原 理 篇
第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 2
1.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制 2
1.1.1 計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制 2
1.1.2 各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 4
1.2 計(jì)算機(jī)中的碼制和編碼 6
1.2.1 有符號數(shù)的表述方法 6
1.2.2 小數(shù)的表示方法 8
1.2.3 微型計(jì)算機(jī)中常用的信息編碼 9
1.2.4 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲模式 10
1.3 微型計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ) 11
1.3.1 微型計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu) 11
1.3.2 計(jì)算機(jī)的基本工作原理 12
1.3.3 數(shù)據(jù)的輸入/輸出 15
1.4 單片微型計(jì)算機(jī) 15 原 理 篇
第1章 微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ) 2
1.1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)制 2
1.1.1 計(jì)算機(jī)中常用的數(shù)制 2
1.1.2 各種數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 4
1.2 計(jì)算機(jī)中的碼制和編碼 6
1.2.1 有符號數(shù)的表述方法 6
1.2.2 小數(shù)的表示方法 8
1.2.3 微型計(jì)算機(jī)中常用的信息編碼 9
1.2.4 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲模式 10
1.3 微型計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ) 11
1.3.1 微型計(jì)算機(jī)硬件的基本結(jié)構(gòu) 11
1.3.2 計(jì)算機(jī)的基本工作原理 12
1.3.3 數(shù)據(jù)的輸入/輸出 15
1.4 單片微型計(jì)算機(jī) 15
1.4.1 單片機(jī)的概念 16
1.4.2 單片機(jī)的分類 16
1.4.3 單片機(jī)產(chǎn)品簡介 17
習(xí)題與思考題 18
第2章 51系列單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 19
2.1 51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 19
2.2 51單片機(jī)的引腳功能 22
2.2.1 電源引腳及時(shí)鐘引腳 22
2.2.2 控制引腳 22
2.2.3 端口（I/O）引腳 23
2.3 51單片機(jī)的存儲器結(jié)構(gòu) 24
2.3.1 存儲器地址分配 24
2.3.2 程序存儲器 24
2.3.3 數(shù)據(jù)存儲器 25
2.3.4 特殊功能寄存器區(qū) 27
2.4 51單片機(jī)并行接口結(jié)構(gòu) 28
2.4.1 P0三態(tài)雙向口 28
2.4.2 P1準(zhǔn)雙向口 30
2.4.3 P2準(zhǔn)雙向口 30
2.4.4 P3多功能口 31
2.5 51單片機(jī)的時(shí)序與復(fù)位 32
2.5.1 時(shí)鐘電路 32
2.5.2 時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期 32
2.5.3 CPU時(shí)序 33
2.5.4 復(fù)位電路 36
習(xí)題與思考題 37
第3章 51系列單片機(jī)的指令系統(tǒng) 38
3.1 計(jì)算機(jī)編程語言概述 38
3.2 51單片機(jī)指令系統(tǒng)的基礎(chǔ) 39
3.2.1 指令系統(tǒng)的分類 39
3.2.2 指令的格式 39
3.2.3 常用的描述符號 40
3.3 51單片機(jī)指令的尋址方式 40
3.3.1 立即尋址（Immediate Addressing） 41
3.3.2 直接尋址（Direct Addressing） 41
3.3.3 寄存器尋址（Register Addressing） 42
3.3.4 寄存器間接尋址（Register Indirect Addressing） 42
3.3.5 變址尋址（Indexed Addressing） 43
3.3.6 相對尋址（Relative Addressing） 44
3.3.7 位尋址（Bit Addressing） 45
3.3.8 寄存器隱含尋址（Register Implicit Addressing） 45
3.4 數(shù)據(jù)傳送類指令 45
3.4.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令 46
3.4.2 累加器A與外部數(shù)據(jù)存儲器傳送指令 47
3.4.3 查表指令 48
3.4.4 堆棧操作指令 49
3.4.5 交換指令 50
3.5 算術(shù)運(yùn)算類指令 51
3.5.1 不帶進(jìn)位加法指令 51
3.5.2 帶進(jìn)位加法指令 52
3.5.3 帶借位減法指令 53
3.5.4 乘法指令 54
3.5.5 除法指令 55
3.5.6 加1和減1指令 55
3.5.7 十進(jìn)制調(diào)整指令 56
3.6 邏輯運(yùn)算指令 57
3.6.1 清零指令 57
3.6.2 求反指令 57
3.6.3 循環(huán)移位指令 58
3.6.4 邏輯“與”操作指令 59
3.6.5 邏輯“或”操作指令 60
3.6.6 邏輯“異或”操作指令 60
