15
2.2.2 控制引脚　15
2.2.3 并行I/O口引脚　16
2.3　AT89S51的CPU　17
2.3.1 运算器　17
2.3.2 控制器　19
2.4　AT89S51单片机存储器的结构　19
2.4.1 程序存储器空间　20
2.4.2 数据存储器空间　21
2.4.3 特殊功能寄存器　21
2.4.4 位地址空间　24
2.5　AT89S51单片机的并行I/O口　25
2.5.1 P0口　25
2.5.2 P1口　27
2.5.3 P2口　27
2.5.4 P3口　28
2.6　时钟电路与时序　29
2.6.1 时钟电路设计　29
2.6.2 机器周期、指令周期与指令 时序　30
2.7　复位操作和复位电路　31
2.7.1 复位操作　31
2.7.2 复位电路设计　31
2.8　AT89S51单片机的最小应用系统　32
2.9　看门狗定时器的使用　32
2.10　低功耗节电模式　33
2.10.1 空间模式　34
2.10.2 掉电模式　35
2.11　AT89S52单片机与AT89S51 单片机的差异　35
2.11.1 AT89S52单片机与 AT89S51单片机片内硬件 资源的差异　35
2.11.2 AT89S52的引脚　35
2.11.3 AT89S52单片机的存储器结构　36
思考题及习题 　39

第3章 C51编程语言基础
3.1　C51编程语言简介　41
3.1.1 C51语言与8051汇编语言的 比较　41
3.1.2 C51语言与标准C语言的 比较　42
3.2　C51语言程序设计基础　42
3.2.1 C51语言中的数据类型与存储 类型　43
3.2.2 C51语言的特殊功能寄存器及 位变量定义　47
3.2.3 C51语言的绝对地址访问　49
3.2.4 C51语言的基本运算　50
3.2.5 C51语言的分支结构与循环 结构　53
3.2.6 C51语言的数组　59
3.3　C51语言的函数　61
3.3.1 函数的分类　61
3.3.2 函数的调用　63
3.3.3 中断服务函数　63
3.3.4 宏定义　64
思考题及习题 　64

第4章 开发与仿真工具
4.1　Keil C51的使用　66
4.1.1 Keil C51简介　66
4.1.2 基本操作　66
4.1.3 添加用户源程序文件　68
4.1.4 程序的编译与调试　69
4.1.5 项目的设置　72
4.2　Proteus虚拟仿真工具介绍　74
4.2.1 Proteus功能简介　74
4.2.2 Proteus ISIS的虚拟仿真　74
4.2.3 Proteus的各种虚拟仿真 调试工具　80
4.2.4 虚拟设计仿真举例　84
思考题及习题 　90

第5章 单片机与开关、键盘以及显示器件的接口设计
5.1　单片机控制发光二极管显示　91
5.1.1 单片机与发光二极管的连接　91
5.1.2 I/O口的编程控制　92
5.2　开关状态检测　95
5.2.1 开关检测案例1　95
5.2.2 开关检测案例2　96
5.3　单片机控制LED数码管的显示　97
5.3.1 LED数码管的显示原理　97
5.3.2 LED数码管的静态显示与 动态显示　100
5.4　单片机控制LED点阵显示器显示　103
5.4.1 LED点阵显示器的结构与 显示原理　103
5.4.2 控制16×16 LED点阵显示器的 案例　104
5.5　字符型液晶显示器LCD 1602的显示 控制　106
5.5.1 LCD 1602液晶显示模块 简介　106
5.5.2 单片机控制字符型LCD 1602 显示案例　112
5.6　按键式键盘接口设计　115
5.6.1 按键式键盘接口设计应解决的 问题　116
5.6.2 独立式键盘的接口设计案例　116
5.6.3 矩阵式键盘的接口设计案例　123
5.6.4 非编码键盘扫描方式的选择　125
5.6.5 单片机与专用键盘/显示器芯片 HD7279的接口设计　126
思考题及习题 　136

