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"依托山东省省级精品课“单片机原理及应用”，形成了集理论教学、实践教学、课后参考答案、CAI课件及Proteus仿真于一体的立体化教材。CAI课件中配备了大量的动画，使用者可根据不同的教学与学，从中选取相应的内容。每章都配有并免费提供包括电子课件、典型例题的动画与Proteus仿真、考答案在内的教学资源包。电子课件请登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）下载。用手机扫描书中的二维码可以播放仿真演示。"
【目录】
目 录
绪论1
11
第1章 MCS-51单片机的结构与原理12
1.1 MCS-51单片机硬件结构及引脚12
1.1.1 MCS-51单片机内部结构12
1.1.2 MCS-51单片机外部引脚20
1.1.3 AT89单片机简介22
1.1.4 STC单片机简介23
1.2 MCS-51单片机的工作方式25
1.2.1 式25
1.2.2 程序执行方式26
1.2.3 节电方式27
1.2.4 编程和校验方式28
1.3 单片机的时序28
1.3.1 MCS-51单片机的时序单位28
1.3.2 MCS-51单片机指令的取指/
执行时序29
1.3.3 访问外部ROM/RAM指令的
时序30
1.4 C8051F片上系统（SoC）简介31
1.4.1 概述31
1.4.2 基本结构与特点33
35
第2章 MCS-51单片机的指令系统与
程序设计37
2.1 汇编语言概述37
2.1.1 汇编语言指令格式与伪指令37
2.1.2 指令的分类41
2.1.3 指令中的常用符号41
2.1.4 指令的字节数42
2.2 MCS-51单片机的寻址方式42
2.2.1 立即寻址43
2.2.2 直接寻址43
2.2.3 寄存器寻址44
2.2.4 寄存器间接寻址45
2.2.5 变址寻址46
2.2.6 相对寻址46
2.2.7 位寻址47
2.3 MCS-51单片机的指令系统48
2.3.1 数据传送指令48
2.3.2 算术运算指令55
2.3.3 逻辑运算及移位指令61
2.3.4 控制转移指令65
2.3.5 位作指令73
2.4 MCS-51单片机C51语言76
2.4.1 C51语言概述76
2.4.2 C51语言的程序结构、数据与
存储类型77
2.4.3 C51语言的头文件与库函数82
2.4.4 C51语言中地址的访问83
2.4.5 C51语言与汇编语言混合
编程的方法85
2.5 程序设计87
2.5.1 汇编语言程序设计的步骤87
2.5.2 顺序程序设计88
2.5.3 分支程序设计89
2.5.4 循环程序设计91
2.5.5 查表程序设计98
2.5.6 子程序设计102
2.6 程序设计举例105
2.6.1 多字节算术运算程序105
2.6.2 数制转换程序107
2.6.3 散转程序111
2.7 汇编语言的开发环境114
2.7.1 单片机开发系统114
2.7.2 汇编语言源程序的编辑与汇编115
2.7.3 汇编语言源程序的调试116
118
第3章 MCS-51单片机的内部资源及
应用121
3.1 MCS-51单片机的并行I/O接口121
3.1.1 并行I/O接口的内部结构121
3.1.2 MCS-51单片机并行I/O接口的
应用123
3.1.3 C51语言中MCS-51单片机
并行I/O接口的定义方法126
3.2 MCS-51单片机的中断系统126
3.2.1 中断的基本概念127
3.2.2 MCS-51单片机中断系统简介128
3.2.3 软件设计135
3.2.4 MCS-51单片机扩展外部中断
请求输入口136
3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器139
3.3.1 定时器/计数器139
3.3.2 定时器/计数器的工作方式141
3.3.3 定时器/计数器的应用142
3.4 MCS-51单片机的串行通信147
3.4.1 概述147
3.4.2 MCS-51单片机的串行口149
3.4.3 串行口的工作方式151
3.4.4 串行口的通信波特率153
3.4.5 串行口的初始化154
3.4.6 串行口的应用155
167
第4章 MCS-51单片机的系统扩展
技术170
4.1 MCS-51单片机系统扩展概述170
4.1.1 MCS-51单片机的外部扩展
原理170
