单片机原理与应用

　　随着微电子技术的高速发展，单片机在国民经济的各个领域得到了广泛的应用。本书在内容安排上着重考虑以下两点：首先，单片机技术不断进步，出现了许多新的技术和新的产品。这就要求在教学中增加新的内容，使教学跟上技术的发展步伐。其二，教育改革对中专教育的培养目标提出了新的要求，中专毕业生要面对的是生产一线的实际操作。本书针对新的培养目标，力图满足培养学生单片机应用能力的教学需要。本书以Intel MCS51系列单片机为教学模型，阐述单片机的一般原理及应用，较为详细地介绍当前主要单片机厂家的产品系列及发展动向。主要内容包括：单片机的基本原理、硬件结构、指令系统、接口技术与接口器件、扩展方法、典型应用系统的硬件结构及软件技术、单片机产品系列介绍；结合每部分内容给出习题。附录中收入必要的技术资料以备参考。单片机的发展是从微处理器开始的，从1976年Intel公司推出第一个单片机芯片MCS48以来，至今已有24年历史了。在这二十多年中，人类社会完成了从工业社会到信息社会的转变。在这个转变过程中，在信息处理领域，也发生了深刻的变化，单片机把计算机技术及信息处理技术引入到我们日常生活的每个角落。由单片机技术所推动的信息处理领域的巨变被称为“嵌入式信息处理革命”，又叫“嵌入式智能”。“嵌入”意味着“隐藏”或“埋藏”。 “嵌入式信息处理革命”将信息处理埋藏在我们每天使用的产品中。根据1999年的统计，基于台式机的通用微处理器（MPU），比如：PENTIUM Ⅱ或PENTIUM Ⅲ等，其年用量约为7500万片，而单片机的年用量为25亿片，是通用微处理器年用量的30倍。可见，单片机的应用是非常广泛的。〖WM〗单片机开发技术已成为通信专业、信息处理专业、自动控制专业等电子学相关专业的技术人员必须掌握的技术。“单片机”这一术语在初期出现时，是相对于当时流行的“单板机”而提出的，主要是强调了其外部形态的特点。随着单片机控制功能的强化，“单片机”这一术语的内涵发生了变化，在外文资料中，Single Chip Microcomputer逐渐消失，取而代之的是Micro Controller Unit（MCU），即微控制器单元，简称微控制器。现在出于习惯，仍沿用“单片机”这一术语，但应把它理解为“单片微控制器”更恰当。本教材主要是针对中等专业学校学生编写的。以目前国内广泛使用的MCS51系列单片机为教学机型，学习单片机基础知识，为进入单片机实用接口技术和应用系统开发奠定基础。也可以作为从事单片机应用开发的技术人员的参考书。本教材共分9章。第1章介绍了单片机的发展过程、主要产品以及单片机的特点、应用领域。第2、5、6章详细介绍了MCS51单片机的基本配置、系统结构。第３、４章介绍了单片机的指令系统、程序设计的步骤、汇编语言基本编程方法以及单片机汇编语言源程序的编辑和汇编。第７章介绍了MCS51单片机的RAM、ROM、I/O？诘睦┱辜际酢５冢刚陆樯芰说テτ孟低车淖槌桑氐闾致哿说テτ孟低持邢允酒鳌⒓探涌诩际酰珼/A、A/D转换器常用接口芯片以及它们与单片机的硬件接口电路。第９章对单片机应用系统的开发作了简要介绍。本教材由李晓荃主编。第１～６章由李晓荃编写，第７章由陈立芳编写，第８、９章由魏立东编写，并由李晓荃统编全稿。王颐担任本教材的主审。本教材的编、审人员都是多年从事单片机教学和科研的教师，具有丰富的教学、科研经验，在内容选择、章节安排、示例等方面充分考虑了实际教学的特点。力图做到内容完整、正确，叙述条理清晰、深入浅出。由于单片机技术日新月异，加之编写时间仓促，作者水平有限，本书难免存在不足，甚至错误之处，恳请读者指正，以便再版修正，不胜感激。

