微机原理与单片机技术

第1章 微型计算机系统简介 1 1.1 概述 1 1.1.1 微处理器 2 1.1.2 微型计算机的组成 2 1.1.3 微型计算机的性能指标 4 1.1.4 微型计算机系统与单片机的 区别与联系 5 1.2 单片机的发展与应用 6 1.2.1 单片机的发展历程 6 1.2.2 单片机的应用场合 7 1.2.3 主流的单片机产品 8 1.3 数制与编码 9 1.3.1 数制转换 9 1.3.2 十六进制数的加减运算 11 1.3.3 补码 12 1.3.4 BCD码 13 1.3.5 ASCII码 14 1.3.6 BCD码与ASCII码的应用 14 1.4 逻辑运算与逻辑功能部件简介 15 1.4.1 逻辑运算及其特殊用途 15 1.4.2 计算机中的逻辑功能部件 16 本章小结 19 习题一 20 第2章 微处理器、内存储器及I/O 接口简介 22 2.1 8086/8088微处理器 22 2.1.1 8086/8088微处理器的功能结构 23 2.1.2 8086/8088引脚功能与系统配置 24 2.1.3 取指令与执行指令的操作过程 29 2.2 内存储器 30 2.2.1 存储器的分类 30 2.2.2 内存储器的技术指标 31 2.2.3 随机存取存储器(RAM) 31 2.2.4 只读存储器(ROM) 33 2.2.5 存储器与CPU的接口技术 36 2.3 I/O接口 39 2.3.1 I/O接口的分类和功能 39 2.3.2 I/O接口的典型结构 40 2.3.3 I/O端口的编址 41 2.3.4 CPU与I/O接口的数据传送方式 41 本章小结 42 习题二 43 第3章 MCS-51单片机的硬件结构 45 3.1 MCS-51单片机的组成 45 3.1.1 内部功能结构 45 3.1.2 引脚功能 46 3.1.3 MCS-51单片机的类型 48 3.2 MCS-51单片机的微处理器 48 3.2.1 运算器 49 3.2.2 控制器 50 3.3 MCS-51单片机的存储器 50 3.3.1 程序存储器 51 3.3.2 数据存储器 52 3.4 MCS-51单片机的并行I/O端口 55 3.4.1 P0口的结构与功能 55 3.4.2 P1口的结构与功能 57 3.4.3 P2口的结构与功能 58 3.4.4 P3口的结构与功能 58 3.5 并行I/O端口的直接输入/输出 59 3.6 MCS-51单片机的片外总线结构 60 3.6.1 程序存储器的扩展 60 3.6.2 数据存储器的扩展 61 3.6.3 简单I/O端口的扩展 63 3.7 MCS-51单片机*小系统 66 3.7.1 复位电路 67 3.7.2 时钟电路 68 3.7.3 单片机操作时序 68 3.8 CMOS型单片机的低功耗方式 72 本章小结 73 习题三 74 第4章 MCS-51指令系统与汇编语言 程序设计 77 4.1 指令系统概述 78 4.1.1 机器语言、汇编语言与高级 语言简介 78 4.1.2 MCS-51指令系统概述 78 4.1.3 汇编语言与机器语言指令的格式 79 4.2 寻址方式 80 4.2.1 MCS-51汇编语言常用符号的 意义 80 4.2.2 立即寻址 81 4.2.3 寄存器寻址 81 4.2.4 直接寻址 82 4.2.5 寄存器间接寻址 82 4.2.6 变址寻址 83 4.2.7 相对寻址 84 4.2.8 位寻址 84 4.3 指令系统 85 4.3.1 数据传送指令 86 4.3.2 算术运算指令 91 4.3.3 逻辑运算与移位指令 94 4.3.4 控制转移指令 96 4.3.5 位操作指令 102 4.4 伪指令 103 4.5 汇编语言程序设计 105 4.5.1 汇编语言程序的一般结构 105 4.5.2 顺序程序设计 106 4.5.3 分支结构程序设计 107 4.5.4 循环结构程序设计 109 4.5.5 子程序设计 113 4.6 目标程序的生成 114 本章小结 115 习题四 116 第5章 C51程序设计简介 120 5.1 C51的数据类型与运算符 121 5.1.1 标识符和关键字 121 5.1.2 C51的数据类型 121 5.1.3 存储模式 124 5.1.4 C51的运算符 124 5.1.5 C51指针 125 5.2 C51基本语句 126 5.3 C51程序的基本结构 127 5.3.1 头文件 128 5.3.2 主函数 129 5.3.3 中断服务函数 129 5.4 Keil C51常用库函数 131 5.4.1 本征库函数 131 5.4.2 字符判断转换库函数 132 5.4.3 输入输出库函数 132 5.4.4 字符串处理库函数 133 5.4.5 类型转换及内存分配库函数 134 5.4.6 数学计算库函数 134 本章小结 135 习题五 135 第6章 中断系统 137 6.1 中断概述 137 6.1.1 中断的概念 137 6.1.2 中断技术的优点 138 6.1.3 中断处理过程简介 138 6.2 MCS-51单片机的中断系统 139 6.2.1 中断系统的组成 139 