4.1.2 MCS-51单片机系统地址
空间的分配171
4.2 存储器的扩展173
4.2.1 程序存储器扩展174
4.2.2 数据存储器扩展177
4.2.3 MCS-51单片机对外部存储器的
扩展179
4.2.4 程序存储空间和数据存储空间的
混合179
4.3 并行I/O接口的扩展180
4.3.1 概述180
4.3.2 普通并行I/O接口扩展181
4.3.3 可编程并行I/O接口芯片扩展183
4.3.4 可编程逻辑器件的扩展193
4.3.5 可编程系统器件的扩展196
4.4 时钟芯片的扩展198
4.4.1 时钟芯片概述198
4.4.2 DS1302的工作原理及应用199
4.5 系统监控芯片的扩展210
4.5.1 概述210
4.5.2 MAX692A的工作原理及应用211
4.6 总线接口扩展214
4.6.1 RS-232C总线标准与接口电路214
4.6.2 RS-422/RS-485总线标准与
接口电路218
4.6.3 I2C总线标准与接口电路221
4.6.4 其他常用总线标准225
227
第5章 MCS-51单片机的输入/输出
通道设计229
5.1 输入/输出通道概述229
5.1.1 传感器229
5.1.2 单片机应用系统的输入/输出
通道229
5.2 D/A转换器及其硬软件设计232
5.2.1 D/A转换器的性能指标233
5.2.2 D/A转换器的分类233
5.2.3 D/A转换器的硬软件设计234
5.3 A/D转换器及接口技术242
5.3.1 A/D转换器的性能指标242
5.3.2 A/D转换器的分类243
5.3.3 A/D转换器的硬软件设计244
5.3.4 数据采集系统254
257
第6章 MCS-51单片机的交互通道
配置与设计259
6.1 MCS-51单片机扩展键盘的技术259
6.1.1 概述259
6.1.2 使用键盘时必须解决的问题260
6.1.3 单片机扩展键盘的硬软件
设计261
6.2 MCS-51单片机扩展显示器的技术273
6.2.1 LED显示器及其硬软件设计274
6.2.2 液晶显示器及其硬软件设计281
6.2.3 单片机扩展液晶显示模块
LCD1602284
6.3 MCS-51单片机扩展键盘和显示器的
设计实例292
6.3.1 利用8155/8255A扩展键盘
和显示器292
6.3.2 利用MCS-51单片机的串行口
扩展键盘和显示器296
6.3.3 利用专用芯片扩展键盘和显
示器298
6.4 MCS-51单片机扩展微型打印机的
技术299
6.4.1 微型打印机的特点299
6.4.2 单片机扩展微型打印机的硬件
设计300
6.4.3 字符代码及打印命令302
6.4.4 单片机扩展微型打印机的设计
举例303
304
第7章 MCS-51单片机应用系统设计305
7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程306
7.1.1 总体设计306
7.1.2 硬件设计307
7.1.3 软件设计309
7.1.4 可靠性设计310
7.1.5 单片机应用系统的调试与
测试315
7.2 单片机应用系统设计举例316
7.2.1 单片机在工业测控系统中的
应用316
7.2.2 单片机在直流电动机调速中的
应用322
328
第8章 Keil C51与Proteus简介329
8.1 Keil C51简介329
8.1.1 Keil C51概述329
8.1.2 Keil C51的开发环境329
8.1.3 Keil C能模块简介330
8.1.4 Keil C51软件的安装330
8.1.5 Keil C51软件的使用331
8.2 Proteus简介339
8.2.1 Proteus概述339
8.2.2 Proteus智能原理图输入系统
简介341
8.2.3 单片机应用系统的虚拟设计与
仿真346
8.2.4 Proteus ISIS与Keil C51的
联调359
360
第9章 课程设计与创新实验题目361
9.1 医院住院病人呼叫器的设计361
9.2 万年历的设计361
9.3 住校学生生活时间提示系统的设计361
9.4 智力竞赛抢答器的设计362
9.5 交通信号灯实时控制系统的设计362
9.6 电子密码锁的设计363
9.7 超声波测距系统的设计363
9.8 数字频率计的设计363
9.9 8路数据采集系统的设计363
9.10 温度控制系统的设计363