暂缺《单片机原理与应用》作者简介

第1章 概述
1.1 单片机的发展
1.2 单片机的组成及特点
1.2.1 单片机的硬件系统
1.2.2 单片机的软件系统
1.3 单片机主要品种及系列
1.3.1 CPU处理字的长度
1.3.2 使用范围
1.3.3 主要产品系列
1.4 单片机的特点及应用
1.4.1 单片机的特点
1.4.2 单片机在工业控制中的应用
习题1
第2章 MCS-51单片机系统结构
2.1 总体结构
2.1.1 结构框图
2.1.2 引脚定义及功能
2.1.3 片外总线结构
2.2 存储器结构
2.2.1 程序存储器
2.2.2 数据存储器RAM
2.3 并行I/O口结构
2.3.1 PO-P3端口结构
2.3.2 并行I/O端口负载能力
2.3.3 并行I/O口使用
2.4 中央处理器CPU及时钟电路与CPU时序
2.4.1 中央处理器CPU
2.4.2 时钟电路
2.4.3 CPU时序
2.5 单片机的工作方式
2.5.1 复位方式
2.5.2 程序执行方式
2.5.3 节电工作方式
2.5.4 EPROM编程和校验方式
2.6 单片机系统uP监控芯片
2.6.1 看门狗（Watch Dog）
2.6.2 时（P监控芯片
2.6.3 典型应用电路
习题2
第3章 MCS-51指令系统
3.1 指令系统概述
3.1.1 汇编语言
3.1.2 指令格式
3.1.3 指令符号标识
3.1.4 伪指令
3.2 寻址方式
3.2.1 立即寻址
3.2.2 直接寻址
3.2.3 寄存器寻址
3.2.4 寄存器间接寻址
3.2.5 变址寻址
3.2.6 相对寻址
3.2.7 位寻址
3.3 指令系统
3.3.1 数据传送类指令
3.3.2 算术运算指令
3.3.3 逻辑运算指令
3.3.4 控制转移类指令
3.3.5 位操作指令
习题3
第4章 程序设计
4.1 汇编语言程序设计步骤
4.1.1 设计步骤
4.1.2 汇编语言编程者注意事项
4.2 查表程序
4.3 循环程序
4.3.1 定时程序
4.3.2 数据极值查找程序
4.3.3 数据排序程序
4.4 散转程序
4.4.1 分支结构
4.4.2 采用转移指令表的散转程序
4.4.3 采用地址偏移量的散转程序
4.4.4 采用转向地址表的散转程序
4.5 子程序
4.5.1 子程序设计
习题4
第5章 中断系统与定时器/计数器
5.1 中断系统
5.1.1 中断技术概念
5.2 MCS-51中断系统
5.2.1 中断源
5.2.2 中断请求标志
5.2.3 中断控制
5.2.4 中断响应过程
5.2.5 中断响应时间
5.3 扩充外部中断源
5.3.1 利用定时器扩充外部中断源
5.3.2 查询法扩展外部中断源
5.3.3 8051的单步操作
5.4 MCS-51定时器/计数器
5.4.1 MCS-51定时器/计数器结构
5.4.2 定时器/计数器的方式寄存器和控制寄存器
5.4.3 定时器/计数器工作方式
5.5 定时器/计数器应用举例
5.5.1 定时器/计数器的初始化
5.5.2 应用举例
习题5
第6章 单片机串行数字通信
6.1 串行通信概念
6.1.1 串行通信的两种基本方式
6.1.2 串行通信的波特率
6.1.3 串行通信的通信方式
6.1.4 串行通信的信号传输
6.2 MCS-51串行接口
6.2.1 串口结构
6.2.2 串口的控制
6.3 串行口工作方式
6.3.1 工作方式
6.3.2 波特率设计
6.4 串行口的应用
6.4.1 串行口方式0的应用
6.4.2 双机通信
6.4.3 多机通信
习题6
第7章 MCS-51单片机的系统扩展
7.1 MCS-51扩展系统的组成
7.1.1 最小应用系统
7.1.2 扩展系统总线结构
7.1.3 扩展能力
7.2 程序存储器的扩展
7.2.1 程序存储器的扩展方法
7.2.2 EPROM扩展电路
7.2.3 EEPROM扩展电路
7.3 数据存储器的扩展
7.3.1 数据存储器的扩展方法
7.3.2 数据存储器的扩展电路
7.4 并行I/O口扩展
7.4.1 并行I/O口的简单扩展
7.4.2 可编程并行I/O口的扩展
习题7
第8章 单片机应用系统的接口技术
8.1 单片机与显示器的接口技术
8.1.1 LED数码显示器结构和工作原理
8.1.2 字段码
8.1.3 静态LED显示器接口
8.1.4 动态LED显示器接口
8.2 键盘与单片机的接口及编程
8.2.1 独立式键盘及接口
8.2.2 矩阵式键盘及接口
8.2.3 键盘的工作方式
8.3 显示器/键盘接口技术
8.4 A/D转换器接口及应用
8.4.1 模/数（A/D）转换器的概况
8.4.2 常用的A/D转换器
8.4.3 MCS-51单片机与AD574A的连接
8.5 D/A转换器接口及应用
8.5.1 数/模（D/A）转换器的概念
8.5.2 常用D/A转换器DAC0832及与MCS-51的连接
8.5.3 MCS-51与12位D/A转换器的连接
习题8
第9章 单片机应用系统的开发
9.1 单片机的开发系统
9.1.1 开发的概念及开发系统
9.1.2 通用单片机仿真系统DICE简介
9.2 应用系统的开发过程
9.2.1 单片机的开发过程
9.2.2 应用实例
附录1 MCS-51系列单片机指令表
附录2 MCS-51按字母项序排列指令表
附录3 MCS-51反汇编指令表
参考文献