6.2.2 中断源与中断入口地址 140 6.2.3 中断控制相关寄存器 141 6.2.4 中断响应过程 145 6.3 中断请求标志的撤销 146 6.4 中断服务程序的设计与应用 147 6.4.1 初始化程序 147 6.4.2 中断服务程序 147 6.4.3 中断程序的应用 148 本章小结 157 习题六 157 第7章 定时器/计数器 159 7.1 概述 159 7.2 定时器/计数器的结构 160 7.2.1 定时器/计数器相关寄存器 160 7.2.2 定时器/计数器的工作原理 162 7.2.3 定时器/计数器中断 164 7.3 定时器/计数器的工作方式 165 7.3.1 工作方式0 165 7.3.2 工作方式1 166 7.3.3 工作方式2 166 7.3.4 工作方式3 167 7.4 定时器/计数器的初始化 168 7.4.1 计数初值的计算 168 7.4.2 定时器/计数器的初始化程序 169 7.5 定时器/计数器的应用 170 7.5.1 定时方式应用 170 7.5.2 计数方式应用 177 本章小结 179 习题七 179 第8章 串行通信接口 181 8.1 数据通信的基本概念 181 8.1.1 数据通信的传输方式 181 8.1.2 串行数据通信的两种形式 183 8.1.3 波特率 184 8.1.4 串行通信中的奇偶校验 184 8.1.5 RS-232串口和USB转串口 185 8.2 MCS-51单片机串行通信接口的结构 187 8.2.1 串行口结构简介 187 8.2.2 串行口数据寄存器SBUF 188 8.2.3 串行口控制寄存器SCON 189 8.2.4 串行口中断 190 8.2.5 电源控制寄存器PCON 191 8.3 MCS-51单片机串行通信接口的 ?工作方式 191 8.3.1 串行口工作方式0 191 8.3.2 串行口工作方式1 192 8.3.3 串行口工作方式2 194 8.3.4 串行口工作方式3 195 8.4 串行通信中波特率的设置 195 8.5 串口的应用 197 8.5.1 发送程序设计 200 8.5.2 接收程序设计 202 本章小结 209 习题八 209 第9章 键盘接口技术 211 9.1 键盘的工作原理 211 9.1.1 键盘的识别方法 211 9.1.2 键盘输入接口与软件应完成的 任务 212 9.2 独立式键盘接口设计与应用 213 9.2.1 独立式键盘的工作原理 213 9.2.2 独立式键盘的应用 213 9.3 矩阵式键盘接口设计与应用 218 9.3.1 矩阵式键盘的结构与工作原理 218 9.3.2 矩阵式键盘的识别方式 220 9.3.3 矩阵式键盘的应用 221 本章小结 228 习题九 228 第10章 显示接口技术 229 10.1 LED数码管显示器 229 10.1.1 LED数码管的结构与工作原理 229 10.1.2 LED数码管的显示方式 230 10.1.3 LED显示器静态显示及 应用实例 231 10.1.4 LED显示器动态显示及 应用实例 233 10.1.5 LED的驱动能力 237 10.2 液晶显示器(LCD) 237 10.2.1 LCD简介 237 10.2.2 1602 LCD的应用 239 本章小结 248 习题十 248 第11章 模拟接口技术 250 11.1 A/D转换器与MCS-51单片机的 ?接口技术 251 11.1.1 A/D转换器的分类和特点 251 11.1.2 A/D转换器的主要技术指标 255 11.1.3 A/D转换器的选择要点 257 11.1.4 A/D转换器与单片机接口逻辑 设计要点 259 11.1.5 ADC0809与MCS-51单片机的 接口设计 259 11.2 D/A转换器与MCS-51单片机的 ?接口技术 268 11.2.1 D/A转换器的基本原理 268 11.2.2 D/A转换器的主要技术指标 270 11.2.3 D/A转换器的选择要点 272 11.2.4 DAC0832与MCS-51单片机的 接口设计 273 本章小结 280 习题十一 280 第12章 基于MCS-51单片机的数据 采集与传输系统的应用 282 12.1 基于MCS-51单片机和DS18B20的 数字温度计 282 12.1.1 DS18B20的工作原理 283 12.1.2 基于DS18B20的温度数据 采集电路设计 286 12.1.3 温度数据采集程序设计 287 12.2 无线数据传输系统 291 12.2.1 近距无线收发芯片nRF24L01 概述 291 12.2.2 系统总体结构 296 12.2.3 系统硬件设计 297 12.2.4 系统软件设计 297 本章小结 311 习题十二 312 第13章 单片机系统开发软件介绍 313 13.1 单片机集成开发环境Keil μVision 313 13.2 单片机仿真软件Proteus 321 13.3 利用Keil μVision和Proteus实现 单片机系统仿真 326 本章小结 327 习题十三 327 附录 MCS-51指令快查表 328 参考文献 335