全书共分11章，内容包括：微型计算机基础知识，单片机芯片结构，指令系统，汇编语言程序设计，存储器扩展技术，中断与定时器／计数器，I／O口扩展与应用，串行通信，A／D、D／A转换器接口，新型单片机芯片简介，应用系统设计。书末有两个附录，分别介绍单片机应用实例和MCS-51系列单片机指令速查表。本书以大量实例的形式进行分析讲解，力求通俗易懂。
本书内容全面、思路清晰、概念准确、层次结构分明，注重知识的内在联系与规律，实例丰富、讲解详尽、便于自学。
本书既可作为高等职业学校、高等专科学校、成人及本科院校举办的二级职业技术学院和民办高校电子类、通信类、机电类及计算机类专业的教学用书，也可作为单片机技术的培训教材，同时也可作为广大从事单片机应用开发的科研人员的参考用书。
第1章微型计算机基础知识
1.1微型计算机的组成及工作原理
1.1.1微型计算机中的基本概念
1.1.2微型计算机基本结构
1.1.3微型计算机的基本工作过程
1.2典型单片机产品简介
1.2.1MCS-51系列单片机
1.2.2MCS-96系列单片机
1.2.3ATMEL公司单片机
1.3单片机的应用模式
1.3.1单片机应用系统的结构
1.3.2单片机系统的开发过程
1.4单片机的应用
1.5数制与编码
1.5.1数制的表示
1.5.2常用的信息编码
1.6计算机数值数据表示与运算
1.6.1进制数在计算机内的表示
1.6.2补码的运算
1.6.3逻辑运算
习题
第2章MCS—51系列单片机芯片结构
2.1MCS-51系列单片机的结构原理
2.1.1MCS-51系列单片机逻辑结构
2.1.2MCS-51单片机内部结构
2.1.3引脚信号
2.2MCS-51单片机的存储器
2.2.1内部数据存储器
2.2.2外部数据存储器
2.2.3程序存储器
2.3MCS—51单片机输入／输出(I／O)口
2.3.1PO口
2.3.2P1口
2.3.3P2口
2.3.4P3口
2.4单片机的工作方式
2.4.1复位及复位电路
2.4.2时钟电路和时序
2.4.3单片机的低功耗方式
习题
第3章MCS—51系列单片机指令系统
3.1MCS—51系列单片机指令格式
3.2寻址方式
3.2.1立即数寻址
3.2.2直接寻址
3.2.3寄存器寻址
3.2.4寄存器间接寻址方式
3.2.5位寻址
3.2.6基址寄存器加变址寄存器间接寻址
3.2.7相对寻址
3.3指令系统
3.3.1指令分类
3.3.2数据传送类指令
3.3.3算术运算类指令
3.3.4逻辑运算指令
3.3.5控制转移类指令
3.3.6位操作指令
习题
第4章汇编语言程序设计
4.1汇编语言程序设计概述
4.1.1汇编语言程序设计步骤
4.2.2伪指令语句
4.2顺序程序设计
4.3分支程序设计
4.4循环程序设计
习题
第5章单片机存储器扩展技术
5.1存储器系统基本知识
5.1.1存储器的分类
5.1.2存储器的主要性能指标
5.2系统扩展概述
5.3访问外部程序、数据存储器的时序
5.3.1访问外部程序存储器时序
5.3.2访问外部数据存储器时序
5.4存储器扩展的编址技术
5.4.1线选法
5.4.2译码法
5.5程序存储器(EPROM)的扩展
5.6数据存储器的扩展
5.6.1数据存储器的扩展概述
5.6.2数据存储器扩展使用的典型芯片
5.6.3闪速存储器及其扩展
习题
第6章MCS—51系列单片机的中断与定时系统
6.1中断的基本概念
6.2MCS-51系列单片机的中断系统
6.2.1MCS-51系列单片机的中断源
6.2.2中断控制的专用寄存器
6.2.3中断初始化与中断控制寄存器状态设置
6.2.4中断响应过程
6.2.5中断请求的撤销
6.2.6MCS-51系列单片机单步执行工作方式
6.3MCS-51系列单片机的定时器／计数器
6.3.1结构
6.3.2控制寄存器
6.3.3工作方式
6.4中断系统的应用举例
6.4.1外部中断举例
6.4.2定时器举例
习题
第7章单片机I／0口扩展及应用
7.1I／O口扩展概述
7.1.1I／O口扩展的原因
7.1.2I／O口的编址技术
7.1.3单片机I／O传送的方式
7.2简单I／O口扩展
7.2.1简单输入口扩展
7.2.2简单输出口扩展
7.38255可编程通用并行接口芯片
7.3.18255的外部引脚和内部结构
7.3.28255的扩展逻辑电路
7.3.38255的工作方式
7.3.48255的控制字及初始化程序
7.3.58255的应用举例-
7.48155可编程通用并行接口芯片
7.4.18155的外部引脚及内部逻辑结构
7.4.28155的命令／状态字
7.4.38155的扩展逻辑电路
7.4.48155的定时器／计数器
7.4.58155的初始化
7.4.68155的应用举例
习题
第8章单片机串行数据通信
8.1串行通信的基础知识
8.1.1数据传送
8.1.2数据转换
8.2MCS-51系列单片机串行通信的控制寄存器
8.3MCS-51系列单片机串行通信工作方式
8.3.1串行工作方式0
8.3.2串行工作方式1..
