MCS—51 及兼容单片机原理与选型 (2010 年度畅销榜NO.49421 )

长期以来，MCS-51系列单片机一直统治着国内单片机市场，但近年来，国际上许多著名半导体厂家竞相推出的各具特色的MCS-51兼容单片机，也深受国内广大用户的青睐。本书从实用角度出发，在全面系统地阐述了MCS-51系列单片机的CPU及外设的工作原理，指令系统之后，重点对国内流行的MCS-51兼容单片机进行了系统、全面的归纳总结，并就几种典型产品的功能进行了深入剖析。全书共6章。第1章介绍了MCS-51系列标准单片机的CPU及外设工作原理，第2章阐述了指令系统与汇编/连接器的使用，第3—6章分别对Atmel、Philips、Dallas、WinBond公司开发的MCS一51兼容单片机进行了归纳总结，并对在国内颇具影响力的十几种典型产品进行了深入的剖析。\r\n\r\n 本书构思新颖，信息量大，由点到面，融会贯通，具有科学性、前沿性和很高的实用价值，可作为各类电子技术人员的工具书，亦可供高校师生和电子爱好者阅读。\r\n
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第1章 Intel司MCS一51系列单片机原理 \r\n\r\n 1. 1 分类与选型指南 \r\n\r\n 1. 2 内部结构与引脚功能 \r\n\r\n 1. 2. 1 内部结构 \r\n\r\n 1. 2. 2 引脚功能 \r\n\r\n 1. 3 存储器的组织形式 \r\n\r\n 1. 3. 1 程序存储器 \r\n\r\n 1. 3. 2 数据存储器 \r\n\r\n 1. 3. 3 特殊功能寄存器(SFR) \r\n\r\n 1. 4 输入／输出口 \r\n\r\n 1. 4. 1 I／O口结构 \r\n\r\n 1. 4. 2 写端口操作 \r\n\r\n 1. 4. 3 端口的负载能力及接口要求 \r\n\r\n 1. 4. 4 I/O端口的“读. 修改. 写” \r\n\r\n 1. 5 复位与时钟 \r\n\r\n 1. 5. 1 复位 \r\n\r\n 1. 5. 2 时钟 \r\n\r\n 1. 6 定时／计数器 \r\n\r\n 1. 6. 1 定时／计数器T0和T1 \r\n\r\n 1. 6. 2 定时／计数器T2 \r\n\r\n 1. 7 串行口 \r\n\r\n 1. 7. 1 串行口的特殊功能寄存器 \r\n\r\n 1, 7. 2 串行口的工作模式 \r\n\r\n 1. 7. 3 多机通信 \r\n\r\n 1. 7. 4 波特率 \r\n\r\n 1. 8 中断系统 \r\n\r\n 1. 8. 1 中断源 \r\n\r\n 1. 8. 2 与中断有关的特殊功能寄存器 \r\n\r\n 1. 8. 3 中断响应过程及响应时间 \r\n\r\n 1. 9 CHMOS单片机的低功耗工作模式 \r\n\r\n 1. 10 时序 \r\n\r\n 1. 10. 1 取指和指令执行时序 \r\n\r\n 1. 10. 2 外部存储器的操作时序 \r\n\r\n 1. 10. 3 端口操作时序 \r\n\r\n 第2章 MCS-51单片机指令系统及A51汇编程序设计 \r\n\r\n 2. 1 MCS-51单片机指令系统综述 \r\n\r\n 2. 1. 1 对标志位有影响的指令 \r\n\r\n 2. 1. 2 指令系统中所用符号说明 \r\n\r\n 2. 1. 3 MCS--51单片机的寻址方式 \r\n\r\n 2. 2 数据传送类指令 \r\n\r\n 2. 2. 1 内部RAM传送指令 \r\n\r\n 2. 2. 2 外部RAM传送指令 \r\n\r\n 2. 2. 3 程序存储器读取指令 \r\n\r\n 2. 3 算术运算类指令 \r\n\r\n 2. 3. 1 概述 \r\n\r\n 2. 3. 2. 指令详述 \r\n\r\n 2. 4 逻辑操作类指令 \r\n\r\n 2. 4. 1 概述 \r\n\r\n 2. 4. 2 指令详述 \r\n\r\n 2. 5 布尔操作类指令 \r\n\r\n 2. 5. 1 概述 \r\n\r\n 2. 5. 2 指令详述 \r\n\r\n 2. 6 控制转移类指令 \r\n\r\n 2. 6. 1 概述 \r\n\r\n 2. 6. 2 指令详述 \r\n\r\n 2. 7 A51汇编器及BL51连接／定位介绍 \r\n\r\n 2. 7. 1 A51汇编器介绍 \r\n\r\n 2. 7. 2 BL51连接／定位介绍 \r\n\r\n 2. 8 A51汇编程序模板 \r\n\r\n 第3章 Atmel公司MCS-51兼容单片机原理 \r\n\r\n 3. 1 Atreel公司C51系列单片机分类与选型指南 \r\n\r\n 3. 2 AT89C5X／LV5X单片机原理 \r\n\r\n 3. 2. 1 AT89C5X／LV5X单片机原理 \r\n\r\n 3. 2. 2 AT89C5X／LV5X的FLASH编程 \r\n\r\n 3. 3 AT89CX051单片机原理 \r\n\r\n 3. 3. 1 AT89CX051单片机原理 \r\n\r\n 3. 3. 2 AT89C2051单片机的FLASH编程 \r\n\r\n 3. 