MCS-51单片机原理及应用技术教程-图书-人邮教育社区

内容摘要

　　本书以MCS-51单片机为学习平台，从应用角度出发，系统地讲解了单片机的组成原理、各功能模块的使用方法及扩展方法。
　　全书共10章。内容包括单片机的种类、功能及用途；MCS-51单片机的组成；MCS-51单片机指令系统和汇编语言程序设计；单片机内部各种硬件资源的组成、工作原理及编程使用方法；C语言在单片机编程中的使用方法；单片机扩展和接口技术，包括I/O扩展、存储器扩展、人机接口扩展以及模拟接口扩展；串行通信技术，并给出了案例；系统设计开发方法、调试方法和抗干扰技术以及用C51语言编写了单片机课程的部分实训案例。
　　书中第4～9章的例题均用C51语言进行了编译，源程序请登录人民邮电出版社教学服务与资源网(http://www.ptpedu.com.cn)免费下载。
　　本书可作为高等院校本科相关专业教材，也可供高职、高专相关专业学生使用。

目　录

第 1章　单片机概论　1
1.1　单片机概述　1
1.2　单片机的历史与发展　3
1.2.1　单片机的发展概况　3
1.2.2　单片机的发展趋势　4
1.3　常用单片机简介　5
1.3.1　MCS-51系列单片机　5
1.3.2　AT89系列单片机　7
1.4　单片机的应用领域　8
1.5　单片机中使用的数制及常用的语言　9
习题　12

第 2章　MCS-51单片机的硬件结构　13
2.1　MCS-51单片机的硬件组成　13
2.1.1　MCS-51单片机硬件结构图　13
2.1.2　MCS-51单片机的引脚信号　14
2.2　MCS-51单片机的微处理器　16
2.2.1　运算器　16
2.2.2　控制器　17
2.2.3　CPU时序　17
2.3　MCS-51单片机存储器　18
2.3.1　片内RAM结构及其地址空间分布　18
2.3.2　片外RAM的扩展　22
2.3.3　程序存储器　22
2.4　时钟电路和复位电路　23
2.4.1　时钟电路　23
2.4.2　复位电路　24
习题　25

第3章　MCS-51单片机指令系统与程序设计　26
3.1　概述　26
3.1.1　机器码指令　26
3.1.2　汇编语言指令　27
3.2　寻址方式　28
3.2.1　立即寻址　28
3.2.2　寄存器寻址　28
3.2.3　RAM寻址　28
3.2.4　程序存储器中数据的寻址　29
3.2.5　I/O端口中数据的寻址　30
3.2.6　程序的寻址　30
3.2.7　位寻址　31
3.3　指令系统　31
3.3.1　数据传送类指令　32
3.3.2　算术运算类指令　36
3.3.3　逻辑操作类指令　42
3.3.4　位操作类指令　45
3.4　汇编语言程序设计基础　46
3.4.1　顺序程序设计　46
3.4.2　循环程序设计　48
3.4.3　分支程序设计　54
3.4.4　子程序及其调用　61
习题　65

第4章　MCS-51单片机片内功能模块的使用　67
4.1　并行I/O接口的输入与输出　67
4.1.1　在MOV指令下可直接输入/输出的P1口　68
4.1.2　在MOVX指令下由系统总线进行输入/输出的P0和P2口　70
4.1.3　具有特殊功能的P3口　72
4.2　数据输入/输出的控制方式　73
4.2.1　查询传送方式　73
4.2.2　中断传送方式　75
4.3　中断系统　76
4.3.1　中断系统的结构　77
4.3.2　中断源和中断请求标志　77
4.3.3　系统对中断的管理　79
4.3.4　中断的响应过程　82
4.3.5　中断程序的编程方法　83
4.4　片内定时器/计数器　85
4.4.1　定时器/计数器的内部结构及工作原理　85
4.4.2　定时器/计数器的工作方式　88
4.4.3　定时器/计数器的应用设计　91
4.5　串行接口　98
4.5.1　串行口的内部结构　98
4.5.2　串行口的工作方式　100
4.5.3　串行口的波特率　102
4.5.4　SMOD位对波特率的影响　103
4.5.5　MCS-51单片机串口通信应用　104
习题　111

第5章　单片机的C语言编程　112
5.1　C及C51语言概述　112
5.1.1　C及C51语言的特点　112
5.1.2　C51的数据类型　112
5.1.3　C51对内部资源的定义　115
5.1.4　常量与变量　116
5.1.5　C51地址访问　118
5.2　运算符和表达式　118
5.2.1　关系运算符与关系表达式　118
5.2.2　逻辑运算符与逻辑表达式　119
5.2.3　算术运算符与算术表达式　119
5.2.4　位运算符和复合赋值运算符　120
5.2.5　条件运算符和指针运算符　121
5.2.6　强制类型转换运算符　122
5.2.7　表达式语句　122
5.3　分支程序设计　123
5.3.1　if语句　123
5.3.2　switch 语句　123
5.4　循环程序设计　124
5.4.1　while语句　124
5.4.2　do-while 语句　125
5.4.3　for 语句　126
5.4.4　break与continue语句　127
5.5　函数　127
5.5.1　函数的定义　127
5.5.2　函数的调用　128
5.5.3　中断函数　129
5.6　数组及指针的使用　130
5.6.1　数组的使用　130
5.6.2　指针的使用　132
5.7　C51的编程规范与技巧　134
5.7.1　编程规范　134
5.7.2　C51的开发技巧　134
习题　135

