MCS-51单片机原理及系统设计(21世纪应用型本科系列教材)

本教材吸收近年来单片机教材的优点，注重基础，着眼应用，以典型范例教学，通过课程学习，使学生进一步掌握“整机”概念，提高其应用计算机特别是单片机的能力。在内容选材上，简化了繁琐的内部结构原理的介绍，以器件外部接口性能为主。强调硬件接口应遵循电子、负载能力和速度匹配的三要素原则，注重新器件的使用，培养学生自行设计小型应用系统的能力。

本书首先介绍了MCS-51系列单片机的基础内容及内部资源，在指令系统介绍中采用汇编语言编写程序。为了适应现代单片机系统设计的潮流，在第4章中专门讲述C51程序设计。在后续的四章中，分别介绍了单片机的系统扩展，包括总线扩展、人机对话接口、输入/输出扩展和应用系统设计等内容。书中所附程序以C51编写为主。 本书可作为大学本科相关专业的教学用书，也可作为在课程设计、电子设计训练、毕业设计和项目开发中的参考。

前言 第1章 MCS-51单片机的组成及结构 1.1 微型计算机与单片机 1.1.1 单片机 1.1.2 单片机的开发与开发工具 1.1.3 MCS-51的应用特性 1.2 MCS-51单片机的组成和结构 1.2.1 MCS-51单片机的内部结构框图 1.2.2 CPU结构 1.2.3 存储器 1.2.4 I/O及相应的特殊功能寄存器 1.2.5 MCS-51引脚 1.2.6 MCS-51的时序 1.2.7 单片机的低功耗操作方式 本章小结 习题 第2章 MCS-51单片机的指令系统 2.1 MCS-51单片机的助记符语言 2.2 MCS-51单片机的指令格式及寻址方式 2.2.1 指令一般格式 2.2.2 寻址方式 2.3 数据传送指令 2.3.1 通用传送指令：MOV 2.3.2 外部数据存储器(或I/O口)与累加器A传送指令——MOVX 2.3.3 程序存储器向累加器A传送指令——MOVC 2.3.4 数据交换指令 2.3.5 栈操作指令 2.3.6 位传送指令 2.4 控制转移类指令 2.4.1 无条件转移指令 2.4.2 条件转移指令 2.4.3 比较转移指令 2.4.4 循环转移指令 2.4.5 子程序调用和返回指令 2.5 算术运算指令 2.6 逻辑运算操作 2.7 伪指令 2.8 汇编语言程序设计 2.8.1 汇编语言源程序设计步骤 2.8.2 汇编语言程序的基本结构 2.8.3 汇编语言程序举例 本章小结 习题 第3章 MCS-51的内部资源 3.1 定时/计数器 3.1.1 定时/计数器的结构和工作原理 3.1.2 定时/计数器工作模式和状态控制寄存器 3.1.3 定时/计数器的工作模式 3.1.4 编程举例 3.2 串行通信及其接口 3.2.1 串行通信的工作方式 3.2.2 MCS-51的串行通信接口 3.2.3 多处理机通信 3.2.4 串行口程序设计举例 3.3 中断 3.3.1 中断的概念 3.3.2 MCS-51单片机的中断系统及其管理 3.3.3 单片机响应中断的条件及响应过程 3.3.4 外部中断 3.3.5 中断编程举例 本章小结 习题 *第4章 单片机C51程序设计基础 4.1 C51程序的结构 4.2 预处理命令 4.2.1 宏定义 4.2.2 文件包含 4.2.3 条件编译 4.3 数据类型、运算符与表达式 4.3.1 数据类型、常量与符号常量 4.3.2 变量及其存储空间 4.3.4 Keil51能识别的存储器类型 4.3.5 8051特殊功能寄存器及其C51定义 4.3.6 C51中对中断服务函数与寄存器组的定义 4.3.7 运算符与表达式 4.4 函数 4.4.1 函数定义的一般形式 4.4.2 函数的调用与嵌套 4.4.3 数据输入输出函数 4.5 C语句与程序设计 4.5.1 表达式语句 4.5.2 选择语句 4.5.3 switch语句 4.5.4 循环语句 4.5.5 goto语句、break语句和continuc语句 4.6 指针变量 4.6.1 指针变量定义和引用 4.6.2 指针变量作为函数参数 4.6.3 Kei151的指针类型 4.7 数组 4.7.1 