第6章 中断系统的工作原理及应用
6.1　AT89S51中断技术概述　138
6.2　AT89S51中断系统结构　139
6.2.1 中断请求源　139
6.2.2 中断请求标志寄存器　139
6.3　中断允许与中断优先级的控制　141
6.3.1 中断允许寄存器IE　141
6.3.2 中断优先级寄存器IP　141
6.4　响应中断请求的条件　143
6.5　外部中断的响应时间　144
6.6　外部中断的触发方式选择　144
6.7　中断请求的撤销　145
6.8　中断函数　146
6.9　中断系统应用举例　147
6.9.1 单一外中断的应用　147
6.9.2 两个外中断的应用　148
6.9.3 中断嵌套的应用　150
6.10　AT89S52与AT89S51中断系统的 差别　151
6.10.1 中断请求源的差别　151
6.10.2 中断请求标志寄存器的差别　152
6.10.3 中断允许寄存器与中断 优先级寄存器的差别　153
思考题及习题 　154

第7章 定时器/计数器的工作原理及应用
7.1　定时器/计数器的结构　156
7.1.1 定时器/计数器工作方式寄存器 TMOD　157
7.1.2 定时器/计数器控制寄存器 TCON　158
7.2　定时器/计数器的4种工作方式　158
7.2.1 方式0　158
7.2.2 方式1　159
7.2.3 方式2　159
7.2.4 方式3　160
7.3　计数器对外部输入的计数信号的 要求　161
7.4　定时器/计数器T0、T1的编程应用　162
7.4.1 P1口控制8个LED　162
7.4.2 计数器的应用　163
7.4.3 控制P1.0产生周期为2ms的 方波　165
7.4.4 利用T1控制发出1kHz的音频 信号　167
7.4.5 LED数码管秒表的制作　168
7.4.6 测量脉冲宽度——门控位 GATEx的应用　170
7.4.7 LCD时钟的设计　172
7.5　AT89S52新增定时器/计数器T2 简介　174
7.5.1 T2的特殊功能寄存器T2CON 和T2MOD　174
7.5.2 T2的16位自动重装载方式　176
7.5.3 T2的捕捉方式　178
7.5.4 T2的波特率发生器方式及可 编程时钟输出　178
思考题及习题 　180

第8章 串行口的工作原理及应用
8.1　串行通信基础　183
8.1.1 并行通信与串行通信　183
8.1.2 同步通信与异步通信　184
8.1.3 串行通信的传输模式　185
8.1.4 串行通信的错误校验　185
8.2　串行口的结构　186
8.2.1 串行口控制寄存器SCON　186
8.2.2 特殊功能寄存器PCON　188
8.3　串行口的4种工作方式　188
8.3.1 方式0　188
8.3.2 方式1　192
8.3.3 方式2　194
8.3.4 方式3　195
8.4　多机通信　195
8.5　波特率的制定方法　196
8.5.1 波特率的定义　196
8.5.2 定时器T1产生波特率的 计算　196
8.6　串行口应用设计案例　198
8.6.1 串行通信标准接口RS232、 RS422与RS485简介　198
8.6.2 方式1的应用设计　201
8.6.3 方式2和方式3的应用设计　207
8.6.4 多机通信的应用设计　209
8.6.5 单片机与PC串行通信的 设计　215
8.6.6 PC与单片机或与多个单片机的 串行通信　218
思考题及习题 　219

第9章 单片机系统的并行扩展
9.1　系统并行扩展技术　221
9.1.1 系统并行扩展结构　221
9.1.2 地址空间分配　223
9.1.3 外部地址锁存器　225
9.2　外部数据存储器的并行扩展　226
9.2.1 常用的静态RAM芯片　226
9.2.2 读写片外RAM的操作时序　227
9.2.3 并行扩展数据存储器的设计　229
9.2.4 单片机外扩数据存储器 RAM6264的案例设计　230
9.3　片内Flash存储器的编程　232
9.3.1 使用通用编程器的程序写入　233
9.3.2 使用下载线的ISP编程　233
9.4　E2PROM的并行扩展　234
9.4.1 并行E2PROM芯片简介　234
9.4.2 AT89S51单片机扩展 E2PROM 2864A的设计　235
9.5　AT89S51扩展并行I/O芯片82C55的 设计　236
9.5.1 I/O口扩展概述　236
9.5.2 并行I/O芯片82C55简介　237
9.5.3 82C55的3种工作方式　240
9.5.4 AT89S51单片机与82C55的 接口设计　244
9.6　利用74LSTTL电路扩展并行 I/O口　245
9.7　用AT89S51单片机的串行口扩展并行 I/O口　247
9.7.1 用74LS165扩展并行输 入口　247
9.7.2 用74LS164扩展并行输 出口　248
思考题及习题 　249

