MCS-51系列單片機(jī)原理與接口技術(shù)

第1章  單片機(jī)概述  1
1.1  什么是單片機(jī)  1
1.2  單片機(jī)的特點(diǎn)  1
1.3  單片機(jī)的應(yīng)用  2
1.4  單片機(jī)的歷史  2
1.5  8位單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型  3
1.6  單片機(jī)的最新發(fā)展  4
1.7  MCS-51系列單片機(jī)  5
1.8  習(xí)題  7
第2章  MCS-51系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)  8
2.1  MCS-51單片機(jī)的外部引腳及功能  8
2.1.1  主電源及時(shí)鐘引腳  9
2.1.2  控制引腳  9
2.1.3  輸入/輸出引腳  10
2.2  MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)  11
2.2.1  MCS-51單片機(jī)微處理器(CPU)  11
2.2.2  MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)  15
2.2.3  I/O端口  21
2.2.4  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器  25
2.2.5  中斷系統(tǒng)  25
2.2.6  布爾(位)處理器  25
2.3  MCS-51單片機(jī)的工作方式  26
2.3.1  復(fù)位方式  26
2.3.2  程序執(zhí)行方式  27
2.3.3  省電工作方式  28
2.3.4  EPROM的編程和校驗(yàn)方式  28
2.4  MCS-51單片機(jī)的時(shí)鐘電路  30
2.5  MCS-51單片機(jī)的工作時(shí)序  30
2.5.1  機(jī)器周期和指令周期  31
2.5.2  MCS-51單片機(jī)指令的取指/執(zhí)行時(shí)序  31
2.5.3  訪問(wèn)片外ROM/RAM的指令時(shí)序  33
2.5.4  讀/寫片外RAM指令時(shí)序  34
2.6  習(xí)題  34
第3章  指令系統(tǒng)  35
3.1  MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)  35
3.1.1  基本概念  35
3.1.2  指令分類  35
3.1.3  指令格式  36
3.1.4  指令系統(tǒng)中符號(hào)說(shuō)明  36
3.1.5  單片機(jī)執(zhí)行指令的過(guò)程  37
3.2  指令系統(tǒng)的尋址方式  37
3.2.1  立即尋址  37
3.2.2  寄存器尋址  38
3.2.3  直接尋址  38
3.2.4  寄存器間接尋址  38
3.2.5  基址寄存器加變址寄存器間接尋址  39
3.2.6  相對(duì)尋址  39
3.2.7  位尋址  39
3.3  指令系統(tǒng)詳解  40
3.3.1  數(shù)據(jù)傳遞類指令  40
3.3.2  算術(shù)運(yùn)算類指令  43
3.3.3  邏輯運(yùn)算類指令  46
3.3.4  控制轉(zhuǎn)移類指令  48
3.3.5  布爾變量操作類指令  50
3.4  習(xí)題  52
第4章  匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)  53
4.1  匯編語(yǔ)言概述  53
4.1.1  匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)  53
4.1.2  匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的過(guò)程  53
4.1.3  程序質(zhì)量  54
4.2  MCS-51匯編語(yǔ)言  55
4.2.1  匯編語(yǔ)言程序的格式  55
4.2.2  MCS-51偽指令  56
4.3  匯編程序設(shè)計(jì)  58
4.3.1  順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)  58
4.3.2  分支程序設(shè)計(jì)  59
4.3.3  散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)  61
4.3.4  循環(huán)程序設(shè)計(jì)  63
4.3.5  查表程序設(shè)計(jì)  67
4.3.6  子程序設(shè)計(jì)  68
4.4  匯編語(yǔ)言實(shí)用程序設(shè)計(jì)  71
4.4.1  數(shù)碼轉(zhuǎn)換類程序  71
4.4.2  查找與排序  74
4.5  習(xí)題  76
第5章  中斷系統(tǒng)原理與應(yīng)用  77
5.1  中斷系統(tǒng)概述  77
5.1.1  中斷系統(tǒng)基本概念  77
5.1.2  中斷的主要功能  78
5.2  MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)  79
5.3  中斷請(qǐng)求源  79
5.4  中斷控制  81
5.4.1  中斷允許寄存器IE  81
5.4.2  中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP  82
5.5  中斷響應(yīng)過(guò)程  84
5.5.1  中斷響應(yīng)  84
5.5.2  中斷返回  85
5.6  外部中斷的響應(yīng)時(shí)間  85
5.7  外部中斷的觸發(fā)方式選擇  86
5.7.1  電平觸發(fā)方式  86
5.7.2  跳沿觸發(fā)方式  86
5.8  中斷請(qǐng)求的撤消  86
5.9  中斷服務(wù)程序的設(shè)計(jì)  87
5.10  多個(gè)外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)  90
5.10.1  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作為外部中斷源的使用方法  90
5.10.2  中斷和查詢結(jié)合的方法  91
5.10.3  用優(yōu)先權(quán)編碼器擴(kuò)展外部中斷源  92
5.11  中斷編程實(shí)例  94
5.12  習(xí)題  96
第6章  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器  97
6.1  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器概述  97
6.1.1  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)  97
6.1.2  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的初始化  99
6.1.3  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式  101
6.2  定時(shí)器/計(jì)數(shù)器綜合應(yīng)用舉例  106
6.2.1  門控位GATE的應(yīng)用  106
6.2.2  運(yùn)行中讀定時(shí)器/計(jì)數(shù)器  108
6.2.3  實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)  109
6.3  習(xí)題  111
第7章  串行口  112
7.1  串行通信的基本概念  112
7.1.1  通信數(shù)據(jù)的傳輸方式  112
7.1.2  串行通信的兩種基本通信方式  113
7.1.3  串行通信數(shù)據(jù)的傳送速率  114