一维数组的定义和引用 4.7.2 二维数组的定义和引用 4.7.3 指向数组元素的指针 4.7.4 数组名作为函数的参数 4.7.5 字符数组与字符串 4.8 结构体和共用体 4.8.1 定义结构体类型的一般形式 4.8.2 定义结构体类型变量 4.8.3 结构体变量的初始化 4.8.4 结构体变量的引用 4.8.5 结构体数组 4.8.6 指向结构体类型的数据指针 4.8.7 用结构体变量和指向结构体的指针作为函数参数 4.8.8 用typedef定义类型 4.8.9 共用体 4.9 枚举 4.10 MCS-51内部资源的C51编程举例 4.10.1 定时器/计数器的编程举例 4.10.2 串行口程序设计举例 4.10.3 中断编程举例 本章小结 第5章 单片机系统的扩展 5.1 基于三总线的系统扩展 5.1.1 外部总线的扩展 5.1.2 外部程序存储器的扩展 5.1.3 外部数据存储器的扩展 5.1.4 采用局部译码法产生I/O外设片选信号 5.1.5 输入输出接口电路的扩展 5.2 系统监控芯片的接口扩展 *5.3 PC机与MCS-51之间的串行通信 5.3.1 RS-232C标准串行接口总线 5.3.2 RS-485/422标准串行接口总线 5.3.3 基于RS-485串口主从式通信系统 *5.4 IIC总线标准与接口 5.4.1 IIC总线原理 5.4.2 IIC总线协议与基本时序 5.4.3 时钟芯片PCF8563简介 5.4.4 PCF8563基本操作 5.4.5 时钟芯片PCF8563与单片机接口 5.4.6 PCF8563时钟芯片实时读写程序举例 *5.5 SPI总线简介 5.5.1 SPI总线概述及主要特点 5.5.2 12位串行A/D TLC2543介绍 5.5.3 TLC22543与单片机的接口设计 5.5.4 单片机控制TL(22543进行A/D采样的程序设计 *5.6 CPLD与单片机接口设计 5.6.1 CPLD简介 5.6.2 Altera EPM7128简介 5.6.3 EPM7128与单片机的接口设计 5.6.4 对EPM7128的写入逻辑程序设计 5.6.5 对EPM7128的在线编程 本章小结 第6章 MCS-51的人机对话接口 6.1 LED显示器 6.1.1 LED显示原理 6.1.2 LED显示器与MCS-51的接口实例 6.1.3 独立式键盘控制电路及C语言编程 6.2 显示与键盘控制器7289A芯片介绍 6.2.1 7289A芯片简介 6.2.2 7289A与AT89C52接口电路 6.2.3 设计实例 *6.3 液晶显示器与89C52的接口 6.3.1 液晶模块LCM12864简介 6.3.2 LCM12864液晶模块指令集 6.3.3 液晶模块LCM12864与单片机接口 6.3.4 C语言程序举例 *6.4 89C52与微型打印机的并行接口 6.4.1 迅普SP系列打印机 6.4.2 打印机控制字 6.4.3 接口电路 6.4.4 编程举例 本章小结 第7章 输入输出通道与接口 7.1 模拟输入量的转换与接口 7.1.1 ADC0809的转换原理与89C52的接口 7.1.2 现场开关量的输入 7.2 模拟输出量通道的接口 7.2.1 DAC0832的转换原理与89C52的接口设计 7.2.2 开关量输出接口 本章小结 *第8章 单片机应用系统设计 8.1 基于单片机测控系统的基本结构 8.2 弱信号输入及调理电路 8.3 采样保持电路 8.3.1 采样保持电路原理 8.3.2 典型的采样保持器集成芯片 8.4 微型计算机的数据采集系统 8.4.1 单通道数据采集的结构形式 8.4.2 多通道数据采集的结构形式 8.4.3 输入通道与强电之间的隔离 8.4.4 量程的自动转换 8.5 12位A/D数据采集电路设计 8.5.1 芯片简介 8.5.2 12位A/D数据采集与单片机的接口 本章小结 附录1 MCS-51单片机的指令系统 附录2 ASCⅡ码字符表 附录3 Keil51编译指南 附录4 C语言中的关键字 附录5 C语言中的运算符及其优先级 附录6 常用的库函数