MCS-51系列單片機原理與接口技術

第1章  單片機概述  1
1.1  什么是單片機  1
1.2  單片機的特點  1
1.3  單片機的應用  2
1.4  單片機的歷史  2
1.5  8位單片機的主要生產廠家和機型  3
1.6  單片機的最新發(fā)展  4
1.7  MCS-51系列單片機  5
1.8  習題  7
第2章  MCS-51系列單片機的基本結構  8
2.1  MCS-51單片機的外部引腳及功能  8
2.1.1  主電源及時鐘引腳  9
2.1.2  控制引腳  9
2.1.3  輸入/輸出引腳  10
2.2  MCS-51單片機的內部結構  11
2.2.1  MCS-51單片機微處理器(CPU)  11
2.2.2  MCS-51單片機的存儲器結構  15
2.2.3  I/O端口  21
2.2.4  定時器/計數(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單片機的工作方式  26
2.3.1  復位方式  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的編程和校驗方式  28
2.4  MCS-51單片機的時鐘電路  30
2.5  MCS-51單片機的工作時序  30
2.5.1  機器周期和指令周期  31
2.5.2  MCS-51單片機指令的取指/執(zhí)行時序  31
2.5.3  訪問片外ROM/RAM的指令時序  33
2.5.4  讀/寫片外RAM指令時序  34
2.6  習題  34
第3章  指令系統(tǒng)  35
3.1  MCS-51單片機的指令系統(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)中符號說明  36
3.1.5  單片機執(zhí)行指令的過程  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  算術運算類指令  43
3.3.3  邏輯運算類指令  46
3.3.4  控制轉移類指令  48
3.3.5  布爾變量操作類指令  50
3.4  習題  52
第4章  匯編語言程序設計  53
4.1  匯編語言概述  53
4.1.1  匯編語言的優(yōu)點  53
4.1.2  匯編語言程序設計的過程  53
4.1.3  程序質量  54
4.2  MCS-51匯編語言  55
4.2.1  匯編語言程序的格式  55
4.2.2  MCS-51偽指令  56
4.3  匯編程序設計  58
4.3.1  順序結構程序設計  58
4.3.2  分支程序設計  59
4.3.3  散轉程序設計  61
4.3.4  循環(huán)程序設計  63
4.3.5  查表程序設計  67
4.3.6  子程序設計  68
4.4  匯編語言實用程序設計  71
4.4.1  數(shù)碼轉換類程序  71
4.4.2  查找與排序  74
4.5  習題  76
第5章  中斷系統(tǒng)原理與應用  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)的結構  79
5.3  中斷請求源  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)先級寄存器IP  82
5.5  中斷響應過程  84
5.5.1  中斷響應  84
5.5.2  中斷返回  85
5.6  外部中斷的響應時間  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  中斷請求的撤消  86
5.9  中斷服務程序的設計  87
5.10  多個外部中斷源系統(tǒng)設計  90
5.10.1  定時器/計數(shù)器作為外部中斷源的使用方法  90
5.10.2  中斷和查詢結合的方法  91
5.10.3  用優(yōu)先權編碼器擴展外部中斷源  92
5.11  中斷編程實例  94
5.12  習題  96
第6章  定時器/計數(shù)器  97
6.1  定時器/計數(shù)器概述  97
6.1.1  定時器/計數(shù)器結構  97
6.1.2  定時器/計數(shù)器的初始化  99
6.1.3  定時器/計數(shù)器的工作方式  101
6.2  定時器/計數(shù)器綜合應用舉例  106
6.2.1  門控位GATE的應用  106
6.2.2  運行中讀定時器/計數(shù)器  108
6.2.3  實時時鐘的設計  109
6.3  習題  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  波特率的設計  118
7.3.1  定時器的溢出率計算  119
7.3.2  串行口工作方式1和3的波特率設計  120
