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第1章 概述1

1.1 单片机的发展与应用概况1

1.1.1 单片机概述1

1.1.2 单片机与微控制器的关系1

1.1.3 单片机与嵌入式系统的关系2

1.1.4 单片机的发展史2

1.1.5 单片机的发展趋势3

1.1.6 单片机的分类4

1.1.7 单片机的应用系统结构5

1.1.8 单片机的特点6

1.1.9 单片机的应用领域6

1.1.10 小结9

1.2 典型单片机产品9

1.2.1 MCS-51系列单片机9

1.2.2 PIC系列单片机9

1.2.3 STC系列单片机11

1.2.4 MSP430系列单片机14

1.2.5 小结16

1.3 数值运算基础17

1.3.1 机器数表示法17

1.3.2 二-十进制转换算法25

1.3.3 二进制数运算规则30

1.3.4 小结36

思考题37

练习题37

第2章 单片机集成开发环境39

2.1 Keil C5139

2.1.1 Keil C51概述39

2.1.2 Keil C51集成开发工具39

2.1.3 Keil C51使用指南42

2 2 MedWin V3.062

2.2.1 MedWin V3.0概述62

2.2.2 MedWin V3.0使用指南63

第3章 单片机仿真开发软件Proteus82

3.1 Proteus软件概述82

3.1.1 Proteus构成82

3.1.2 Proteus特点83

3.1.3 Proteus微处理器系统虚拟仿真83

3.1.4 Proteus ISIS入门指南83

3.2 Proteus仿真MCS-51单片机配置方法87

3.2.1 Proteus汇编编译器87

3.2.2 Keil C51与Proteus离线联调配置89

3.2.3 Keil C51与Proteus在线联调配置89

3.3 Proteus仿真设计MCS-51单片机举例90

3.3.1 将元件添加到元件列表界面91

3.3.2 绘制单片机控制原理图94

3.3.3 跑马灯程序设计流程图95

3.3.4 Proteus仿真实验跑马灯97

练习题101

第4章 C51程序设计基础104

4.1 C51概述104

4.2 C51的主要特点105

4.2.1 C51与ANSI C的区别105

4.2.2 单片机特有的数据类型106

4.2.3 C51变量的存储模式109

4.3 单片机常量变量定义111

4.3.1 片内RAM的存储器类型与变量定义111

4.3.2 片外RAM的存储器类型与变量定义112

4.3.3 片内RAM指针变量存储器类型与变量定义113

4.3.4 片外RAM指针变量存储器类型与变量定义114

4.3.5 片内特殊功能寄存器（SFR）的定义114

4.3.6 片内位寻址变量定义115

4.3.7 绝对地址变量定义116

4.3.8 抽象指针定义117

4.3.9 绝对地址访问宏常量定义117

4.4 C51的中断函数118

4.4.1 C51中断函数声明格式118

4.4.2 C51中断函数调用规则119

4.5 C51的库函数120

4.5.1 寄存器定义库reg51.h120

4.5.2 数学函数库math.h120

4.5.3 字符函数库ctype.h121

4.5.4 内部函数库intrins.h122

4.5.5 标准I/O函数库stdio.h122

4.5.6 字符串函数string.h123

4.5.7 变量参数表库stdarg.h124

4.5.8 绝对地址访问库absacc.h124

4.5.9 全程跳转库setjmp.h125

4.5.10 标准函数库stdlib.h126

4.6 C51重入函数126

思考题127

练习题128

第5章 MCS-51系列单片机硬件结构与指令系统129

5.1 MCS-51系列单片机硬件结构与封装引脚129

5.1.1 MCS-51系列单片机硬件结构129

5.1.2 MCS-51系列单片机封装引脚129

5.2 MCS-51系列单片机CPU结构132

5.2.1 算术逻辑单元132

5.2.2 内部寄存器组132

5.2.3 总线结构134

5.3 MCS-51系列单片机时钟与复位电路134

5.3.1 时钟电路134

5.3.2 复位电路136

5.4 MCS-51系列单片机存储器空间137

5.4.1 程序、数据存储器空间137

5.4.2 片内RAM空间139

5.5 MC5-51单片机数字I/O口144

