单片微机原理与接口技术(第3版)

本书以80C51单片机为主介绍微机基本理论与原理，实现将微机原理的学习和具体的单片机应用实践密切结合。本书从计算机基础知识入手，全面介绍微机的基本组成和原理，重点讲述80C51单片机的结构、指令系统、程序设计及常用的接口技术。对8086系统和C51语言分设两章介绍，一些实用的接口技术和接口芯片的使用穿插在相关的章节中介绍。
本书以汇编语言为主、C51语言为辅来讲述程序的设计方法与技巧，对Proteus8、KeilμVision5、C51语言做基本介绍，C51语言与汇编语言编程在实例中交叉出现，对典型或重要知识点实例通常给出汇编语言与C51语言对应的源程序及软件仿真过程。本书选材规范，通俗易懂，每章都配有思考题与习题。
本书可作为高等院校电气类、电子信息类、自动化类等“微机原理”与“单片机技术”课程的教材，也可作为高职高专相关专业的教材，同时可作为学习单片机应用基础的培训教材和自学参考书。

第1章计算机基础知识1
1．1计算机中负数的表示和运算1
1．1．1机器数1
1．1．2机器数的原码、反码和补码1
1．1．3补码加/减运算2
1．1．4原码乘/除运算3
1．2计算机中的常用编码3
1．2．1ASCII码3
1．2．2非ASCII编码4
1．2．3BCD码4
1．3微型计算机概述4
1．3．1计算机的发展4
1．3．2微型计算机的基本组成5
1．3．3中央处理器的基本组成5
1．3．4微型计算机的程序存储与控制6
1．4单片机概述6
1．4．1单片机的发展过程及产品近况6
1．4．2AT89S5X单片机简介7
1．4．3STC系列单片机简介7
1．4．4STM32系列单片机简介8
1．4．5GD32系列单片机简介8
1．5单片机应用的开发仿真工具8
1．5．1KeilμVision集成开发环境简介8
1．5．2Proteus软件介绍14
1．5．3跑马灯仿真实例17
思考题与习题21
第2章存储器22
2．1概述22
2．2只读存储器24
2．2．1只读存储器的结构及分类24
2．2．2EPROM芯片27256介绍26
2．3随机存储器28
2．3．1静态基本存储电路29
2．3．2动态基本存储电路30
2．3．3SRAM芯片6116介绍30
2．3．4DRAM芯片2116介绍31
2．4闪存31
2．4．1闪存简介32
2．4．2闪存芯片M45PE8032
2．5存储器的选择与扩展33
2．5．1存储器的选择33
2．5．2存储器的扩展33
思考题与习题37
第3章80C51单片机的结构和原理38
3．180C51单片机的概述38
3．1．1MCS-51单片机38
3．1．280C51单片机的应用模式38
3．280C51单片机典型产品资源配置与引脚39
3．2．180C51单片机典型产品资源配置39
3．2．2引脚及其功能39
3．380C51单片机的结构40
3．3．180C51单片机逻辑结构40
3．3．280C51单片机内部结构41
3．480C51单片机内部数据存储器42
3．4．180C51单片机的内部RAM42
3．4．2专用寄存器的位寻址46
3．580C51单片机内部程序存储器47
3．5．1内部与外部ROM的选择47
3．5．2ROM的几个特殊单元48
3．680C51单片机输入/输出（I/O）接口49
3．6．1P0口49
3．6．2P1口50
3．6．3P2口50
3．6．4P3口50
3．7单片机的工作方式51
3．7．1复位及复位电路51
3．7．2时钟电路和时序52
3．7．3单片机的低功耗方式54
3．8单片机执行指令的过程54
思考题与习题55
第4章80C51单片机的指令系统57
4．1指令的基本格式及常用符号57
4．1．1指令的字节数57
4．1．2指令的执行时间58
4．1．3汇编语言的语句结构58
4．280C51单片机的寻址方式58
4．2．1立即寻址59
4．2．2直接寻址59
4．2．3寄存器寻址60
4．2．4寄存器间接寻址60
4．2．5变址寻址61
4．2．6相对寻址61
4．2．7 位寻址62
4．3数据传送类指令62
4．3．1一般传送指令63
4．3．2特殊传送指令64
4．4算术运算类指令67
4．4．1不带进位加法指令及BCD码调整指令67
4．4．2带进位加法指令69
4．4．3加1指令69
4．4．4带借位减法指令70
4．4．5减1指令70
4．4．6乘、除法指令70
4．5逻辑运算类指令71
4．5．1逻辑与指令71
4．5．2逻辑或指令72
4．5．3逻辑异或指令72
4．5．4清零及取反指令72
4．5．5移位指令73
4．6控制转移类指令73
4．6．1无条件转移指令74
4．6．2条件转移指令75
4．6．3子程序调用和返回指令77
4．7布尔变量操作指令78
4．7．1位传送指令78
4．7．2位置位指令78
4．7．3位运算指令79
4．7．4位控制转移指令79
思考题与习题80
第5章80C51单片机的汇编语言程序设计82
5．1程序编制的方法和技巧82
5．1．1汇编语言的语句种类及指令格式82
5．1．2常用的伪指令83
5．1．3源程序的编辑和汇编84
5．2汇编语言基本程序结构85
5．2．1顺序程序85
5．2．2分支程序85
5．2．3循环程序88
5．2．4子程序及其调用90
5．3常用程序举例94
5．3．1算术运算程序94
5．3．2代码转换96
5．3．3I/O操作97
5．4简单I/O设备的并行口直接驱动示例99
思考题与习题101
第6章80C51单片机的C语言程序设计103
6．1单片机C语言概述103
6．1．1C51的程序结构103
6．1．2C51编译器介绍103
6．1．3C51语言和汇编语言的关系103