9.11 电梯自动控制电路的设计364
9.12 出租车计程计价器的设计364
9.13 智能化公共汽车报站器的设计364
9.14 自动往返电动车的设计365
9.15 简易IC卡收费器的设计365
9.16 消毒柜控制系统的设计365
附录A ASCII码字符表366
附录B MCS-51单片机指令表367
附录C 的单片机371
参考文献372
绪论1
11
第1章 MCS-51单片机的结构与原理12
1.1 MCS-51单片机硬件结构及引脚12
1.1.1 MCS-51单片机内部结构12
1.1.2 MCS-51单片机外部引脚20
1.1.3 AT89单片机简介22
1.1.4 STC单片机简介23
1.2 MCS-51单片机的工作方式25
1.2.1 式25
1.2.2 程序执行方式26
1.2.3 节电方式27
1.2.4 编程和校验方式28
1.3 单片机的时序28
1.3.1 MCS-51单片机的时序单位28
1.3.2 MCS-51单片机指令的取指/
执行时序29
1.3.3 访问外部ROM/RAM指令的
时序30
1.4 C8051F片上系统（SoC）简介31
1.4.1 概述31
1.4.2 基本结构与特点33
35
第2章 MCS-51单片机的指令系统与
程序设计37
2.1 汇编语言概述37
2.1.1 汇编语言指令格式与伪指令37
2.1.2 指令的分类41
2.1.3 指令中的常用符号41
2.1.4 指令的字节数42
2.2 MCS-51单片机的寻址方式42
2.2.1 立即寻址43
2.2.2 直接寻址43
2.2.3 寄存器寻址44
2.2.4 寄存器间接寻址45
2.2.5 变址寻址46
2.2.6 相对寻址46
2.2.7 位寻址47
2.3 MCS-51单片机的指令系统48
2.3.1 数据传送指令48
2.3.2 算术运算指令55
2.3.3 逻辑运算及移位指令61
2.3.4 控制转移指令65
2.3.5 位作指令73
2.4 MCS-51单片机C51语言76
2.4.1 C51语言概述76
2.4.2 C51语言的程序结构、数据与
存储类型77
2.4.3 C51语言的头文件与库函数82
2.4.4 C51语言中地址的访问83
2.4.5 C51语言与汇编语言混合
编程的方法85
2.5 程序设计87
2.5.1 汇编语言程序设计的步骤87
2.5.2 顺序程序设计88
2.5.3 分支程序设计89
2.5.4 循环程序设计91
2.5.5 查表程序设计98
2.5.6 子程序设计102
2.6 程序设计举例105
2.6.1 多字节算术运算程序105
2.6.2 数制转换程序107
2.6.3 散转程序111
2.7 汇编语言的开发环境114
2.7.1 单片机开发系统114
2.7.2 汇编语言源程序的编辑与汇编115
2.7.3 汇编语言源程序的调试116
118
第3章 MCS-51单片机的内部资源及
应用121
3.1 MCS-51单片机的并行I/O接口121
3.1.1 并行I/O接口的内部结构121
3.1.2 MCS-51单片机并行I/O接口的
应用123
3.1.3 C51语言中MCS-51单片机
并行I/O接口的定义方法126
3.2 MCS-51单片机的中断系统126
3.2.1 中断的基本概念127
3.2.2 MCS-51单片机中断系统简介128
3.2.3 软件设计135
3.2.4 MCS-51单片机扩展外部中断
请求输入口136
3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器139
3.3.1 定时器/计数器139
3.3.2 定时器/计数器的工作方式141
3.3.3 定时器/计数器的应用142
3.4 MCS-51单片机的串行通信147
3.4.1 概述147
3.4.2 MCS-51单片机的串行口149
3.4.3 串行口的工作方式151
3.4.4 串行口的通信波特率153
3.4.5 串行口的初始化154
3.4.6 串行口的应用155
167
第4章 MCS-51单片机的系统扩展
技术170
4.1 MCS-51单片机系统扩展概述170
4.1.1 MCS-51单片机的外部扩展
原理170
4.1.2 MCS-51单片机系统地址
空间的分配171
4.2 存储器的扩展173
4.2.1 程序存储器扩展174
4.2.2 数据存储器扩展177
4.2.3 MCS-51单片机对外部存储器的
扩展179
4.2.4 程序存储空间和数据存储空间的
混合179
