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第1章　微处理机概论1

1.1　微处理机的产生与发展1

1.1.1　微处理机的应用范围1

1.1.2　微处理机及微型计算机的产生与发展3

1.1.3　微处理机的分类及特点4

1.1.4　微处理机的发展趋势6

1.2　微处理机的基本概念7

1.2.1　冯·诺依曼型计算机的基本组成7

1.2.2　冯·诺依曼型计算机的特点9

1.2.3　冯·诺依曼型计算机的工作过程10

1.2.4　微处理机的相关概念11

1.3　微处理机的系统开发13

1.3.1　微处理机应用系统13

1.3.2　应用系统开发13

1.3.3　源程序的获得16

1.3.4　源程序汇编17

1.3.5　仿真调试设备19

1.3.6　程序的仿真调试20

1.3.7　程序的固化21

1.4　微处理机的硬件基础22

1.4.1　布尔代数22

1.4.2　基本逻辑部件的外部特性23

1.4.3　触发器27

1.5　微处理机的数据表达29

1.5.1　数制29

1.5.2　计算机中数的表示31

1.5.3　数码32

习题与思考134

第2章　MCS-51微处理机36

2.1　微处理机概述36

2.1.1　微处理机的体系结构36

2.1.2　4位、8位、16位和32位单片机37

2.1.3　微处理机的基本组成38

2.1.4　运算器和运算结果40

2.1.5　控制器和指令执行42

2.1.6　寄存器组45

2.1.7　总线和存储组织47

2.1.8　堆栈存储器48

2.2　MCS-51系列微控制器51

2.2.1　硬件资源51

2.2.2　结构框图52

2.2.3　封装与引脚功能54

2.2.4　存储空间配置56

2.3　时钟、复位和时序65

2.3.1　时钟与时钟电路65

2.3.2　复位和复位电路66

2.3.3　总线组成和时序68

习题与思考273

第3章　MCS-51微处理机指令系统74

3.1　数据与寻址74

3.1.1　计算机指令格式74

3.1.2　指令系统支持的数据形式75

3.1.3　指令系统支持的寻址方式76

3.1.4　指令系统支持的辅助结果80

3.2　数据传送类指令81

3.2.1　内部数据传送指令81

3.2.2　外部数据传送指令84

3.2.3　堆栈操作指令86

3.2.4　数据交换指令87

3.3　数据运算类指令88

3.3.1　加法指令89

3.3.2　减法指令93

3.3.3　乘法指令94

3.3.4　除法指令94

3.4　逻辑操作类指令95

3.4.1　逻辑与指令95

3.4.2　逻辑或指令96

3.4.3　逻辑异或指令96

3.4.4　累加器清零和取反指令97

3.4.5　移位操作指令97

3.5　程序控制类指令98

3.5.1　无条件转移指令98

3.5.2　条件转移指令101

3.5.3　子程序调用和返回指令104

3.5.4　空操作指令106

3.6　布尔操作类指令107

3.6.1　布尔数据传送指令107

3.6.2　布尔状态设置指令108

3.6.3　位运算指令108

3.6.4　位控制转移指令109

习题与思考3110

第4章　汇编语言程序设计112

4.1　汇编语言源程序112

4.1.1　程序设计语言112

4.1.2　汇编语言源程序的格式113

4.1.3　汇编语言伪指令114

4.2　汇编语言程序设计117

4.2.1　汇编语言程序设计步骤117

4.2.2　程序流程图118

4.2.3　结构程序设计模块119

4.2.4　子程序121

4.3　汇编语言程序设计实例123

4.3.1　数据传送程序123

4.3.2　数值运算程序124

4.3.3　数码转换程序130

4.3.4　数据处理程序133

4.3.5　其他类型程序139

习题与思考4141

第5章　存储器及其扩展143

5.1　存储器概述143

5.1.1　计算机中的存储器143

5.1.2　存储器的分类144

5.1.3　PC机中的主存储器147

5.1.4　微处理机系统中存储器的组织148

5.2　MCS-51单片机的存储器149

5.2.1　MCS-51单片机中存储器的总体结构149