7.4  串行口的多機通信  120
7.5  串行口編程和應用  122
7.5.1  串行口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)  122
7.5.2  雙機通信  123
7.6  習題  128
第8章  MCS-51單片機的存儲器擴展  129
8.1  外部程序存儲器設計  129
8.1.1  擴展程序存儲器的接口設計  129
8.1.2  2732與8031的接口電路設計  131
8.1.3  外擴8KBEPROM的8031系統(tǒng)  134
8.1.4  擴展16KB的接口電路  136
8.2  外部數(shù)據(jù)存儲器設計  138
8.2.1  擴展2KBRAM的接口電路  140
8.2.2  擴展8KBRAM的接口電路  141
8.2.3  擴展16KBRAM和16KBEPROM的接口電路  143
8.3  習題  144
第9章  I/O接口擴展設計及應用  145
9.1  可編程并行I/O接口芯片8255A  145
9.1.1  8255A芯片簡介  145
9.1.2  8031單片機和8255A的接口設計  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的接口設計  160
9.3  用74LSTTL電路擴展并行I/O口  162
9.3.1  用74LS377擴展8位并行輸出口  162
9.3.2  用74LS373擴展8位并行輸入口  163
9.3.3  用三態(tài)門擴展8位并行輸入口  163
9.3.4  采用74LSTTL的I/O接口擴展應用舉例  164
9.4  LED顯示電路  165
9.4.1  LED顯示器結構及原理  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的連接設計  181
9.5  習題  185
第10章  MCS-51與D/A、A/D的接口設計  186
10.1  D/A轉換器  186
10.1.1  概述  186
10.1.2  主要技術指標  187
10.2  MCS-51單片機與8位D/A轉換器接口技術  187
10.2.1  DAC0832的技術指標  188
10.2.2  DAC0832的結構及原理  188
10.2.3  DAC0832管腳功能  189
10.2.4  8位D/A轉換器  190
10.2.5  D/A轉換器的輸出方式  192
10.3  MCS-51單片機與12位D/A轉換器接口技術  194
10.3.1  DAC1210的技術指標  195
10.3.2  DAC1210的結構與原理  195
10.3.3  8031與DAC1210轉換器接口技術  197
10.4  D/A轉換器接口技術舉例  199
10.4.1  單極性輸出接口系統(tǒng)設計  199
10.4.2  雙極性輸出接口系統(tǒng)設計  200
10.4.3  雙路D/A同步控制系統(tǒng)設計  203
10.5  A/D轉換器  204
10.5.1  雙積分A/D轉換器原理  204
10.5.2  逐位逼近式A/D轉換器原理  205
10.5.3  描述A/D轉換器的性能參數(shù)  205
10.6  MCS-51單片機與8位A/D轉換器接口技術  206
10.6.1  ADC0808/0809的主要功能特點  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接口設計  208
10.7  MCS-51單片機與12位A/D轉換器接口技術  212
10.7.1  AD574的技術指標  213
10.7.2  AD574結構及工作原理  213
10.7.3  AD574轉換器的應用  215
10.7.4  AD574與單片機的接口及程序設計  216
10.8  習題  217
第11章  應用系統(tǒng)設計與開發(fā)  218
11.1  應用系統(tǒng)設計  218
11.1.1  總體設計  218
11.1.2  應用系統(tǒng)的硬件電路設計  218
11.1.3  應用系統(tǒng)的軟件設計  220
11.1.4  調試與固化  220
11.1.5  程序固化  221
11.1.6  硬件抗干擾措施  221
11.1.7  軟件的抗干擾設計  223
11.2  單片機開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)工具  224
11.2.1  單片機開發(fā)系統(tǒng)的構成  224
11.2.2  單片機開發(fā)系統(tǒng)的功能  225
11.2.3  單片機開發(fā)器介紹  226
11.3  習題  226
附錄A  MCS-51系列單片機指令表  227
附錄B  習題答案  233