4.3 并行I/O接口的扩展180
4.3.1 概述180
4.3.2 普通并行I/O接口扩展181
4.3.3 可编程并行I/O接口芯片扩展183
4.3.4 可编程逻辑器件的扩展193
4.3.5 可编程系统器件的扩展196
4.4 时钟芯片的扩展198
4.4.1 时钟芯片概述198
4.4.2 DS1302的工作原理及应用199
4.5 系统监控芯片的扩展210
4.5.1 概述210
4.5.2 MAX692A的工作原理及应用211
4.6 总线接口扩展214
4.6.1 RS-232C总线标准与接口电路214
4.6.2 RS-422/RS-485总线标准与
接口电路218
4.6.3 I2C总线标准与接口电路221
4.6.4 其他常用总线标准225
227
第5章 MCS-51单片机的输入/输出
通道设计229
5.1 输入/输出通道概述229
5.1.1 传感器229
5.1.2 单片机应用系统的输入/输出
通道229
5.2 D/A转换器及其硬软件设计232
5.2.1 D/A转换器的性能指标233
5.2.2 D/A转换器的分类233
5.2.3 D/A转换器的硬软件设计234
5.3 A/D转换器及接口技术242
5.3.1 A/D转换器的性能指标242
5.3.2 A/D转换器的分类243
5.3.3 A/D转换器的硬软件设计244
5.3.4 数据采集系统254
257
第6章 MCS-51单片机的交互通道
配置与设计259
6.1 MCS-51单片机扩展键盘的技术259
6.1.1 概述259
6.1.2 使用键盘时必须解决的问题260
6.1.3 单片机扩展键盘的硬软件
设计261
6.2 MCS-51单片机扩展显示器的技术273
6.2.1 LED显示器及其硬软件设计274
6.2.2 液晶显示器及其硬软件设计281
6.2.3 单片机扩展液晶显示模块
LCD1602284
6.3 MCS-51单片机扩展键盘和显示器的
设计实例292
6.3.1 利用8155/8255A扩展键盘
和显示器292
6.3.2 利用MCS-51单片机的串行口
扩展键盘和显示器296
6.3.3 利用专用芯片扩展键盘和显
示器298
6.4 MCS-51单片机扩展微型打印机的
技术299
6.4.1 微型打印机的特点299
6.4.2 单片机扩展微型打印机的硬件
设计300
6.4.3 字符代码及打印命令302
6.4.4 单片机扩展微型打印机的设计
举例303
304
第7章 MCS-51单片机应用系统设计305
7.1 MCS-51单片机应用系统设计过程306
7.1.1 总体设计306
7.1.2 硬件设计307
7.1.3 软件设计309
7.1.4 可靠性设计310
7.1.5 单片机应用系统的调试与
测试315
7.2 单片机应用系统设计举例316
7.2.1 单片机在工业测控系统中的
应用316
7.2.2 单片机在直流电动机调速中的
应用322
328
第8章 Keil C51与Proteus简介329
8.1 Keil C51简介329
8.1.1 Keil C51概述329
8.1.2 Keil C51的开发环境329
8.1.3 Keil C能模块简介330
8.1.4 Keil C51软件的安装330
8.1.5 Keil C51软件的使用331
8.2 Proteus简介339
8.2.1 Proteus概述339
8.2.2 Proteus智能原理图输入系统
简介341
8.2.3 单片机应用系统的虚拟设计与
仿真346
8.2.4 Proteus ISIS与Keil C51的
联调359
360
第9章 课程设计与创新实验题目361
9.1 医院住院病人呼叫器的设计361
9.2 万年历的设计361
9.3 住校学生生活时间提示系统的设计361
9.4 智力竞赛抢答器的设计362
9.5 交通信号灯实时控制系统的设计362
9.6 电子密码锁的设计363
9.7 超声波测距系统的设计363
9.8 数字频率计的设计363
9.9 8路数据采集系统的设计363
9.10 温度控制系统的设计363
9.11 电梯自动控制电路的设计364
9.12 出租车计程计价器的设计364
9.13 智能化公共汽车报站器的设计364
9.14 自动往返电动车的设计365
9.15 简易IC卡收费器的设计365
9.16 消毒柜控制系统的设计365
附录A ASCII码字符表366
附录B MCS-51单片机指令表367
附录C 的单片机371
参考文献372
