单片微型计算机原理及应用-(第2版)

目 录

第1章 绪论 1
1.1 计算机的诞生、发展及基本结构 1
1.2 计算机类型划分 2
1.2.1 通用计算机 2
1.2.2 嵌入式计算机 2
1.3 嵌入式计算机的类别及应用特点 3
1.3.1 嵌入式计算机的类别 3
1.3.2 嵌入式计算机系统的应用特点 3
1.4 单片微型计算机应用系统举例 3
习题与思考题1 5
第2章 微型计算机基础 6
2.1 计算机中的数、编码和运算 6
2.1.1 计算机中常用的数制及相互
转换 6
2.1.2 微型计算机中常用的编码 7
2.1.3 微型计算机的运算基础 8
2.2 微型计算机的基本结构 11
2.2.1 存储器的组成及功能 12
2.2.2 微处理器的结构及工作原理 14
2.2.3 输入/输出设备及其接口电路 19
2.2.4 微型计算机的总线连接结构 20
2.3 微型计算机的指令执行过程 22
2.4 微型计算机系统 24
2.4.1 微型计算机系统的组成 24
2.4.2 微型计算机系统的性能指标 26
2.4.3 微型计算机的分类 27
2.5 单片微型计算机概述 27
2.5.1 什么是单片微型计算机 27
2.5.2 单片机的发展历史 27
2.5.3 单片机的特点 28
2.5.4 单片机的应用 28
2.5.5 单片机的发展趋势 29
2.5.6 单片机的主要制造厂商和机型 30
2.5.7 51系列单片机简介 30
习题与思考题2 32
第3章 51系列单片机的硬件结构与
时序 34
3.1 AT89S51单片机的结构概述 34
3.2 AT89S51单片机的外部引脚 35
3.2.1 电源及时钟引脚 35
3.2.2 控制引脚 36
3.2.3 并行I/O口引脚 36
3.3 AT89S51单片机的CPU 37
3.3.1 运算器 37
3.3.2 控制器 39
3.4 AT89S51单片机存储器的结构 39
3.4.1 程序存储器空间 39
3.4.2 数据存储器空间 40
3.4.3 特殊功能寄存器 41
3.4.4 位地址空间 45
3.5 AT89S51单片机的并行输入/
输出接口 45
3.5.1 P0口 46
3.5.2 P1口 47
3.5.3 P2口 47
3.5.4 P3口 48
3.6 AT89S51单片机的时钟电路与
时序 49
3.6.1 AT89S51单片机的时钟电路 49
3.6.2 时序与时序定时单位 51
3.6.3 AT89S51指令的取指/执行
时序 52
3.6.4 AT89S51对片外存储器的操作
时序 53
3.7 复位操作与复位电路 55
3.8 AT89S51单片机的低功耗节电
模式与看门狗定时器 56
3.8.1 空闲模式 57
3.8.2 掉电运行模式 58
3.8.3 掉电和空闲模式下的看门狗定
时器WDT 58
习题与思考题3 58
第4章 51系列单片机的指令系统 60
4.1 指令及其格式 60
4.1.1 指令系统概述 60
4.1.2 指令描述符号的约定 61
4.1.3 机器指令的字节编码格式 61
4.1.4 符号指令的书写格式 62
4.2 51系列单片机的寻址方式 62
4.2.1 立即寻址 62
4.2.2 直接寻址 63
4.2.3 寄存器寻址 63
4.2.4 寄存器间接寻址 64
4.2.5 变址寻址（基址寄存器加变址
寄存器间址寻址） 64
4.2.6 相对寻址方式 65
4.2.7 位寻址方式 65
4.3 51系列单片机指令系统分类
介绍 66
4.3.1 数据传送类指令 66
4.3.2 算术运算类指令 71
4.3.3 逻辑运算与移位指令 77
4.3.4 控制转移类指令 79
4.3.5 位操作类指令 84
4.3.6 51系列单片机指令汇总 86
习题与思考题4 89
第5章 51系列单片机汇编语言程序设
计及仿真调试 91
5.1 汇编语言程序设计基础 91
5.1.1 机器语言、汇编语言与高级
语言 91
5.1.2 汇编语言的语句和格式 92
5.1.3 伪指令 93
5.1.4 汇编语言源程序的汇编 95
5.1.5 汇编语言程序设计的一般步骤 96
5.2 汇编语言源程序的基本结构 96
5.2.1 顺序结构 96
5.2.2 分支结构 97
5.2.3 循环结构 98
5.2.4 子程序 102
5.3 51系列单片机汇编语言实用
程序设计举例 105
5.3.1 查表程序设计 105
5.3.2 散转程序设计 107
5.3.3 码制转换程序设计 108
5.3.4 运算程序设计 109
5.4 程序调试与集成开发环境软件
Keil μVision 110
5.4.1 程序调试概述 110
5.4.2 Keil μVision软件简介 110
5.4.3 Keil μVision集成开发环境中
调试单片机汇编语言源程序的
方法 111
习题与思考题5 117
*第6章 单片机的Ｃ语言程序设计 118
6.1 单片机C语言概述 118
6.1.1 采用C51的优点 118
6.1.2 C51的程序框架 118
6.1.3 C51的程序开发过程 119
6.2 C51的数据与运算 120
6.2.1 C51的数据类型 120
6.2.2 C51的数据存储类型 121
6.2.3 C51数据的存储器模式 121
6.2.4 C51的指针变量 121
6.2.5 C51对SFR、可寻址位、存
储器和I/O口的定义 124
6.3 C51的运算符和表达式 126
6.4 C51的基本语句 129
6.4.1 表达式语句 129
6.4.2 复合语句 129
6.4.3 选择语句 129
6.4.4 循环语句 130
6.5 C51的函数 131
6.5.1 函数的分类 131