4 AT89S8252单片机原理 \r\n\r\n 3. 4. 1 AT89S8252与Intel80C52的功能比较 \r\n\r\n 3. 4. 2 AT89S8252中的看门狗定时器. 双数据指针及EPROM工作原理 \r\n\r\n 3. 4. 3 AT89S8252中SPI接口工作原理 \r\n\r\n 3. 4. 4 AT89S8252FLASH和E2PROM存储器的串行下载编程 \r\n\r\n 第4章 Philips公司MCS-51兼容单片机原理 \r\n\r\n 4. 1 Philips公司MCS-51兼容单片机分类与选型指南 \r\n\r\n 4. 1. 1 Philips公司单片机的分类 \r\n\r\n 4. 1. 2 Philips公司单片机选型指南 \r\n\r\n 4. 2 Philips 8XC552单片机原理 \r\n\r\n 4. 2. 1 8XC552单片机与80C251单片机的比较 \r\n\r\n 4. 2. 2 脉宽调制(PWM)输出 \r\n\r\n 4. 2. 3 模数转换器 \r\n\r\n 4. 2. 4 定时／计数器T2和捕捉比较逻辑 \r\n\r\n 4. 2. 5 看门狗定时器T3 \r\n\r\n 4. 2. 6 中断系统 \r\n\r\n 4. 3 8XC552单片机的SI01(I2C总线)接口原理 \r\n\r\n 4. 3. 1 I2C总线接口概述 \r\n\r\n 4. 3. 2 8XC552单片机的I2C总线接口 \r\n\r\n 4. 4 Philips P87LPC764(51LPC系列)单片机原理 \r\n\r\n 4. 4. 1 P87LPC764单片机内核工作原理 \r\n\r\n 4. 4. 2 P87LPC764外设工作原理 \r\n\r\n 4. 5 P87LPC767／768／769单片机原理 \r\n\r\n 4. 5. 1 P87LPC767及其A／D转换器的原理 \r\n\r\n 4, 5. 2 P87LPC768及其脉宽调制输出的原理 \r\n\r\n 4. 5. 3 P87LPC769及其D／A转换器的原理 \r\n\r\n 第5章 Dal1as—Maxim公司MCS-51兼容单片机原理 \r\n\r\n 5. 1 Dallas—Maxim公司MCS-51兼容单片机分类与选型指南 \r\n\r\n 5. 2 DS80C320/323高速度低功耗单片机原理 \r\n\r\n 5. 2. 1 DS80C320／323CPU核心部分工作原理 \r\n\r\n 5. 2. 2 DS80C320／323单片机外设部分工作原理 \r\n\r\n 5. 3 DS89C420超高速FLASH单片机原理 \r\n\r\n 5. 3. 1 DS89C420单片机的性能特点 \r\n\r\n 5. 3. 2 DS89C420单片机专用寄存器介绍 \r\n\r\n 5. 3. 3 DS89c420单片机基本部件的工作原理 \r\n\r\n 5. 3. 4 DS89(2420单片机的外部存储器访问 \r\n\r\n 5. 3. 5 DS89C420单片机的FLASH存储器编程 \r\n\r\n 第6章 WinBond公司MCS-51兼容单片机原理 \r\n\r\n 6. 1 WinBond公司MCS一51兼容单片机分类与选型指南 \r\n\r\n 6. 2 WinBond78E58B单片机原理 \r\n\r\n 6. 2. 1 W78E58B的P4口及外中断INT2. INT3工作原理 \r\n\r\n 6. 2. 2 W78E58B的程序存储器编程 \r\n\r\n 6. 2. 3 W78E58B的其他新增功能 \r\n\r\n 6. 3 W78E858单片机原理 \r\n\r\n 6. 3. 1 W78E858单片机的E2PROM工作原理 \r\n\r\n 6. 3. 2 W78E858单片机的外中断INT2～INT9 \r\n\r\n 6. 3. 3 W78E858的PWM输出原理 \r\n\r\n 6. 3. 4 W78E858的看门狗定时器 \r\n\r\n 参考文献 \r\n
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单片机是微电子技术与计算机技术的结晶, 现已成为集成电路大家族中的重要成员. 尽管单片机是从1982年才开始在我国应用的, 但它一经上市便显示出强大的生命力, 以其独特的优点迅速占领市场并获得广泛应用. 20年来, 单片机技术日臻完善, 国外的单片机热更是经久不衰. 单片机不仅用于智能仪器. 电子设备. 数据采集. 自动控制及国防工业等技术领域, 而且进入亿万家庭. 据报道, 在发达国家中一个普通家庭里家用电器所用的单片机数量, 1990年平均为69个, 2000年已达到226个. 如果把集成电路比做工业“粮食”的话, 那么单片机就是促进现代工业技术发展的“加速剂”, 它对于电子信息产业的发展更具有“倍增器’’的作用. 据统计, 目前全世界国民经济增长部分的65％与集成电路有关, 其中单片机所创造的经济效益已超过其自身价格的2000倍!另外, 在对传统产业进行技术改造. 使之焕发青春时, 单片机也大有用武之地. 因此, 新型单片机已成为21世纪极具发展潜力和影响力的一项科技产品.