5.2.2　半导体存储器芯片的基本结构150

5.2.3　MCS-51单片机常用程序存储器150

5.2.4　MCS-51单片机常用数据存储器152

5.3　MCS-51存储器扩展153

5.3.1　系统扩展三总线153

5.3.2　并行扩展时的地址译码154

5.3.3　常用译码芯片155

5.3.4　特殊译码方法158

5.3.5　程序存储器的扩展159

5.3.6　数据存储器的扩展161

习题与思考5164

第6章　输入输出与中断165

6.1　输入输出与接口165

6.1.1　输入输出接口概念165

6.1.2　I/O接口的作用与分类168

6.1.3　外设的数据传送控制方式169

6.2 中断的基本概念171

6.2.1 中断的作用和功能171

6.2.2　中断的相关概念172

6.2.3　中断的实现方法173

6.3　MCS-51的中断系统175

6.3.1 MCS-51中断结构175

6.3.2　MCS-51的中断应用编程179

6.3.3　MCS-51的中断扩展181

习题与思考6183

第7章　定时器／计数器184

7.1　定时器／计数器概述184

7.1.1　定时器／计数器的作用184

7.1.2　定时器／计数器的结构方法185

7.1.3　定时器／计数器的扩展应用185

7.2　MCS-51的定时器／计数器186

7.2.1　MCS-51定时器／计数器的结构特点186

7.2.2　MCS-51定时器／计数器的工作原理187

7.2.3　MCS-51定时器／计数器的特殊功能寄存器187

7.2.4　MCS-51定时器／计数器的四种工作方式189

7.2.5　MCS-51定时器／计数器的应用编程193

7.3　MCS-51的定时器／计数器T2203

7.3.1　T2的工作方式控制203

7.3.2　T2的工作方式204

7.4　实时时钟芯片DS1302207

7.4.1　DS1302的结构及工作原理208

7.4.2　DS1302的应用209

习题与思考7211

第8章　并行I/O接口213

8.1 MCS-51的片内并行I/O接口213

8.1.1 MCS-51片内并行口213

8.1.2　片内并行口操作指令217

8.1.3　片内并行口应用实例218

8.2　简单并行I/O接口扩展220

8.2.1　简单并行输入口扩展221

8.2.2　简单并行输出口扩展222

8.3　可编程并行接口8255224

8.3.1　8255的结构224

8.3.2　8255的控制字226

8.3.3　8255的工作方式228

8.3.4　8255的应用实例231

8.3.5　可编程并行接口芯片8155简介234

习题与思考8235

第9章 串行I/O接口237

9.1　串行通信的基本概念237

9.1.1　串行通信的基本方式237

9.1.2　串行通信的基本类型239

9.1.3　串行通信的波特率和传输速率239

9.1.4　串行通信的出错校验240

9.2 MCS-51串行I/O接口241

9.2.1　MCS-51串行口概述241

9.2.2 MCS-51串行口结构241

9.2.3 串行口的特殊功能寄存器242

9.2.4 串行口的工作方式244

9.2.5　波特率的设定247

9.2.6 串行口的应用实例248

9.3　串行方式的系统扩展技术254

9.3.1 系统扩展的串行接口方式254

9.3.2　串行方式的存储器扩展技术256

9.3.3 串行方式的I/O接口扩展技术263

习题与思考9267

第10章　模拟通道接口技术269

10.1　模拟通道概述269

10.1.1　模拟通道的构成269

10.1.2　模模拟输入通道的基本类型与组成结构270

10.1.3　检测信号的形式273

10.1.4　A/D转换器与特性274

10.1.5　模拟多路开关276

10.1.6　采样与保持电路277

10.1.7　模拟量输出通道279

10.2　数／模转换技术281

10.2.1 并行8位D/A转换器芯片DAC0832281

10.2.2　DAC0832的扩展与应用283

10.2.3　并行12位D/A转换器芯片DAC1208289

