《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·電子信息科學與工程類專業(yè)規(guī)劃教材：MCS-51單片機原理、接口及應用》以MCS-51單片機為對象，闡述了其結(jié)構(gòu)和功能、指令系統(tǒng)、匯編語言和C51語言程序設計、中斷系統(tǒng)和定時/計數(shù)器、并行和串行存儲器擴展技術(shù)、串行通信接口、顯示器和鍵盤接口技術(shù)、數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的接口技術(shù)，介紹了常用仿真軟件Proteus和KeilC51的Windows集成開發(fā)環(huán)境μVision2的使用方法，并以典型例題為載體，將匯編語言和C51語言相對應地介紹了程序設計方法及單片機系統(tǒng)的設計方法。
《普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材·電子信息科學與工程類專業(yè)規(guī)劃教材：MCS-51單片機原理、接口及應用》以C51語言為主，匯編語言為輔。書中所有例題均給出源程序及仿真運行結(jié)果。
自從20世紀70年代單片微型計算機（簡稱單片機）誕生以來，單片機以其功能強、體積小、質(zhì)量輕、價格低、可靠性高、可塑性好等優(yōu)點得到了廣泛的應用。單片機是目前世界上數(shù)量最多的計算機。在現(xiàn)代人類生活中，所用的幾乎每件電子和機械產(chǎn)品都集成有單片機，因而，單片機已成為工程師們開發(fā)嵌入式應用系統(tǒng)和小型智能化產(chǎn)品的首選控制器。
為了滿足社會的需求，國內(nèi)大部分工科專業(yè)已經(jīng)將單片機列為專業(yè)必修課或選修課。雖然單片機的機型很多，但MCS-51單片機仍然是主流機型。為此，本書以MCS-51單片機為對象，介紹其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、基本原理、接口技術(shù)及軟硬件系統(tǒng)的設計方法。本書的特點體現(xiàn)在以下幾個方面。
（1）理論以夠用為度，加大典型例題的引入。單片機課程的特點是理論性和實踐性都很強，而對于大部分工科專業(yè)，本課程的目標是培養(yǎng)創(chuàng)新型和應用型人才，因此理論內(nèi)容安排以夠用為度，加大了典型例題的介紹。所有例題均是上機調(diào)試通過的。通過大量例題的學習，使初學者掌握單片機的基本原理和軟硬件系統(tǒng)的設計方法。
（2）匯編語言和C51語言相得益彰。匯編語言與單片機的硬件密切相關(guān)，且其代碼效率高。學習匯編語言可以了解單片機的工作原理，但是匯編語言的靈活性差，編程較難。與匯編語言相比，C51語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。此外，它對單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的掌握性要求較低，但是代碼效率較低。為了既讓學生了解匯編語言的結(jié)構(gòu)及面向機器的特點，同時又便于學生較快地進行單片機系統(tǒng)的開發(fā)，對于書中的例題，給出了匯編語言和相應的C51語言程序。兩種語言的掌握對于開發(fā)高效的程序是很重要的。
（3）仿真軟件Proteus和KeilμVision2的引入使學習者更容易進行系統(tǒng)開發(fā)。科技的發(fā)展使得計算機仿真技術(shù)已成為許多設計部門重要的前期設計手段。Proteus是目前仿真單片機系統(tǒng)的優(yōu)秀軟件，它具有設計靈活、結(jié)果和過程統(tǒng)一的特點。Proteus的引入使學生在只有一臺PC的情況下就能進行單片機系統(tǒng)的開發(fā)和設計，大大縮短了開發(fā)周期。KeilμVision2軟件提供了豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，方便易用的集成環(huán)境、強大的軟件仿真調(diào)試工具使單片機開發(fā)者事半功倍。
本書的緒論由福建農(nóng)林大學趙晨和西北農(nóng)林科技大學郭文川編寫，第1章和第12章由西北農(nóng)林科技大學許景輝編寫，第2章由新疆農(nóng)業(yè)大學李春蘭和艾海提賽買提編寫，第3章由湖南農(nóng)業(yè)大學康江編寫，第4、6、7章由郭文川編寫，第5章由湖南農(nóng)業(yè)大學李旭編寫，第8章和第10章由西北農(nóng)林科技大學侯俊才編寫，第9章由西南大學吳永烽編寫，第11章由山西農(nóng)業(yè)大學李志偉編寫，附錄由郭文川整理和提供，全書由郭文川整理和統(tǒng)稿。在本書的編寫過程中參考了許多資料，主要參考資料列在了參考文獻中，在此向所有資料的作者表示衷心的感謝。