3.7 控制轉(zhuǎn)移類指令 61
3.7.1 無條件轉(zhuǎn)移指令 61
3.7.2 條件轉(zhuǎn)移指令 63
3.7.3 子程序調(diào)用及返回指令 65
3.7.4 空操作指令 67
3.8 位操作指令 67
習(xí)題與思考題 69
第4章 匯編語言程序設(shè)計(jì) 71
4.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)概述 71
4.1.1 匯編語言的概念 71
4.1.2 匯編語言的特點(diǎn) 71
4.2 匯編語言的偽指令與匯編 71
4.2.1 常用偽指令語句 72
4.2.2 匯編語言的運(yùn)算符 74
4.2.3 匯編語言的匯編 75
4.3 匯編語言程序設(shè)計(jì)方法 75
4.4 匯編語言程序的基本結(jié)構(gòu) 76
4.4.1 順序程序設(shè)計(jì) 76
4.4.2 分支程序設(shè)計(jì) 79
4.4.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì) 81
4.4.4 子程序設(shè)計(jì) 82
4.5 匯編語言程序設(shè)計(jì)舉例 85
4.5.1 算術(shù)運(yùn)算程序 85
4.5.2 數(shù)制轉(zhuǎn)換程序 85
4.5.3 定時(shí)程序 87
4.5.4 多分支及查表程序 89
4.5.5 數(shù)值比較排序程序 90
習(xí)題與思考題 93
第5章 51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng) 95
5.1 中斷概述 95
5.1.1 中斷的基本概念 95
5.1.2 中斷系統(tǒng)的功能 95
5.2 51系列單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 97
5.2.1 中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 97
5.2.2 中斷的控制 99
5.3 中斷的響應(yīng) 101
5.3.1 中斷響應(yīng)條件 101
5.3.2 中斷的響應(yīng)及中斷處理 101
5.3.3 系統(tǒng)的復(fù)位 102
5.4 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用 103
5.4.1 中斷程序的初始化 103
5.4.2 外部中斷編程舉例 104
習(xí)題與思考題 106
第6章 51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 108
6.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及控制字 108
6.1.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu) 108
6.1.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的控制字 109
6.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作模式 110
6.2.1 模式0 110
6.2.2 模式1 111
6.2.3 模式2 111
6.2.4 模式3 112
6.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例 113
6.3.1 模式0及模式1的應(yīng)用 113
6.3.2 模式2的應(yīng)用 114
6.3.3 門控位GATE的使用 115
6.3.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷響應(yīng)延遲的處理 116
習(xí)題與思考題 116
第7章 51單片機(jī)的串行接口 118
7.1 串行通信基本知識 118
7.1.1 通信的概念 118
7.1.2 通信的傳送方式 119
7.1.3 異步通信和同步通信 119
7.1.4 波特率和發(fā)送接收時(shí)鐘 121
7.1.5 常用的串行通信協(xié)議 121
7.2 51單片機(jī)串行口結(jié)構(gòu) 123
7.2.1 基本結(jié)構(gòu) 124
7.2.2 控制寄存器 124
7.3 串行口工作方式 126
7.3.1 方式0 126
7.3.2 方式1 128
7.3.3 方式2和方式3 129
7.4 串行通信波特率的設(shè)置 130
7.4.1 方式0的波特率 130
7.4.2 方式2的波特率 130
7.4.3 方式1和方式3的波特率 131
7.5 串行通信應(yīng)用舉例 132
7.5.1 串行口方式0的應(yīng)用 132
7.5.2 串行口方式1的應(yīng)用 133
7.5.3 串行口方式2、方式3的應(yīng)用 135
習(xí)題與思考題 135
第8章 單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展 137
8.1 51單片機(jī)的外部三總線 137
8.1.1 系統(tǒng)總線 137
8.1.2 P0口地址信息的鎖存 138
8.1.3 地址譯碼方式 139
8.2 外部存儲器的擴(kuò)展 139
8.2.1 外部數(shù)據(jù)存儲器的擴(kuò)展 139
8.2.2 外部程序存儲器的擴(kuò)展 141
8.3 并行I/O接口的擴(kuò)展 143
8.3.1 并行I/O接口的簡單擴(kuò)展 144
8.3.2 可編程并行I/O接口芯片8155 145
習(xí)題與思考題 152
第9章 C51簡介 153
9.1 C51程序結(jié)構(gòu) 153
9.2 C51的數(shù)據(jù) 154
9.2.1 C51的數(shù)據(jù)類型 154
9.2.2 C51的數(shù)據(jù)存儲 156
9.3 C51的函數(shù) 157
9.4 C51的指針 159
9.4.1 指針的基本概念 159
9.4.2 C51指針變量的定義 159
9.5 C51編程舉例 160
