單片機原理、接口技術及應用

1 微型計算機基礎知識1
1.1 微型計算機概述2
1.1.1 微型計算機的基本概念2
1.1.2 微型計算機的發(fā)展概況2
1.1.3 微型計算機的分類4
1.2 常用的數制及編碼5
1.2.1 常用的數制5
1.2.2 數制之間的轉換6
1.2.3 微型計算機常用的編碼7
1.3 無符號二進制數的算術運算和邏輯運算8
1.3.1 二進制數的算術運算8
1.3.2 無符號數的表示范圍10
1.3.3 二進制數的邏輯運算10
1.4 有符號二進制數的表示及運算11
1.4.1 有符號數的表示方法11
1.4.2 補碼的運算13
1.4.3 有符號數的表示范圍14
1.5 常用數據單位15
1.6 微型計算機系統(tǒng)組成16
1.6.1 硬件系統(tǒng)16
1.6.2 軟件系統(tǒng)18
習題118
2 80C51單片機的基本結構和工作原理19
2.1 80C51單片機的組成19
2.2 80C51單片機內部結構和引腳功能20
2.2.1 80C51的內部結構20
2.2.2 中央處理器（CPU）20
2.2.3 時鐘電路及CPU工作時序23
2.2.4 80C51單片機的存儲器結構25
2.2.5 80C51單片機的引腳功能30
2.2.6 布爾（位）處理器32
2.3 80C51單片機的工作方式32
2.3.1 復位方式32
2.3.2 程序執(zhí)行方式34
2.3.3 低功耗方式34
習題235
3 80C51單片機指令系統(tǒng)37
3.1 概述37
3.1.1 指令的分類37
3.1.2 指令的格式37
3.1.3 指令中常用的符號38
3.2 尋址方式38
3.3 指令系統(tǒng)42
3.3.1 數據傳送類指令42
3.3.2 算術運算類指令46
3.3.3 邏輯運算類指令48
3.3.4 控制轉移類指令50
3.3.5 布爾（位）操作指令53
習題355
4 匯編語言程序設計58
4.1 匯編語言程序設計基礎58
4.1.1 機器語言、匯編語言與高級語言58
4.1.2 匯編語言的格式59
4.1.3 偽指令59
4.1.4 匯編語言程序設計的步驟61
4.2 程序設計實例62
4.2.1 順序結構程序設計62
4.2.2 分支程序設計63
4.2.3 散轉程序設計65
4.2.4 循環(huán)程序設計67
4.2.5 查表程序69
4.2.6 子程序72
習題477
5 半導體存儲器79
5.1 隨機存取存儲器RAM79
5.1.1 RAM的結構和工作原理79
5.1.2 典型RAM芯片介紹80
5.2 只讀存儲器ROM82
5.3 80C51單片機的存儲器擴展85
5.3.1 80C51三總線結構85
5.3.2 片選方式和地址分配86
5.3.3 程序存儲器擴展87
5.3.4 數據存儲器擴展89
習題590
6 輸入輸出和中斷92
6.1 輸入輸出的基本概念92
6.1.1 I/O接口的功能92
6.1.2 I/O接口的編址方式92
6.1.3 接口電路的基本構成93
6.2 輸入輸出的工作方式94
6.2.1 無條件傳送方式94
6.2.2 查詢傳送方式95
6.2.3 中斷傳送方式96
6.2.4 直接存儲器存取方式97
6.3 中斷技術基礎98
6.3.1 中斷概念98
6.3.2 中斷源98
6.3.3 中斷系統(tǒng)的功能99
6.4 80C51中斷系統(tǒng)100
6.4.1 80C51中斷系統(tǒng)結構100
6.4.2 中斷響應過程103
6.5 外部中斷源的擴展104
6.5.1 借用定時器溢出中斷擴展外部中斷源104
6.5.2 采用查詢法擴展外部中斷源104
習題6105
7 并行I/O接口107
7.1 80C51內部并行I/O口107
7.1.1 P0口107
7.1.2 P1口109
7.1.3 P2口109
7.1.4 P3口110
7.2 80C51內部并行I/O口應用110
7.2.1 I/O口負載能力110
7.2.2 端口輸入輸出操作110
7.2.3 “讀修改寫”操作111
7.2.4 位操作111
7.2.5 應用舉例111
7.3 簡單I/O接口擴展113
7.3.1 擴展輸入口113
7.3.2 擴展輸出口114
7.4 用8255A擴展I/O接口115
7.4.1 8255A的引腳功能和內部結構115
7.4.2 8255A的工作方式117
7.4.3 方式控制字和狀態(tài)字120
7.4.4 8255A應用舉例122
7.5 用8155擴展I/O接口125
7.5.1 8155結構組成和引腳功能125
7.5.2 8155應用舉例129
習題7131
8 80C51內部定時器及應用134
8.1 定時器結構134
8.2 定時器工作方式134
8.2.1 定時器/計數器T0，T1的特殊功能寄存器134
8.2.2 定時器/計數器工作方式136
8.3 定時器/計數器應用舉例138
8.3.1 時間常數的計算138
8.3.2 應用舉例138
習題8141
9 80C51串行接口142
9.1 串行通信的基礎142
9.1.1 數據通信的基本概念142
9.1.2 串行通信方式142
9.1.3 數據同步技術142
9.2 80C51串行接口144
9.2.1 串行接口的結構144
9.2.2 串行接口的工作方式146
9.3 80C51串行口應用舉例148
9.3.1 串行口在方式0下的應用148
9.3.2 串行口在其他方式下的應用149
9.4 單片機多機通信156
習題9160
10 單片機典型外圍接口技術161
10.1 鍵盤接口161
10.1.1 按鍵去抖動161
10.1.2 獨立式鍵盤及其接口162
10.1.3 矩陣式鍵盤162
10.1.4 鍵盤掃描方式165
10.2 顯示接口166
10.2.1 LED顯示器的工作原理166
10.2.2 LED顯示方式167
10.3 DAC接口171
10.3.1 D/A轉換器的性能指標172
10.3.2 DAC0832接口172
10.3.3 DAC1210接口175
10.4 ADC接口177
10.4.1 A/D轉換器的主要技術指標177
10.4.2 ADC0809接口178
10.4.3 AD574A接口180
習題10184
11 單片機應用系統(tǒng)設計實例185
11.1 單片機應用系統(tǒng)的設計過程185
11.1.1 擬定總體設計方案185
11.1.2 硬件設計185
11.1.3 軟件設計186
11.1.4 系統(tǒng)調試、運行和維護186
11.2 單片機多點溫度測量系統(tǒng)187
11.2.1 硬件設計187
11.2.2 軟件設計188
11.3 步進電機控制系統(tǒng)191
11.3.1 步進電機的驅動191
11.3.2 二維步進電機控制系統(tǒng)192
習題11196
附錄1ASCII字符表197
附錄280C51系列單片機指令一覽表198
參考文獻202