編者
2012年9月
第0章 緒論
0.1 微型計算機系統(tǒng)組成及工作工程
0.1.1 微型計算機的組成
0.1.2 中央處理單元的組成
0.1.3 微型計算機的工作過程
0.2 單片機概述
0.2.1 單片機的特點
0.2.2 單片機的應用
0.2.3 單片機的發(fā)展歷史及未來方向
0.2.4 MCS-51系列單片機
0.2.5 主流的單片機類型
第1章 Proteus ISIS使用簡介
1.1 Proteus軟件組成
1.2 Proteus安裝環(huán)境及安裝步驟
1.3 啟動Proteus ISIS
1.4 菜單介紹
1.4.1 主菜單
1.4.2 標準工具欄
1.4.3 繪圖工具欄
1.4.4 仿真進程控制欄
1.5 基本操作
1.5.1 文件打開關(guān)閉和環(huán)境設置
1.5.2 視窗操作常用方法
1.5.3 器件操作常用方法
1.5.4 與C51單片機有關(guān)的操作
1.5.5 其他操作
1.6 Proteus組件庫
1.7 電路原理圖設計方法
1.8 實例講解
第2章 Keil軟件使用說明
2.1 Keil工程的建立
2.2 工程的設置
2.3 編譯和鏈接
2.4 調(diào)試
2.4.1 常用調(diào)試命令
2.4.2 斷點設置
2.4.3 Keil程序調(diào)試窗口
第3章 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1 MCS-51單片機的內(nèi)部組成和信號引腳
3.1.1 80C51單片機的內(nèi)部組成
3.1.2 MCS-51系列單片機的引腳及功能
3.2 51子系列單片機的存儲器配置
3.2.1 程序存儲器
3.2.2 數(shù)據(jù)存儲器
3.3 并行I/O口P0～P3的結(jié)構(gòu)
3.3.1 P0口
3.3.2 P1口
3.3.3 P2口
3.3.4 P3口
3.4 時鐘電路與時序
3.4.1 時鐘電路
3.4.2 時序定時單位
3.4.3 MCS-51典型指令時序
3.5 復位電路和低功耗工作方式
3.5.1 復位電路
3.5.2 掉電保護方式
3.5.3 低功耗工作方式
本章小結(jié)
思考題與習題
第4章 MCS-51單片機的指令系統(tǒng)
4.1 概述
4.1.1 指令和程序設計語言
4.1.2 匯編語言程序語句格式
4.1.3 操作數(shù)的類型
4.1.4 機器語言語句格式
4.1.5 偽指令
4.2 尋址方式
4.2.1 符號注釋
4.2.2 尋址方式
4.3 MCS-51單片機的指令系統(tǒng)
4.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令
4.3.2 算術(shù)運算類指令
4.3.3 邏輯運算及移位類指令
4.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令
4.3.5 位操作類指令
本章小結(jié)
思考題與習題
第5章 MCS-51的匯編語言程序設計
5.1 順序程序設計
5.2 循環(huán)程序設計
5.3 分支程序設計
5.4 子程序設計
本章小結(jié)
思考題與習題
第6章 單片機的C51語言編程
6.1 C51源程序的基本結(jié)構(gòu)和常用的頭文件
6.1.1 C51源程序的基本結(jié)構(gòu)
6.1.2 C51中常用的頭文件
6.2 C51的基本數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)存儲類型和存儲模式
6.2.1 C51的基本數(shù)據(jù)類型
6.2.2 C51數(shù)據(jù)的存儲類型
6.2.3 C51數(shù)據(jù)的存儲模式
6.2.4 變量聲明舉例
6.3 C51的運算符
6.4 C51的函數(shù)
6.4.1 函數(shù)的分類
6.4.2 函數(shù)的定義
6.4.3 函數(shù)的調(diào)用
6.4.4 對被調(diào)用函數(shù)的說明
6.5 單片機的C51語言編程
6.6 C51和匯編語言的混合編程
本章小結(jié)
思考題與習題
第7章 MCS-51單片機中斷系統(tǒng)與定時/計數(shù)器
7.1 中斷概述
7.1.1 數(shù)據(jù)的輸入/輸出傳送方式
7.1.2 中斷的基本概念
7.2 51子系列單片機的中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及中斷控制
7.2.1 中斷源
7.2.2 中斷控制
7.2.3 中斷矢量地址
7.2.4 中斷響應過程及中斷響應時間
7.3 中斷的匯編語言程序和C51語言程序設計舉例
7.3.1 匯編語言中斷程序的設計
7.3.2 C51中斷程序的編寫
7.4 51子系列單片機定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)和寄存器