目前, 单片机正朝着兼容性. 单片系统化. 多功能和低功耗的方向发展. 突出表现在以下几个方面：第一, 从Intel公司MCS—51系列单片机的一枝独秀, 发展成它与各种兼容机互为补充. 兼容并蓄. 各领风骚. 百花齐放的新格局, 第二, 单片系统(SOC)是内含单片机的系统级芯片, 它把电子整机(测控系统)的功能集成到一个芯片中, 这预示着在不久的将来, IC与电子整机之间的界限将被彻底打破, 第三, 单片机正被集成到智能传感器及网络通信芯片之中, 构成具有高性价比的智能化专用IC. 单片机与单片系统. 智能传感器. 网络通信等高新技术的融合, 必将成为21世纪新的经济增长点.

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展, 单片机升级换代的速度在不断加快, 涉及新型单片机原理. 接口技术. 外围电路设计及应用技术的知识也在不断更新. 为满足广大读者的需要, 我们撰写了单片机与嵌入式系统丛书, 重点围绕新型单片机技术的图书, 包括《MCS-51及兼容单片机原理与选型》, 《单片机接口技术与应用》, 《单片机外围电路设计》和《单片机应用技术与实例》等. 这套丛书题材新颖, 内容丰富, 深入浅出, 既富有科学性与先进性, 又具有很高的实用价值, 它从不同角度阐述了单片机领域的新知识. 新技术和新成果. 各分册的内容互相衔接, 互相补充, 融为一体. 可帮助读者解决在设计和应用单片机时所遇到的实际问题. 可供从事电子技术应用. 仪器仪表及测控技术的工程技术人员阅读, 并可作为大学有关专业的教材.

沙占友教授担任这套丛书的主编, 王晓君. 马洪涛. 睢丙东. 王彦朋副教授担任丛书副主编.

单片机强大的生命力在于应用. 我们相信新型单片机技术在我国的推广应用必将获得更加丰硕的成果.