第6章　MCS-51单片机系统扩展　137
6.1　MCS-51单片机的扩展总线　137
6.1.1　MCS-51单片机的**小应用系统　137
6.1.2　MCS-51单片机的系统总线　137
6.1.3　外扩芯片的片选和地址分配　139
6.2　程序存储器扩展　141
6.2.1　EPROM扩展　141
6.2.2　E2PROM扩展　145
6.3　数据存储器扩展　147
6.3.1　常用的数据存储器芯片　147
6.3.2　访问外部数据存储器的读/写操作时序　148
6.3.3　常用的扩展数据存储器的接口电路　150
6.4　Flash存储器的扩展　151
6.4.1　Flash存储器的分类　152
6.4.2　常用的Flash存储器芯片　152
6.4.3　常用的Flash存储器扩展电路　153
6.5　并行I/O接口的扩展　155
6.5.1　简单I/O接口扩展　155
6.5.2　可编程8255 A扩展I/O接口　156
6.5.3　可编程8155扩展I/O接口　162
习题　168

第7章　MCS-51单片机接口技术应用　169
7.1　键盘接口电路　169
7.1.1　键盘的工作原理　169
7.1.2　独立式键盘　171
7.1.3　矩阵式键盘　172
7.1.4　键盘的编码　175
7.２　可编程8279接口芯片及应用　179
7.2.1　8279的内部结构及基本工作原理　180
7.2.2　8279的引脚功能　181
7.2.3　8279的工作方式　182
7.2.4　8279的命令字　183
7.2.5　MCS-5l单片机和8279的接口设计　186
7.2.6　8279应用举例　187
7.3　LED显示接口电路　189
7.3.1　LED显示器和显示器接口　189
7.3.2　LED显示器接口技术　190
7.4　LCD显示接口电路　193
7.4.1　概述　194
7.4.2　组成结构图　194
7.4.3　模块接口说明　195
7.4.4　模块的主要硬件构成　196
7.4.5　指令说明　197
7.4.6　读写时序图　199
7.4.7　应用举例　201
7.5　D/A转换接口电路　205
7.5.1　D/A转换接口电路的基本原理　206
7.5.2　D/A转换器的主要特点与技术指标　207
7.5.3　DAC 0832芯片　208
7.5.4　DAC 0832与MCS-51的接口设计　209
7.5.5　DAC 0832应用电路　210
7.6　A/D转换接口电路　212
7.6.1　A/D转换接口电路的基本原理　212
7.6.2　A/D转换器的主要技术指标　215
7.6.3　ADC 0809芯片　215
7.6.4　ADC 0809与MCS-51单片机的接口设计　217
习题　221

第8章　MCS-51单片机的串行通信技术　223
8.1　串行通信基础　223
8.1.1　串行通信分类　223
8.1.2　串行通信的制式　225
8.1.3　接收/发送时钟　226
8.1.4　信号的调制与解调　228
8.1.5　通信数据的检测和校正　229
8.1.6　串行通信接口电路UART、USRT和USART　230
8.2　计算机与单片机之间数据通信　233
8.2.1　异步通信适配器　233
8.2.2　计算机与单片机之间的通信技术　233
8.3　串行通信总线标准　236
8.3.1　RS-232C总线标准与应用　237
8.3.2　RS-449、RS-422A及RS-423A接口总线标准与应用　243
8.3.3　RS-485标准总线接口　246
8.3.4　20mA电流环路串行接口　248
8.3.5　I2C总线接口　248
8.3.6　DS18B20单线数字温度传感器　258
习题　265

第9章　单片机应用系统设计与调试　266
9.1　单片机应用系统设计　266
9.1.1　单片机应用系统设计步骤　266
9.1.2　单片机应用系统硬件设计　268
9.1.3　单片机应用系统软件设计　268
9.2　单片机应用系统的开发与调试　269
9.2.1　单片机应用系统的开发　269
9.2.2　单片机应用系统的调试　271
9.3　单片机应用系统的抗干扰技术　273
9.3.1　干扰源概述　273
9.3.2　硬件抗干扰技术　276
9.3.3　软件抗干扰技术　281
9.4　单片机在线编程技术　287
9.4.1　单片机在线编程概述　287
9.4.2　ISP技术　287
9.4.3　AT89S51单片机在线编程的实现　288
习题　292

第 10章　C51应用实训　293
实训1　初识C51　293
实训2　单色灯闪烁　294
思考题　297
实训3　走马灯　298
思考题　303
实训4　流水灯　303
思考题　304
实训5　外部中断　305
思考题　306
实训6　定时器　307
思考题　308
实训7　双芯灯实验　308
思考题　310
思考题　312
实训8　P1口输入/输出实验　312
实训9　直流电机实验　313
思考题　314
实训10　步进电机实验　314
思考题　316
实训11　串口实验　316
思考题　317
实训12　单片机扩展实验　318
实训13　人机接口实验　320
思考题　323
思考题　324
实训14　A/D、D/A转换实验　324
思考题　326
思考题　327
附录A　MCS-51系列单片机
指令表　328
附录B　ASCII码表　332
附录C　C51库函数　333

参考文献　339