7.4.1 定時和計數(shù)的概念
7.4.2 51子系列單片機定時/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)
7.4.3 定時/計數(shù)器的寄存器
7.5 定時/計數(shù)器的工作方式及應用
7.5.1 工作方式0
7.5.2 工作方式1
7.5.3 工作方式2
7.5.4 工作方式3
7.5.5 門控位的應用舉例
7.5.6 定時/計數(shù)器在音樂輸出方面的應用
本章小結(jié)
思考題與習題
第8章 存儲器的擴展
8.1 單片機的擴展結(jié)構(gòu)
8.1.1 單片機的擴展結(jié)構(gòu)
8.1.2 單片機擴展的實現(xiàn)
8.2 并行存儲器的擴展
8.2.1 并行程序存儲器的擴展
8.2.2 并行數(shù)據(jù)存儲器的擴展
8.2.3 并行程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的混合擴展
8.3 I2C總線及串行E2PROM的擴展
8.3.1 I2C總線概述
8.3.2 基于I2C總線的串行E2PROM的擴展
本章小結(jié)
思考題與習題
第9章 MCS-51單片機串行接口
9.1 串行通信概述
9.1.1 異步通信和同步通信
9.1.2 串行通信的線路傳輸方式
9.1.3 波特率
9.1.4 信號的調(diào)制與解調(diào)
9.2 MCS-51單片機串行口
9.2.1 串行口結(jié)構(gòu)及工作原理
9.2.2 與串行口相關(guān)的特殊功能寄存器
9.2.3 波特率的設計
9.2.4 串行通信工作方式
9.2.5 串行口的應用舉例
9.2.6 串行口方式2和方式3的應用
9.3 RS-232C標準接口總線及串行通信硬件設計
9.3.1 RS-232C標準接口總線
9.3.2 信號電氣特性與電平轉(zhuǎn)換
9.3.3 RS-232C的應用
9.3.4 單片機與單片機及單片機與計算機之間的串行通信接口電路
9.4 單片機之間的點對點串行異步通信
9.4.1 通信協(xié)議
9.4.2 通信程序舉例
9.5 單片機與PC機之間的通信
9.5.1 PC機串口調(diào)試助手的介紹
9.5.2 單片機與PC機通信的舉例
本章小結(jié)
思考題與習題
第10章 單片機并行I/O接口擴展
10.1 I/O口擴展概述
10.1.1 I/O接口電路應具有的功能
10.1.2 I/O接口的基本結(jié)構(gòu)
10.1.3 I/O口的操作
10.2 簡單并行I/O接口擴展
10.2.1 擴展并行輸入口
10.2.2 擴展并行輸出口
10.3 可編程并行接口芯片Intel 8155
10.3.1 8155的結(jié)構(gòu)和引腳
10.3.2 I/O口及其工作方式
10.3.3 I/O口的工作方式
10.3.4 8155的定時/計數(shù)器
10.3.5 MCS-51單片機與8155的連接
10.4 LED/LCD顯示接口設計
10.4.1 LED顯示器
10.4.2 LCD顯示器
10.5 鍵盤接口技術(shù)
10.5.1 鍵盤結(jié)構(gòu)及閉合鍵的識別方法
10.5.2 行列式鍵盤編程舉例
本章小結(jié)
思考題與習題
第11章 A/D與D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)
11.1 D/A轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)
11.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器的特性
11.1.2 并行D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832簡介
11.1.3 DAC0832與單片機的接口及編程
11.1.4 12位并行D/A轉(zhuǎn)換器DAC1210
11.2 并行A/D轉(zhuǎn)換器及接口技術(shù)
11.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器的主要參數(shù)
11.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器ADC0808和ADC0809
11.2.3 MCS-51與ADC0809接口設計
11.2.4 12位并行A/D轉(zhuǎn)換器AD574
11.3 8位串行D/A和A/D轉(zhuǎn)換器及其與MCS-51單片機的接口
11.3.1 串行D/A轉(zhuǎn)換器MAX517簡介
11.3.2 串行A/D轉(zhuǎn)換器TLC548及與MCS-51單片機的接口
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