沙占友

2002年9月于河北科技大学

自1982年8位通用单片机在我国应用以来, 经过20多年的发展, 目前单片机在位数. 速度. 性能. 种类等方面已远非昔日可比, 而且各种新型单片机正在源源不断地涌现出来. 开发设计人员在应用中也有意识地选用位数更高. 速度更快. 功耗更低. 功能更强大的单片机, 以增加产品档次和简化开发任务. 尽管如此, 在多数应用中, 基于性价比的考虑, 8位单片机仍是首选. 目前, 8位单片机在国内乃至国际上仍占有重要地位. 在8位单片机中又以MCS一51系列单片机及其兼容机所占的份额最大. 因此一些国际半导体公司在推出其他新型单片机的同时, 始终没有放弃基于MCS一51内核单片机的研发工作, 并且有的公司还有所加强(例如Philips公司).

MCS-51系列单片机及其兼容机在国内拥有广泛的用户, 这与Intel 8位单片机是最早引入我国的有关. 目前在国内已出版的单片机书籍中, 仍以MCS-51系列单片机为主要内容. 此外, MCS-51的硬件结构也决定了其指令系统不会发生变化, 所以设计人员可以较容易地对不同公司的单片机产品进行选型, 他们只需将重点放在芯片内部资源的比较上.

目前, 在国内市场上, Intel公司生产的MCS-51系列单片机已少见, 代之以其他公司生产的MCS-51系列兼容单片机. 这些公司主要有Phillips. Dallas. SIEMENS. AMD. Atmel. NEC. HARRIS. WinBond. YHUNDAI. ADI等, 其中又以Philips. Dallas. Atmel. WinBond. YHUNDAI. ADI等公司占有市场份额最大. 以上各公司开发的MCS一51系列兼容单片机各具特色, 它们的内部资源差异很大, 在对原来MCS-51内核的改进上也不尽相同, 每个公司都在其中加入了本公司的特有技术. 例如拥有很大用户群的Atmel公司生产的MCS-5l系列兼容单片机——AT89系列单片机, 就在原有MCS-51内核中加入了该公司的FLASH存储器技术.

鉴于目前国内尚未出版过全面系统地介绍MCS-51系列兼容单片机的著作, 为此, 我们将近年来从事教学与科研工作中积累的经验及部分科研成果进行了系统总结, 并参考国内外厂家的最新资料后撰成此书, 以飨广大读者. 为使本书能成为一本完整的产品开发参考书, 本书首先介绍MCS-51系列标准单片机的原理, 然后分别归纳总结各公司的MCS-51系列兼容单片机产品, 并深入阐述典型产品的原理.

本书融科学性. 先进性. 系统性. 实用性于一体, 主要有以下特点：

第一, 全面. 深入地阐述了MCS-51系列标准单片机的硬件结构. 指令系统及开发工具的使用.

第二, 全面. 系统地归纳总结了Atmel. Philips. Dallas. WinBond等公司生产的MCS一51系列兼容单片机, 并对其产品加以科学的分类, 给出产品对照表, 以帮助读者选型.

第三, 完整. 翔实地阐述了Atmel. Philips. Dallas. WinBond等公司生产的MCS-51系列兼容单片机的各种典型产品, 这些产品均具有一定的代表性并在国内拥有一定的用户群.

第四, 具有很高的实用价值. 本书除对标准MCS-51系列单片机原理进行了深入阐述外, 还涉及到目前在国内最流行的MCS-51系列兼容单片机, 这使得本书不仅可作为原理性的通用教材, 更可作为开发设计人员必不可少的工具书.

第五, 信息量大, 知识面宽, 便于读者触类旁通, 灵活运用.

王晓君任本书主编, 安国臣. 马洪涛. 王彦朋. 睢内东. 王书海任副主编. 王晓君撰写了第1章. 第5章, 并完成了全书的审阅及统稿工作. 安国臣撰写了第2章. 马洪涛撰写了第3章. 睢丙东. 王书海. 孟志永. 张永昌. 魏书军. 周慧艳. 丁保忠撰写了第4章. 王彦朋撰写了第6章. 安阅臣. 苏晓明绘制并审阅了全部插图. 参加本书撰写工作的还有唱春宋. 罗勇. 谢东光. 王磊明. 吴朝辉. 白克杰. 刘忠伟. 杜书锦. 何炜. 刘树刚. 杨志宇. 宇文英. 崔国玲. 单春亮. 张志. 李卫民. 高英杰. 刘秀敏等同志.

沙占友教授认真审阅了全书, 并提出了许多宝贵意见. 本书撰写过程中还参考了国外厂家提供的大量资料, 在此一并致谢.

由于作者水平有限, 书中难免存在缺点和不足之处, 欢迎广大读者给子指正.

作 者