8.3.3串行工作方式2
8.3.4串行工作方式3
习题
第9章A／D和D／A转换器接口
9.1MCS—51系列单片机与D／A转换器的接口和应用
9.1.1典型D／A转换器芯片DAC0832
9.1.2DAC0832工作方式
9.1.3单缓冲方式的接口与应用
9.1.4双缓冲方式的接口与应用
9.2MCS-51系列单片机与A／D转换器的接口和应用
9.2.1典型A／D转换器芯片ADC0809
9.2.2MCS-51系列单片机与ADC0809的接口
9.2.3A／D转换应用举例
习题
第10章AT89C2051F.ash单片机
10.1AT89C2051内部结构与功能
10.1.1AT89C2051主要性能
10.1.2AT89C2051的结构框图
10.1.3AT89C2051的引脚说明
10.2振荡器和专用寄存器功能
10.2.1振荡器特征
10.2.2专用功能寄存器(SFR)
10.3指令约束条件和CPU的工作方式
10.3.1指令约束条件
10.3.2程序存储器加密位
10.3.3CPU32作方式
10.4对F1ash存储器的编程
10.4.1编程闪速存储器
10.4.2编程接口
习题
第11章单片机应用系统设计
11.1单片机应用系统设计的基本原则
11.1.1可靠性
11.1.2操作维护方便
11.1.3性价比
11.1.4设计周期短
11.2单片机应用系统的设计方法
11.2.1系统总体设计
11.2.2硬件设计
11.2.3软件设计
11.2.4系统总体调试
11.3单片机控制的温度采集控制系统
11.3.1系统总体设计
11.3.2系统硬件设计
11.3.3系统软件设计
11.3.4系统总体调试
11；4数码管时钟电路的设计
11.4.1系统设计原理
11.4.2系统硬件设计
11.4.3系统软件设计
习题
附录1单片机应用实例
实例1发光灯闪烁设计
实例2交通灯控制设计
实例3小直流电机控制设计
实例4多功能密码锁
实例5用定时器制作“航标灯”
附录2MCS—51系列单片机
主要参考文献
随着计算机技术的高速发展，基于单片机自身的特点，其开发的智能化测控设备和产品正被广泛应用到各个领域，从而促进了生产技术水平的提高。企业迫切需要大量熟练掌握单片机技术，并能开发、应用和维护管理这些智能化产品的高级工程技术人才。为了适应这一人才培养目标，配合高职高专电子类、通信类、机电类及计算机类等相关专业的专业建设和教材改革的需要，我们编写了这本教材。
本书以单片机的内部和外部资源为主要线索，由浅入深，结合大量的应用实例介绍了我国目前应用较多的MCS。51系列单片机应用系统的设计原理及实际应用。全书共11章。
第1章：微型计算机基础知识，主要介绍了微型计算机的基本组成和工作原理、单片机的历史及发展情况、特点及应用领域，讲述计算机中数据的表示方法及其运算过程。
第2章：MCS-51系列单片机芯片结构。主要介绍了MCS-51系列单片机的内部结构、中央处理器、CPU时序及引脚功能、存储器的结构及I/O口。
第3章： MCS-51系列单片机指令系统， 主要介绍了MCS-51指令系统的寻址方式、使用要点和操作过程，并以图示法加以说明。
第4章：汇编语言程序设计，主要介绍三种语法结构。
第5章：单片机存储器扩展技术，主要介绍了各种存储器的特点和各种存储器的扩展方法。
第6章：MCS-51系列单片机的中断与定时系统，主要介绍了中断系统的概念、中断源和中断控制、外部中断源的扩展以及中断系统设计中应注意的几个问题。详细介绍定时器/计数器的结构、工作方式，并结合实例介绍了MCS-51系列单片机的定时器/计数器在各种工作方式下的硬件设计以及定时器/计数器的扩展应用。
第7章：单片机I/O口扩展及应用，主要介绍了利用各种常见芯片进行I/O口扩展的相关知识及设计方法；详细介绍了MCS-51单片机与各种键盘、LED显示器的接口技术及设计方法。
第8章：单片机串行数据通信，主要介绍了MCS-51单片机的串行口的功能与结构、工作方式及波特率设置，并结合应用实例分析了串行口使用方法。
第9章：A/D和D/A转换器接口，主要介绍了A/D、D/A转换原理及常用A/D、D/A转换芯片的使用方法。
第10章：AT89C2051Flash单片机。以ATMEL公司生产8位单片机AT89C2051为例，主要介绍了单片机AT89C2051的主要性能、管脚功能以及工作过程。
第11章：单片机应用系统设计。它首先介绍了MCS-51单片机及应用系统的特点，并介绍了单片机及应用系统设计的方法以及要考虑的各种因素，最后以两个实例具体阐述了单片机及应用系统设计的过程。
本书给出两个附录，其中附录1为单片机应用实例，附录2为MCS-51系列单片机指令速查表，以方便读者查阅。
本书本着“理论够用，突出实用”的宗旨，是专为高职高专培养“技术能手”型学生编写的。与同类书相比，其具有如下特点：
1.着眼于应用，力求在较短的时间内，使学生掌握单片机的应用技术。
2.在章节的安排上，注意理论和应用并重。
3.列举大量实例，使学生能借助基本内容，举一反三，灵活应用。
4.循序渐进，通俗易懂。
本书既可作为高等职业学校、高等专科学校、成人及本科院校举办的二级职业技术学院和民办高校电子类、机电类及计算机类、通信类专业的教学用书，也可作为从事单片机应用开发的科研人员的参考用书。
本书由王法能任主编，郝丽婷、夏庆军、庞新法、罗庚合、赵军峰、张建华等参加编写。全书由王法能统稿。尹季昆承担了本书的主审工作。杨松龄、张专成对本书提出了许多宝贵意见和建议，在此向编者表示诚挚的谢意。同时对所选用参考文献、参考资料的编著者及对出版本书提供帮助的诸多同志一并致谢。
由于编者水平有限，加上时间仓促，本书难免有疏漏之处，恳请读者批评指正。
编者
2004年6月
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