單片機是指在一塊芯片上集成CPU、ROM（或EPROM）、RAM、并行和串行I/O接口，以及定時/計數(shù)器等多種功能部件的微型計算機。這種微型計算機也可稱為微控制器，具有集成度高、可靠性高、性價比高、適應溫度范圍寬、抗干擾能力強、小巧、靈活、易于實現(xiàn)機電一體化等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應用于檢測、控制、智能化儀器儀表，以及生產(chǎn)設備自動化、家用電器等領(lǐng)域。本書以MCS-51單片機為主線，系統(tǒng)地介紹了單片機的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)與程序設計、中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器、串行通信，以及單片機接口的擴展應用，并在此基礎上設計了單片機的實驗。本書可作為高等院校教材，也可作為廣大科技人員的參考書。
翟臨博，工學博士，副教授，碩士生導師，主要研究方向為無線通信優(yōu)化算法，主持山東省自然科學基金、重點研發(fā)項目等省部級項目4項，參與國家自然科學基金2項；在學術(shù)期刊及會議發(fā)表學術(shù)論文10余篇，并被SCI、EI檢索；出版專著1部、教材2部；獲山東省教學成果獎一等獎1項。
目錄
第1章 數(shù)據(jù)基礎及計算機概述 1
1.1 數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示 1
1.1.1 進制 1
1.1.2 進制之間的轉(zhuǎn)換 5
1.1.3 帶符號數(shù)表示 7
1.1.4 定點表示與浮點表示 10
1.2 二進制數(shù)的運算 11
1.2.1 算術(shù)運算 12
1.2.2 邏輯運算 13
1.2.3 補碼的加減運算 14
1.3 非數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示 16
1.3.1 漢字ASCII碼 16
1.3.2 漢字編碼 17
1.4 微型計算機概述 18
1.4.1 有關(guān)微型計算機系統(tǒng)的幾個概念 18
1.4.2 微型計算機的結(jié)構(gòu) 19
1.4.3 微處理器的基本結(jié)構(gòu)介紹 20
1.4.4 程序執(zhí)行過程 21
1.5 國粹精華 22
本章小結(jié) 24
練習題 24
第2章 MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu) 25
2.1 MCS-51單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 25
2.1.1 存儲器結(jié)構(gòu) 25
2.1.2 CPU結(jié)構(gòu) 29
2.1.3 I/O端口 32
2.1.4 定時/計數(shù)器 34
2.1.5 中斷系統(tǒng) 34
2.2 MCS-51單片機的引腳及其功能 35
2.3 存儲器 37
2.3.1 存儲器基礎 37
2.3.2 隨機存取存儲器 39
2.3.3 只讀存取存儲器 44
2.3.4 一般CPU與存儲器的連接及
擴展 49
2.4 MCS-51單片機的工作方式 54
2.4.1 復位方式 54
2.4.2 程序執(zhí)行方式 55
2.4.3 節(jié)電方式 55
2.4.4 EPROM編程和校驗方式 58
2.5 MCS-51單片機的時序 59
2.5.1 機器周期和指令周期 59
2.5.2 MCS-51指令的取指/執(zhí)行時序 60
2.5.3 訪問片外ROM/RAM的指令
時序 61
2.6 MCS-51單片機外部存儲器的擴展 63
2.6.1 程序存儲器的擴展 64
2.6.2 數(shù)據(jù)存儲器的擴展 65
2.7 國粹精華 66
本章小結(jié) 68
練習題 68
第3章 指令系統(tǒng)與程序設計 71
3.1 指令的格式與尋址方式 71
3.1.1 指令的格式 71
3.1.2 尋址方式 72
3.2 MCS-51的指令系統(tǒng) 73
3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 73
3.2.2 算術(shù)運算類指令 75
3.2.3 邏輯操作類指令 78
3.2.4 程序控制類指令 80
3.2.5 布爾位操作指令 82
3.3 MCS-51的偽指令 84
3.4 匯編語言程序設計步驟與結(jié)構(gòu) 87
3.4.1 程序設計步驟 87
3.4.2 程序流程圖 88
3.4.3 程序的基本結(jié)構(gòu) 88
3.5 順序程序設計 89
3.6 分支程序設計 90
3.7 循環(huán)程序設計 95
3.8 子程序與運算程序設計 99
3.8.1 子程序設計 99
3.8.2 運算程序設計 103
3.9 宏匯編 109
3.9.1 宏定義 109
3.9.2 宏調(diào)用 109
3.9.3 局部標號 110
3.9.4 文件包含 110
3.10 國粹精華 111
本章小結(jié) 112
練習題 113
第4章 中斷概念及MCS-51的
中斷系統(tǒng) 115
4.1 中斷的基本概念 115
4.2 MCS-51的中斷系統(tǒng) 119
4.3 中斷程序設計 128
4.4 國粹精華 131
本章小結(jié) 132
練習題 132
第5章 定時/計數(shù)器 133
5.1 定時/計數(shù)器控制與狀態(tài)寄存器 133
5.2 定時/計數(shù)器的工作方式 135
5.3 定時/計數(shù)器的初始設置 137
5.4 應用舉例 139
5.5 國粹精華 142
本章小結(jié) 148
練習題 148
第6章 串行通信 149
6.1 串行通信的基本知識 149
6.2 MCS-51單片機的串行接口 152
6.3 MCS-51單片機的串行接口的
應用 158
6.4 國粹精華 163
本章小結(jié) 165
練習題 166
第7章 I/O接口擴展及單片機
綜合應用 167
7.1 I/O接口擴展概述 167
7.1.1 I/O接口的作用 167
7.1.2 I/O接口的編址 168
7.1.3 I/O數(shù)據(jù)的傳送方式 168
7.1.4 數(shù)據(jù)總線隔離技術(shù) 169
7.2 用TTL芯片擴展簡單的I/O接口 170
7.2.1 用74LS377擴展8位并行
輸出接口 170
7.2.2 用74LS244擴展8位并行
輸入接口 171
7.3 MCS-51與可編程并行I/O芯片
8255A的接口 171
7.3.1 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 171
7.3.2 8255A的工作方式及初始化
編程 173
7.4 ADC和DAC及其應用 178
7.4.1 自動測控系統(tǒng)的構(gòu)成 178
7.4.2 DAC 179
7.4.3 MCS-51對8位DAC0832的
接口 183
7.4.4 ADC0809的接口 186
7.4.5 ADC0809與MCS-51的連接及
應用 189
7.5 MCS-51單片機綜合應用實例 192
7.5.1 設計單片機應用系統(tǒng)的
基本步驟 192
7.5.2 籃球?qū)ｍ椉寄芫C合測試儀需求
分析和總體設計 194
7.5.3 LED數(shù)碼管接口 195
7.5.4 鍵盤輸入接口 199
7.5.5 籃球?qū)ｍ椉寄芫C合測試儀的
總體功能實現(xiàn) 204
7.5.6 籃球?qū)ｍ椉寄芫C合測試儀和
個人計算機的通信 210
7.6 國粹精華 211
本章小結(jié) 212
練習題 212
附錄A MCS-51實驗指導 216
附錄B MCS-51指令一覽表 226
附錄C DVCC試驗箱操作命令簡介 230
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