6．2C51的数据类型及存储类型104
6．2．1C51的数据类型104
6．2．2C51数据的存储类型105
6．2．380C51单片机特殊功能寄存器的C51定义105
6．3C51的运算符和表达式106
6．3．1赋值运算符106
6．3．2算术运算符107
6．3．3关系运算符107
6．3．4逻辑运算符107
6．3．5位运算符108
6．3．6其他运算符108
6．4C51流程控制语句111
6．4．1条件语句111
6．4．2循环语句111
6．4．3开关语句112
6．4．4break、continue和goto语句113
6．5C51的构造数据类型114
6．5．1数组114
6．5．2指针115
6．5．3结构体117
6．5．4枚举118
6．6C51函数118
6．6．1C51函数定义119
6．6．2C51函数调用120
6．6．3混合编程简介120
6．6．4混合编程形式122
6．6．5C51库函数122
6．7C51中断编程实例123
6．8C51实例124
6．8．1C51仿真实例124
6．8．2混合编程实例125
思考题与习题126
第7章80C51单片机的中断系统及定时/计数器127
7．1中断概述127
7．2中断处理过程128
7．380C51单片机的中断系统及其控制130
7．480C51单片机中断源的扩展135
7．580C51单片机的定时/计数器及其应用136
思考题与习题152
第8章80C51单片机的串行口及串行总线扩展154
8．1串行通信基本知识154
8．1．1基本通信方式及特点154
8．1．2串行通信的数据传送方式154
8．1．3串行通信的分类155
8．1．4串行通信的波特率、比特率156
8．280C51单片机的串行口156
8．2．180C51单片机串行口的结构156
8．2．280C51单片机串行口控制157
8．2．380C51单片机串行口实例160
8．380C51单片机的串行口应用163
8．3．1双机通信163
8．3．2多机通信166
8．3．3单片机与PC通信167
8．4单片机的串行总线扩展171
8．4．1I2C总线接口及其扩展171
8．4．2SPI总线接口及其扩展180
8．4．3CAN总线183
8．4．4USB总线184
8．4．5单总线（1-Wire）184
思考题与习题185
第9章80C51单片机的系统扩展187
9．1I/O接口电路概述187
9．2数据传送方式187
9．2．1无条件传送方式187
9．2．2查询传送方式188
9．2．3中断传送方式188
9．2．4直接存储器存取（DMA）方式188
9．3存储器扩展及时序188
9．3．1系统扩展总线及扩展芯片的寻址方式189
9．3．2程序存储器扩展189
9．3．3数据存储器扩展191
9．3．4简单I/O接口扩展195
9．4可编程接口芯片81C55及其应用197
9．5可编程接口芯片82C55及其应用202
9．6单片机显示、键盘系统206
9．6．1并行扩展静态显示电路208
9．6．2串行扩展静态显示电路209
9．6．3动态显示电路及其实例210
9．7单片机LCD显示接口及其实例214
9．8单片机键盘接口218
思考题与习题223
第10章80C51单片机的模拟量接口225
10．1并行D/A转换器与单片机的接口225
10．1．1D/A转换概述及DAC的主要性能指标225
10．1．28位D/A转换器DAC0832及与单片机接口227
10．1．312位D/A转换器DAC1208及与单片机接口230
10．2并行A/D转换器与单片机的接口232
10．2．1A/D转换器概述及其主要性能指标232
10．2．28位A/D转换器ADC0809及与单片机接口234
10．2．312位A/D转换器AD1674及与单片机接口237
10．3串行A/D转换器与单片机的接口240
10．3．1串行A/D转换器HX711介绍241
10．3．2HX711的工作原理241
10．3．380C51单片机和HX711的接口设计243
思考题与习题243
第11章80C51单片机应用系统设计245
11．1单片机应用设计过程245
11．1．1确定系统的功能与性能245
11．1．2确定系统基本结构245
11．1．3单片机应用系统硬件、软件的设计原则246
11．1．4硬件设计247
11．1．5软件设计248
11．1．6资源分配248
11．1．7单片机应用系统的开发248
11．2提高系统可靠性的一般方法249
11．2．1电源干扰及其抑制250
11．2．2地线干扰及其抑制250
11．2．3其他提高系统可靠性的方法251
11．3设计与制作实例256
11．3．1单片机学习板设计与制作256
11．3．2用温度传感器DS18B20进行温度测量258
11．3．3电子密码锁设计259
思考题与习题263
第12章微处理器及微机系统264
12．1微处理器概述264
12．1．1微处理器发展简介264
12．1．28086的结构264
12．1．38086的内部寄存器265
12．1．48086的存储空间管理267
12．1．58086的引脚功能268
12．1．68086的两种工作方式269
12．1．78086的总线周期271
12．1．88086的指令系统271
12．1．9汇编语言程序设计272
12．2微机系统的构成与扩展275
12．2．1微机系统的构成275
12．2．28086系统扩展276
12．3总线技术281
12．3．1总线概述281
12．3．2总线规范及主要性能指标281
12．3．3常用的系统总线281
思考题与习题282
参考文献283