微控制器原理与接口技术

前言

第1章单片机概述1

1.1单片机的概念1

1.1.1单片机的定义1

1.1.2单片机内部结构1

1.1.3单片机应用系统与单片机开发

系统3

1.1.4单片机程序设计语言和软件3

1.2单片机的发展4

1.2.1单片机的发展概述4

1.2.2单片机与嵌入式系统4

1.2.3单片机的产品类型5

1.3单片机的应用领域7

思考题与习题7

第2章计算机应用的数学基础8

2.1计算机中的数制及数的转换8

2.1.1计算机中的数制8

2.1.2计算机中数制间数的转换10

2.2计算机中数的表示13

2.2.1计算机中数的表示方法13

2.2.2计算机中数的表示形式18

2.3计算机中数和字符的编码22

2.3.1BCD码和ASCII码23

2.3.2汉字的编码24

思考题与习题25

第3章单片机硬件结构26

3.1MCS51单片机的基本组成26

3.1.1MCS51单片机的逻辑结构26

3.1.2MCS51单片机的引脚信号28

3.2MCS51单片机存储器30

3.2.1程序存储器30

3.2.2数据存储器31

3.3MCS51单片机的时钟、复位及时序36

3.3.1时钟电路36

3.3.2复位电路37

3.3.3单片机时序38

思考题与习题39

第4章指令系统40

4.1概述40

4.1.1指令与程序设计语言40

4.1.2指令格式40

4.1.3指令的分类40

4.1.4指令系统综述42

4.2寻址方式43

4.2.1立即寻址43

4.2.2直接寻址43

4.2.3寄存器寻址44

4.2.4寄存器间接寻址44

4.2.5变址寻址45

4.2.6相对寻址45

4.2.7位寻址46

4.3MCS51单片机指令系统46

4.3.1数据传送类指令47

4.3.2算术运算类指令50

4.3.3逻辑操作类指令53

4.3.4控制转移类指令55

4.3.5位运算类指令58

思考题与习题60

第5章汇编语言程序设计61

5.1汇编语言概述61

5.1.1汇编语言基本结构61

5.1.2汇编语言源程序设计步骤61

5.2伪指令63

5.3汇编语言程序设计类型64

5.3.1顺序程序设计64

5.3.2分支程序设计65

5.3.3循环程序设计66

5.3.4查表程序设计67

5.3.5子程序设计69

5.4汇编语言综合程序设计70

思考题与习题74

第6章单片机存储器的扩展75

6.1单片机系统扩展及结构75

6.1.1系统扩展结构75

6.1.2系统总线及总线构造75

6.2存储器扩展与编址技术77

6.2.1单片机存储器系统77

6.2.2存储器扩展概述78

6.2.3扩展存储器编址技术78

6.3单片机程序存储器扩展81

6.3.1只读存储器概述81

6.3.2程序存储器扩展用典型芯片82

6.3.3程序存储器扩展举例83

6.4数据存储器扩展85

6.4.1随机存储器概述85

6.4.2数据存储器扩展用典型芯片86

微控制器原理与接口技术目录 6.4.3数据存储器扩展举例87

6.5存储器综合扩展87

6.6flash存储器89

6.6.1flash类型及应用89

6.6.2NOR和NAND flash存储器的

使用区别90

6.6.3eMMC技术90

思考题与习题91

第7章单片机中断系统92

7.1中断的概述92

7.1.1中断的定义92

7.1.2中断源92

7.1.3中断的分类93

7.1.4中断的嵌套94

7.1.5中断系统的功能95

7.2MCS51单片机中断系统结构及

中断控制96

7.2.1MCS51单片机的中断源和

中断标志97

7.2.2MCS51单片机对中断请求的

控制99

7.3中断响应及中断处理过程102

7.3.1中断响应102

7.3.2中断处理104

7.3.3中断返回104

7.4单片机外部中断程序案例105

思考题与习题106

第8章MCS51单片机的定时器/

计数器107

8.1定时器/计数器概述107

8.1.1什么是计数和定时107

8.1.2定时器/计数器的组成107

8.2定时器/计数器的控制108

8.2.1工作方式寄存器TMOD109

8.2.2定时器控制寄存器TCON109

8.2.3MCS51单片机定时器/计数器的

初始化110

8.3定时器/计数器的4种工作方式

及应用111

8.3.1方式1及其应用111

8.3.2方式2及其应用112

8.3.3方式3及其应用114

8.4综合应用实例116

思考题与习题120

第9章MCS51单片机I/O接口

技术121

9.1MCS51单片机的并行I/O口的结构

及工作原理121

9.1.1I/O接口扩展概述121

9.1.2P0口的结构122

9.1.3P1口的结构123

9.1.4P2口的结构123

