单片机原理及接口技术（第四版）

本书首先介绍了微型计算机的基础知识, 并以MCS 51系列单片机为核心, 系统介绍了单片机的基本结构、指令系统、汇编语言程序设计、 中断系统、内部定时器/计数器及串行接口、系统扩展与接口技术、应用系统的设计与开发以及抗干扰技术, 最后附有单片机原理及接口技术实验。本书配有例题、习题与思考题, 便于课堂教学与自学。 本书是高等学校电子类及计算机应用专业的教材, 同时也可供非计算机专业、高等职业教育、自学考试和从事微机应用的人员使用。全书内容深入浅出、通俗易懂、注重工程应用。

第1章 微型计算机基础〖HT5SS] 1 1.1 计算机中的数制及相互转换 1 1.1.1 进位计数制 1 1.1.2 不同进制数间的相互转换 2 1.2 二进制数的运算 5 1.2.1 二进制数的算术运算 5 1.2.2 二进制数的逻辑运算 6 1.3 带符号数的表示 7 1.3.1 机器数及真值 7 1.3.2 数的码制 7 1.4 定点数和浮点数 8 1.5 BCD码和ASCII码 9 1.5.1 BCD码 9 1.5.2 ASCII码 10 1.6 微型计算机的组成及工作过程 11 1.6.1 基本组成 11 1.6.2 基本工作过程 13 习题与思考题 14 第 2 章 单片机的硬件结构和原理 16 2.1 概述 16 2.1.1 单片机的发展简史 16 2.1.2 单片机的发展方向 17 2.1.3 单片机的特点 18 2.1.4 单片机的应用 19 2.2 MCS-51单片机硬件结构 19 2.2.1 MCS 51系列单片机的分类 20 2.2.2 与MCS - 51系列兼容的单片机 21 2.2.3 MCS 51单片机的内部结构 22 2.3 中央处理器CPU 23 2.3.1 运算器 23 2.3.2 控制器 24 2.4 存储器的结构 26 2.5 并行输入/输出接口 30 2.6 单片机的引脚及其功能 31 2.7 单片机工作的基本时序 32 习题与思考题 36 第 3 章 MCS-51单片机指令系统 37 3.1 寻址方式 38 3.2 指令系统 40 3.2.1 指令分类 40 3.2.2 数据传送类指令 41 3.2.3 算术运算类指令 44 3.2.4 逻辑运算类指令 49 3.2.5 控制转移类指令 51 3.2.6 位操作类指令 54 习题与思考题 55 第 4 章 MCS-51汇编语言程序设计 58 4.1 汇编语言程序设计概述 58 4.1.1 机器语言、汇编语言和高级语言 58 4.1.2 汇编语言语句的种类和格式 59 4.1.3 伪指令 60 4.2 汇编语言源程序的汇编 62 4.2.1 手工汇编 62 4.2.2 机器汇编 62 4.3 汇编语言程序设计 63 4.3.1 简单程序设计 63 4.3.2 分支程序设计 64 4.3.3 循环程序设计 66 4.3.4 散转程序设计 70 4.3.5 子程序和参数传递 72 4.3.6 查表程序设计 73 4.3.7 数制转换 75 4.3.8 运算程序 76 习题与思考题 81 第 5 章 MCS-51单片机的中断系统 82 5.1 中断的概述 82 5.2 MCS-51中断系统 83 5.2.1 中断源 83 5.2.2 中断控制 85 5.2.3 中断响应 87 5.3 中断系统的应用 89 习题与思考题 91 第 6 章 [WB]MCS-51单片机内部定时器/计数器及串行接口 92 6.1 定时器/计数器的结构及工作原理 92 6.2 方式和控制寄存器 93 6.3 工作方式 94 6.4 定时器/计数器应用举例 97 6.5 MCS-51单片机的串行接口 100 6.5.1 串行通信的基本概念 100 6.5.2 与串行口有关的特殊功能寄存器 101 6.5.3 串行口的 4 种工作模式 103 6.5.4 多机通信 105 6.5.5 波特率 106 6.6 串行口的应用 107 习题与思考题 109 第 7 章 单片机系统扩展与接口技术 111 7.1 外部总线的扩展 111 7.1.1 外部总线的扩展111 7.1.2 总线驱动112 7.2 外部存储器的扩展 114 7.2.1 外部程序存储器的扩展 114 7.2.2 外部数据存储器的扩展 117 7.2.3 多片存储器芯片的扩展 120 7.2.4 I2C存储器的扩展 122 7.3 输入/输出接口的扩展 139 7.3.1 8255A可编程并行I/O接口 139 7.3.2 8155可编程并行I/O接口 145 7.4 管理功能部件的扩展 151 7.4.1 键盘接口 151 7.4.2 LED显示器接口 153 7.4.3 键盘显示器接口8279 156 7.5 A/D和D/A接口功能的扩展 159 7.5.1 A/D转换器接口 159 7.5.2 D/A转换器接口 164 习题与思考题 168 第 8 章 单片机应用系统的设计与开发 169 8.1 单片机应用系统的开发过程 169 8.2 单片机开发工具WAVE简介 172 8.3 Keil C51软件简介 173 8.4 MCS-51应用系统的调试 180 习题与思考题 182 第9章 单片机系统的抗干扰技术 183 9.1 干扰源及其分类 183 9.2 干扰对单片机系统的影响 186 9.3 硬件抗干扰技术 187 9.3.1 串模干扰的抑制方法 187 9.3.2 共模干扰的抑制方法 190 9.4 软件抗干扰技术 191 9.4.1 数字量I/O通道中的软件抗干扰 191 9.4.2 程序执行过程中的软件抗干扰 193 9.4.3 系统的恢复 197 9.5 数字滤波 201 9.5.1 低通滤波201 9.5.2 限幅滤波203 9.5.3 中值滤波204 9.5.4 算术平均滤波204 习题与思考题 206 附录A MCS-51指令表 207 附录B 单片机原理及接口技术实验 212 实验一 单片机开发系统的操作练习 212 实验二 寻找优选数 213 实验三 统计正数、负数和零的个数 214 实验四 8031与8155的接口扩展 215 实验五 8031与A/D转换器的接口实验 217 参考文献 219