第10章 AT89S51单片机系统的串行扩展
10.1　单总线串行扩展　251
10.1.1 单总线扩展的典型应用—— DS18B20的温度测量系统　252
10.1.2 设计案例：单总线DS18B20 温度测量系统　254
10.2　SPI总线串行扩展　257
10.3　I2C总线的串行扩展　258
10.3.1 I2C总线系统的基本结构　258
10.3.2 I2C总线的数据传送规定　259
10.3.3 AT89S51的I2C总线扩展系统　262
10.3.4 I2C总线数据传送的模拟　263
10.3.5 利用I2C总线扩展E2PROM AT24C02的IC卡设计　266
思考题及习题 　272

第11章 AT89S51单片机与DAC、ADC的接口
11.1　单片机扩展DAC概述　273
11.2　单片机扩展并行8位DAC0832　274
11.2.1 DAC0832简介　274
11.2.2 案例设计：单片机扩展 DAC0832的程控电压源　276
11.2.3 案例设计：波形发生器的 制作　277
11.3　单片机扩展串行10位DAC—— TLC5615　281
11.3.1 串行DAC——TLC5615 简介　281
11.3.2 案例设计：单片机扩展串行DAC——TLC5615的设计　283
11.4　单片机扩展ADC概述　285
11.5　单片机并行扩展8位 ADC0809　286
11.5.1 案例设计：单片机控制 ADC0809进行A/D转换　288
11.5.2 案例设计：两路输入的数字 电压表的设计　289
11.6　单片机扩展串行8位ADC—— TLC549　292
11.6.1 TLC549的特性及工作 原理　292
11.6.2 案例设计：单片机扩展 TLC549的设计　294
11.7　单片机扩展12位串行ADC—— TLC2543　295
11.7.1 TLC2543的特性及工作 原理　296
11.7.2 案例设计：单片机扩展 TLC2543的设计　297
思考题及习题 　300

第12章 单片机的各种应用设计
12.1　单片机控制步进电机的设计　302
12.2　单片机控制直流电机的设计　304
12.3　频率计的制作　306
12.4　电话机拨号的模拟　309
12.5　8位竞赛抢答器的设计　314
12.6　基于时钟/日历芯片DS1302的 电子钟的设计　319
思考题及习题 　325

第13章 单片机应用系统抗干扰与可靠性设计
13.1　干扰的来源　326
13.2　供电系统干扰及其抗干扰 措施　327
13.2.1 电源干扰来源、种类和 危害　327
13.2.2 供电系统的抗干扰 设计　328
13.3　过程通道干扰的抑制措施—— 隔离　329
13.3.1 光电耦合隔离的基本 配置　329
13.3.2 光电隔离的实现　329
13.4　空间干扰及抗干扰措施　330
13.4.1 接地技术　331
13.4.2 屏蔽技术　332
13.5　反电势干扰的抑制　333
13.6　印制电路板的抗干扰设计　334
13.6.1 地线与电源线设计　334
13.6.2 去耦电容的配置　335
13.6.3 印制电路板的布线的抗干扰 设计　335
13.7　软件抗干扰措施　336
13.7.1 软件抗干扰的一般方法　336
13.7.2 软件滤波　336
13.7.3 开关量输入/输出软件抗干扰 设计　337
思考题及习题 　338

第14章 单片机应用系统的设计与调试
14.1　单片机应用系统的设计步骤　340
14.2　单片机应用系统设计　341
14.2.1 硬件设计应考虑的问题　341
14.2.2 典型的单片机应用系统　342
14.2.3 系统设计中的总线驱动　343
14.2.4 软件设计应考虑的问题　345
14.3　单片机应用系统的仿真开发与 调试　345
思考题及习题 　348

附录A 基础实验题目　349
附录B 课程设计题目　355
参考文献　362