習(xí)題與思考題 162
應(yīng) 用 篇
第10章 鍵盤及顯示接口 164
10.1 鍵盤接口 164
10.1.1 鍵盤接線的兩種形式及其識別 164
10.1.2 鍵盤管理的幾個(gè)問題 166
10.1.3 鍵盤識別程序舉例 166
10.2 LED數(shù)碼管顯示接口 169
10.2.1 靜態(tài)數(shù)碼管顯示 170
10.2.2 動態(tài)數(shù)碼管顯示 172
10.2.3 數(shù)碼管顯示中小數(shù)點(diǎn)的處理 173
10.2.4 多位數(shù)碼管動態(tài)顯示編程 175
10.3 點(diǎn)陣顯示接口 177
10.4 液晶顯示接口 179
10.4.1 液晶顯示工作原理簡介 179
10.4.2 液晶顯示器的應(yīng)用 180
10.5 鍵盤管理程序設(shè)計(jì)舉例 188
10.5.1 通用鍵盤管理程序流程圖 189
10.5.2 簡易計(jì)算器鍵盤管理程序設(shè)計(jì)舉例 189
習(xí)題與思考題 192
第11章 單片機(jī)模擬接口技術(shù) 193
11.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換接口技術(shù) 193
11.1.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換原理 193
11.1.2 單片機(jī)與8位D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的接口 195
11.1.3 單片機(jī)與12位D/A轉(zhuǎn)換器接口 200
11.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器接口技術(shù) 202
11.2.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡介 202
11.2.2 8位A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口 205
11.2.3 12位A/D轉(zhuǎn)換器AD574/674A與單片機(jī)的接口 209
習(xí)題與思考題 212
第12章 定時(shí)器及中斷系統(tǒng)應(yīng)用 213
12.1 定時(shí)器應(yīng)用 213
12.2 外部中斷的應(yīng)用 217
12.3 中斷系統(tǒng)的擴(kuò)展 219
12.3.1 用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器擴(kuò)展外部中斷源 219
12.3.2 中斷和查詢相結(jié)合的外部中斷源擴(kuò)展 220
習(xí)題與思考題 221
第13章 串行通信應(yīng)用 222
13.1 單片機(jī)的點(diǎn)對點(diǎn)通信 222
13.1.1 TTL / CMOS電平接口 222
13.1.2 RS-232C通信接口 222
13.1.3 RS-485通信接口 223
13.2 單片機(jī)多機(jī)通信 224
13.2.1 多機(jī)通信系統(tǒng)的構(gòu)成 224
13.2.2 多機(jī)通信過程 224
13.3 簡易485網(wǎng)絡(luò)舉例 225
13.3.1 單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 225
13.3.2 通信協(xié)議 225
13.3.3 多機(jī)通信軟件編程 226
13.4 其他串行通信方式 228
13.4.1 SPI總線 228
13.4.2 I2C總線 229
13.4.3 單總線 232
習(xí)題與思考題 235
第14章 51單片機(jī)其他接口電路 236
14.1 時(shí)鐘電路芯片 236
14.1.1 DS1302的原理與應(yīng)用 236
14.1.2 DS12887的原理與應(yīng)用 241
14.2 超聲波檢測接口 247
14.2.1 超聲波檢測的基本原理 247
14.2.2 超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 247
14.3 溫度測量接口DS18B20 250
14.3.1 DS18B20結(jié)構(gòu)及工作原理 250
14.3.2 DS18B20的寄存器及命令集 251
14.3.3 DS18B20的溫度計(jì)算 251
14.3.4 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 251
14.4 紅外線檢測接口 253
14.4.1 紅外遙控的基本原理 253
14.4.2 紅外遙控及其接口應(yīng)用 254
14.5 聲光檢測 256
14.5.1 聲音傳感器的原理與應(yīng)用 256
14.5.2 光電傳感器 258
14.6 信號轉(zhuǎn)換（V/I、V/F） 259
14.6.1 V/I轉(zhuǎn)換接口電路 259
14.6.2 V/F轉(zhuǎn)換和F/V轉(zhuǎn)換及其接口 261
習(xí)題與思考題 264
第15章 單片機(jī)抗干擾技術(shù) 265
15.1 單片機(jī)硬件抗干擾技術(shù) 265
15.1.1 電源抗干擾 265
15.1.2 隔離技術(shù) 265
15.1.3 接地技術(shù) 267
15.1.4 硬件看門狗及掉電保護(hù) 268
15.2 單片機(jī)軟件抗干擾技術(shù) 269
15.2.1 指令冗余技術(shù) 270
15.2.2 軟件陷阱技術(shù) 270
15.2.3 軟件看門狗技術(shù) 272
15.2.4 故障自動恢復(fù)處理程序 272
習(xí)題與思考題 274
附錄A Keil C51軟件的使用 275
A.1 簡單程序的調(diào)試 276
A.2 Keil 程序調(diào)試窗口 282
A.2.1 程序調(diào)試時(shí)的常用窗口 282
A.2.2 各窗口在程序調(diào)試時(shí)的使用 284
附錄B 51單片機(jī)指令匯總 287
參考文獻(xiàn) 291