5.5.1 P1数字I/O口144

5.5.2 P2数字I/O口145

5.5.3 P3数字I/O口145

5.5.4 I/O口读-修改-写操作146

5.5.5 I/O口内部提升电阻147

5.6 片内外设147

5.6.1 16位定时器／计数器147

5.6.2 异步串行接口152

5.7 MCS-51系列单片机中断系统172

5.7.1 中断系统结构172

5.7.2 中断向量表173

5.7.3 中断控制与优先权管理175

5.7.4 中断请求与响应过程176

5.7.5 中断服务程序结构177

5.7.6 中断系统初始化流程图178

5.8 指令系统180

5.8.1 寻址方式180

5.8.2 指令系统集183

5.8.3 数据传送指令188

5.8.4 算术运算指令191

5.8.5 逻辑运算指令200

5.8.6 控制转移指令204

5.8.7 位操作指令217

5.9 伪指令220

5.9.1 定位伪指令ORG220

5.9.2 字节型数据定义伪指令DB220

5.9.3 字型数据定义伪指令DW221

5.9.4 汇编结束伪指令END221

5.9.5 保留数据空间伪指令DS221

5.9.6 等价伪指令EQU221

5.9.7 等价伪指令SET222

5.9.8 全局符号伪指令PUBLIC222

5.9.9 引用符号伪指令EXTRN222

5.9.10 通用段定义伪指令SEGMENT222

5.9.11 再定位段选择伪指令RSEG223

5.9.12 数据存储器地址赋值伪指令DATA223

5.9.13 位地址赋值伪指令BIT224

5.9.14 以位为单位保留存储空伪指令DBIT224

5.9.15 绝对位寻址数据段选择伪指令BSEG224

5.9.16 绝对代码段选择伪指令CSEG224

5.9.17 内部绝对数据段选择伪指令DSEG224

5.9.18 内部绝对数据段选择伪指令ISEG224

5.9.19 外部绝对数据段选择伪指令XSEG225

思考题225

练习题227

第6章 MCS-51单片机程序设计229

6.1 MCS-51单片机汇编语言程序设计229

6.1.1 子程序设计229

6.1.2 中断服务程序设计235

6.1.3 汇编语言前后台程序设计方法242

6.1.4 汇编语言模块化结构设计方法243

6.1.5 汇编语言建库调库方法244

6.2 MCS-51单片机的C51程序设计245

6.2.1 数据类型246

6.2.2 程序结构247

6.2.3 C51程序前后台程序设计方法247

6.2.4 C51模块化设计方法247

6.2.5 C51建库调库方法249

思考题249

第7章 MCS-51单片机接口技术251

7.1 接口技术概述251

7.1.1 接口技术与CPU的关系251

7.1.2 接口电路功能251

7.1.3 接口电路种类252

7.2 地址译码器252

7.2.1 线译码器252

7.2.2 门电路译码器253

7.2.3 3-8译码器255

7.2.4 地址译码器应用设计举例256

7.3 存储器接口257

7.3.1 扩展程序存储器和数据存储器257

7.3.2 存储器体扩展技术258

7.4 A/D转换器接口259

7.4.1 A/D转换器的工作原理259

7.4.2 并行A/D转换器接口技术260

7.4.3 串行A/D转换器接口技术263

7.5 D/A转换器接口271

7.5.1 D/A转换的工作原理271

7.5.2 并行D/A转换器接口273

7.5.3 串行D/A转换器接口283

7.6 人机接口289

7.6.1 键盘接口289

7.6.2 LED数码显示器接口296

7.6.3 LCD显示器接口309

7.7 并行接口338

7.7.1 单片机并口的输入输出338

7.7.2 单片机并口的指示灯控制设计举例340

7.7.3 I/O口线隔离343

7.8 串行接口347

7.8.1 扩展RS-232通信接口347

7.8.2 扩展RS-485通信接口351

7.9 I2C接口353

7.9.1 I2C总线规范353

7.9.2 AT24C256芯片介绍355

7.9.3 MCS-51单片机模拟I2C接口358

7.9.4 单片机与AT24C256接口设计举例359

7.10 SPI360

7.10.1 SPI总线规范360

7.10.2 MCS-51单片机模拟SPI361

7.10.3 单片机与DSP-SPI设计举例361

思考题363

练习题364

讨论题365

参考文献367