7.2  串行口的工作方式  114
7.2.1  方式0  115
7.2.2  方式1  116
7.2.3  方式2  117
7.2.4  方式3  118
7.3  波特率的設(shè)計(jì)  118
7.3.1  定時(shí)器的溢出率計(jì)算  119
7.3.2  串行口工作方式1和3的波特率設(shè)計(jì)  120
7.4  串行口的多機(jī)通信  120
7.5  串行口編程和應(yīng)用  122
7.5.1  串行口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)  122
7.5.2  雙機(jī)通信  123
7.6  習(xí)題  128
第8章  MCS-51單片機(jī)的存儲(chǔ)器擴(kuò)展  129
8.1  外部程序存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)  129
8.1.1  擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器的接口設(shè)計(jì)  129
8.1.2  2732與8031的接口電路設(shè)計(jì)  131
8.1.3  外擴(kuò)8KBEPROM的8031系統(tǒng)  134
8.1.4  擴(kuò)展16KB的接口電路  136
8.2  外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)  138
8.2.1  擴(kuò)展2KBRAM的接口電路  140
8.2.2  擴(kuò)展8KBRAM的接口電路  141
8.2.3  擴(kuò)展16KBRAM和16KBEPROM的接口電路  143
8.3  習(xí)題  144
第9章  I/O接口擴(kuò)展設(shè)計(jì)及應(yīng)用  145
9.1  可編程并行I/O接口芯片8255A  145
9.1.1  8255A芯片簡(jiǎn)介  145
9.1.2  8031單片機(jī)和8255A的接口設(shè)計(jì)  152
9.2  MCS-51與可編程RAM/IO芯片8155H的接口  155
9.2.1  8155H芯片介紹  155
9.2.2  MCS-51與8155H的接口設(shè)計(jì)  160
9.3  用74LSTTL電路擴(kuò)展并行I/O口  162
9.3.1  用74LS377擴(kuò)展8位并行輸出口  162
9.3.2  用74LS373擴(kuò)展8位并行輸入口  163
9.3.3  用三態(tài)門擴(kuò)展8位并行輸入口  163
9.3.4  采用74LSTTL的I/O接口擴(kuò)展應(yīng)用舉例  164
9.4  LED顯示電路  165
9.4.1  LED顯示器結(jié)構(gòu)及原理  165
9.4.2  LED顯示接口  167
9.4.3  鍵盤接口  170
9.4.4  可編程鍵盤/顯示接口8279  173
9.4.5  MCS-51與8279的連接設(shè)計(jì)  181
9.5  習(xí)題  185
第10章  MCS-51與D/A、A/D的接口設(shè)計(jì)  186
10.1  D/A轉(zhuǎn)換器  186
10.1.1  概述  186
10.1.2  主要技術(shù)指標(biāo)  187
10.2  MCS-51單片機(jī)與8位D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)  187
10.2.1  DAC0832的技術(shù)指標(biāo)  188
10.2.2  DAC0832的結(jié)構(gòu)及原理  188
10.2.3  DAC0832管腳功能  189
10.2.4  8位D/A轉(zhuǎn)換器  190
10.2.5  D/A轉(zhuǎn)換器的輸出方式  192
10.3  MCS-51單片機(jī)與12位D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)  194
10.3.1  DAC1210的技術(shù)指標(biāo)  195
10.3.2  DAC1210的結(jié)構(gòu)與原理  195
10.3.3  8031與DAC1210轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)  197
10.4  D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)舉例  199
10.4.1  單極性輸出接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)  199
10.4.2  雙極性輸出接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)  200
10.4.3  雙路D/A同步控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)  203
10.5  A/D轉(zhuǎn)換器  204
10.5.1  雙積分A/D轉(zhuǎn)換器原理  204
10.5.2  逐位逼近式A/D轉(zhuǎn)換器原理  205
10.5.3  描述A/D轉(zhuǎn)換器的性能參數(shù)  205
10.6  MCS-51單片機(jī)與8位A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)  206
10.6.1  ADC0808/0809的主要功能特點(diǎn)  206
10.6.2  ADC0808/0809的組成及工作原理  206
10.6.3  ADC0808/0809管腳功能  207
10.6.4  8031與ADC0808/0809接口設(shè)計(jì)  208
10.7  MCS-51單片機(jī)與12位A/D轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)  212
10.7.1  AD574的技術(shù)指標(biāo)  213
10.7.2  AD574結(jié)構(gòu)及工作原理  213
10.7.3  AD574轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用  215
10.7.4  AD574與單片機(jī)的接口及程序設(shè)計(jì)  216
10.8  習(xí)題  217
第11章  應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)  218
11.1  應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)  218
11.1.1  總體設(shè)計(jì)  218
11.1.2  應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)  218
11.1.3  應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)  220
11.1.4  調(diào)試與固化  220
11.1.5  程序固化  221
11.1.6  硬件抗干擾措施  221
11.1.7  軟件的抗干擾設(shè)計(jì)  223
11.2  單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)工具  224
11.2.1  單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的構(gòu)成  224
11.2.2  單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的功能  225
11.2.3  單片機(jī)開發(fā)器介紹  226
11.3  習(xí)題  226
附錄A  MCS-51系列單片機(jī)指令表  227
附錄B  習(xí)題答案  233