9.1.5P3口的结构123

9.2MCS51单片机的并行I/O口的

应用124

9.2.1并行I/O的控制方式124

9.2.2并行I/O的应用125

9.3LED数码管显示器的接口设计126

9.3.1LED数码管的工作原理126

9.3.2LED数码管显示器接口

设计举例127

9.4键盘的接口设计128

9.4.1独立式按键接口设计128

9.4.2矩阵式按键接口设计129

思考题与习题131

**0章MCS51单片机并行扩展

应用132

10.1A/D转换器接口132

10.1.1A/D转换器概述132

10.1.2MCS51单片机与8位

ADC0809的接口135

10.2D/A转换器扩展139

10.2.1D/A转换器概述139

10.2.2MCS51单片机与8位

DAC0832的接口 140

10.3字符点阵LCM显示模块的控制145

10.3.11602字符点阵式LCM简介145

10.3.21602字符点阵式LCM与单片机

的接口149

思考题与习题151

**1章MCS51单片机的串行接口

及其应用153

11.1串行通信基础153

11.1.1数据通信153

11.1.2异步通信和同步通信154

11.1.3单片机异步串行通信的过程155

11.2MCS51单片机的串行口156

11.2.1串行口的结构156

11.2.2串行口的工作方式158

11.2.3串行口的波特率161

11.3串行口的应用162

11.3.1串行口方式0的应用162

11.3.2串行口其他工作方式的应用164

11.4MCS51单片机与PC间通信166

11.4.1单片机与PC通信的接口电路166

11.4.2单片机与PC端通信程序设计167

11.5蓝牙扩展技术168

11.5.1蓝牙技术概述168

11.5.2蓝牙模块简介169

11.5.3蓝牙模块与单片机的接口

及应用171

11.6通过RS485总线实现单片机的

多机通信172

11.6.1RS485通信接口介绍172

11.6.2单片机主从式多机通信设计

实例174

思考题与习题175

**2章MCS51单片机的串行

扩展技术176

12.1IIC总线扩展技术176

12.1.1IIC 总线物理层176

12.1.2IIC总线协议层177

12.1.3基于IIC总线的EEPROM

扩展179

12.2SPI总线扩展技术186

12.2.1SPI总线的扩展结构187

12.2.2基于SPI总线的DS1302扩展187

思考题与习题194

**3章C51语言编程基础195

13.1编程语言C51195

13.1.1C51语言简介195

13.1.2C51语言与标准C语言的

比较195

13.2C51语言程序设计基础196

13.2.1C51语言中的数据类型与

存储类型196

13.2.2C51语言的特殊功能寄存器

及位变量定义199

13.2.3C51语言的**地址访问201

13.2.4C51语言中断服务函数203

思考题与习题203

**4章单片机应用系统的抗干扰

及可靠性设计204

14.1干扰的来源及影响204

14.2供电系统干扰及其抗干扰措施204

14.2.1电源噪声来源、种类及危害205

14.2.2供电系统的抗干扰设计206

14.3过程通道干扰的抑制措施——

隔离207

14.3.1隔离技术207

14.3.2光电隔离的基本配置207

14.3.3光电隔离的实现208

14.4空间干扰及抗干扰措施209

14.4.1接地技术209

14.4.2屏蔽技术210

14.5印制电路板的抗干扰设计210

14.5.1地线及电源线设计210

14.5.2去耦电容器的配置211

14.5.3印制电路板布线的抗干扰

设计211

思考题与习题212

**5章单片机应用系统实例213

15.1出租车计价器213

15.1.1总体方案设计213

15.1.2基本功能213

15.1.3硬件设计方案214

15.1.4软件设计方案214

15.2智能称重电子秤215

15.2.1总体方案设计215

15.2.2硬件设计方案215

15.2.3软件设计方案216

15.3智能热水器控制系统216

15.3.1总体方案设计217

15.3.2硬件设计方案217

15.3.3软件设计方案217

思考题与习题218

**6章Keil C51软件使用219

16.1Keil C51软件简介219

16.1.1Keil μVision 集成开发环境219

16.1.2Keil工程文件的建立221

16.1.3工程项目的编译222

16.1.4工程项目的调试223

16.2单片机程序开发224

16.2.1常用调试命令224

16.2.2断点设置225

思考题与习题225

附录226

参考文献232