6.5.2 C51函数的定义 132
6.5.3 C51函数的调用 133
6.5.4 对被调函数的说明 133
6.5.5 C51的库函数 133
6.6 C51编程实例 133
6.6.1 C语言程序与汇编语言源程序
的关系 133
6.6.2 顺序程序的设计 135
6.6.3 循环程序的设计 136
6.6.4 分支程序的设计 136
6.7 汇编语言和C语言的混合编程 138
习题与思考题6 139
第7章 51系列单片机I/O口应用与
软/硬件系统模拟调试 140
7.1 AT89S51单片机I/O接口的
应用 140
7.1.1 AT89S51单片机I/O接口的
操作方式 140
7.1.2 I/O接口的应用实例：发光二
极管的控制 141
7.2 软/硬件系统的模拟调试与Proteus
软件 143
7.2.1 Proteus软件的特点 143
7.2.2 Proteus软件对于单片机教学的
重要意义 143
7.3 Proteus软件快速入门 143
7.3.1 Proteus工作界面 144
7.3.2 使用Proteus进行单片机系统
仿真设计的步骤 146
7.4 应用实例 146
7.4.1 原理图设计 146
7.4.2 Proteus仿真 149
习题与思考题7 150
第8章 51系列单片机的中断系统 151
8.1 中断系统的基本概念 151
8.1.1 中断的定义和作用 151
8.1.2 中断的分类 152
8.1.3 中断系统的基本结构及功能 152
8.2 AT89S51单片机的中断系统 157
8.2.1 AT89S51的中断请求源和
中断标志 158
8.2.2 AT89S51对中断请求的控制 159
8.2.3 AT89S51中断处理的过程 162
8.3 中断系统的程序设计及实例 165
8.3.1 中断系统的程序设计 165
8.3.2 中断系统程序设计举例 167
8.4 AT89S51对外部中断源的扩展 171
8.4.1 采用中断加查询法扩展外部
中断源 171
习题与思考题8 174
第9章 51系列单片机的定时器/计
数器 176
9.1 定时器/计数器概述 176
9.2 AT89S51单片机定时器/计数器
的结构 176
9.2.1 工作方式控制寄存器TMOD 177
9.2.2 定时器/计数器控制寄存器
TCON 178
9.3 定时器/计数器的4种工作
方式 178
9.3.1 方式0 178
9.3.2 方式1 179
9.3.3 方式2 180
9.3.4 方式3 180
9.4 对外部输入信号的要求 182
9.5 定时器/计数器的编程和应用 182
9.5.1 定时器/计数器的编程 182
9.5.2 定时器/计数器的应用举例 183
习题与思考题9 196
第10章 51系列单片机的串行接口及
其应用 198
10.1 计算机串行通信基础 198
10.1.1 计算机通信方式的分类 198
10.1.2 串行通信的分类 199
10.1.3 串行通信的制式 201
10.1.4 串行通信中的调制与解调 201
10.1.5 串行通信的校验 202
10.1.6 串行通信中串行I/O数据的
实现 202
10.2 AT89S51单片机串行口的结
构及工作原理 203
10.2.1 串行口的结构 203
10.2.2 串行口的工作方式 205
10.3 AT89S51单片机串行口的
应用 211
10.3.1 串行通信的编程要点 211
10.3.2 串行口在方式0下的应用 212
10.3.3 串行口在其他方式下的
应用 215
10.4 单片机的主从式多机通信 223
10.5 单片机与PC间的串行通信 224
10.5.1 单片机与PC串行通信的
硬件连接 224
10.5.2 通信协议与通信程序 226
习题与思考题10 227
第11章 51系列单片机的存储器扩展 229
11.1 单片机系统扩展概述 229
11.2 51系列单片机并行总线构造
和地址锁存器 230
11.2.1 并行总线的构造 230
11.2.2 外部地址锁存器 230
11.3 51系列单片机地址空间分配
和地址译码器 231
11.4 程序存储器的扩展 235
11.4.1 程序存储器芯片类型的选择 235
11.4.2 常用EPROM芯片的简介 235
11.4.3 访问程序存储器的控制信号 237
11.4.4 AT89S51单片机与EPROM
的接口电路设计 238
11.4.5 单片机外扩程序存储器的时
序分析与使用 239
11.5 数据存储器扩展 240
11.5.1 数据存储器芯片类型的
选择 240
11.5.2 常用静态数据存储器RAM
芯片简介 240
11.5.3 AT89S51单片机与外部RAM
的接口电路设计 241
11.5.4 单片机外扩数据存储器的时
序分析与使用 243
11.6 程序存储器和数据存储器的综
合扩展 244
11.7 E2PROM的扩展简介 246
11.7.1 并行E2PROM芯片简介 246
11.7.2 E2PROM的工作方式 247
11.7.3 并行E2PROM与单片机的
接口设计 247
11.8 AT89S51单片机片内Flash存
储器的编程 247
11.8.1 AT89S51单片机片内Flash
存储器概况 248
11.8.2 AT89S51单片机片内Flash
存储器的编程 248
习题与思考题11 250
第12章 51系列单片机的并行I/O
接口扩展 251
12.1 I/O接口扩展概述 251
12.1.1 I/O接口的功能 251
12.1.2 I/O端口的编址 252
12.1.3 单片机与I/O设备的数据传
送方式 253
12.1.4 单1