10.2.4　SPI总线的D/A转换器芯片LTC1446290

10.2.5　I2C总线的D/A转换器芯片MAX518293

10.2.6　PWM技术297

10.3　模／数转换技术299

10.3.1　并行8位A/D转换芯片ADC0809299

10.3.2　ADC0809的扩展与应用301

10.3.3　并行12位A/D转换器芯片AD574A304

10.3.4　SPI总线的A/D转换器芯片TLC549307

10.3.5 I2C总线的A/D转换器芯片MAX127310

10.3.6　V/F转换及其接口技术317

习题与思考10320

第11章　人机接口技术322

11.1　人机接口技术概述322

11.1.1 PC机中的人机输入接口322

11.1.2　PC机中的人机输出接口324

11.2　单片机常用输入设备接口328

11.2.1　单片机常用输入设备与特点328

11.2.2　扳动开关与MCS-51接口329

11.2.3　拨盘开关与MCS-51接口330

11.2.4　按钮开关与MCS-51接口331

11.2.5　非编码键盘与MCS-51接口331

11.2.6　触摸屏与MCS-51接口333

11.3　单片机常用输出设备接口336

11.3.1　单片机常用输出设备与特点336

11.3.2 LED与MCS-51的接口337

11.3.3　七段数码管与MCS-51的接口338

11.3.4 LED列阵与MCS-51的接口340

11.3.5 LCD显示器与MCS-51的接口340

11.4　可编程键盘、显示接口芯片7279344

11.4.1　7279的功能和引脚344

11.4.2　7279的指令和控制345

11.4.3　7279的连接和时序349

11.4.4　7279与MCS-51系统的硬件接口350

11.4.5　7279的应用编程351

11.5　并行接口8279芯片简介353

习题与思考11354

第12章　嵌入式微控制器355

12.1　嵌入式微控制器概述355

12.1.1　单片机的片上系统化355

12.1.2　嵌入式系统356

12.1.3　嵌入式单片机358

12.1.4　常见的嵌入式功能模块358

12.2　Philips公司的MCS-51兼容嵌入式微控制器364

12.2.1　Philips公司单片机特色简介364

12.2.2　Philips公司单片机分类364

12.2.3　电源低功耗控制367

12.2.4　P8XC552单片机368

12.3　Atmel公司的MCS-51兼容嵌入式微控制器370

12.3.1　AT89C系列单片机特色简介370

12.3.2　AT89C系列单片机分类371

12.3.3　AT89S系列单片机372

12.3.4　Atmel公司最近推出的单片机373

12.4　ADI公司的MCS-51兼容嵌入式微控制器374

12.4.1　ADμC8XX特色简介374

12.4.2 ADμC812单片机374

12.4.3　ADμC816单片机376

12.4.4　ADμC824单片机376

12.5　Silabs公司的MCS-51兼容嵌入式微控制器379

12.5.1　C8051F系列特色简介379

12.5.2　C8051F不带模拟通道单片机380

12.5.3　C8051F带模拟通道单片机380

12.5.4　C8051F带精密模拟通道单片机382

12.6　Motorola公司的MC68HC08嵌入式微控制器383

12.6.1　MC68HC08特色简介383

12.6.2　MC68HC08的CPU结构384

12.6.3　MC68HC08的时钟与复位386

12.6.4　MC68HC08的存储空间387

12.6.5　MC68HC08的指令系统388

12.7　Microchip公司的PIC系列嵌入式微控制器392

12.7.1　PIC系列单片机特色简介392

12.7.2　PIC系列单片机分类392

12.7.3　PIC系列单片机的指令系统393

12.7.4　PIC系列单片机的在线串行编程394

习题与思考12395

附录396

A：ASCII（美国标准信息交换）码表396

B：部分相关缩写词参考词义表397

C：MCS-51指令系统表402

参考文献407