内容简介目录本书以目前国内使用最广泛的MCS-51系列单片机为对象，针对应用型人才培养的特点，系统地介绍了MCS-51系列单片机的内部结构、工作原理及软、硬件设计等内容，突出了教材的基本性、典型性、逻辑性、实践性及先进性，在编写过程中注重实用新技术的应用，内容涉及到液晶显示器的接口设计、I2C总线的虚拟接口设计及编程方法。本书列举了大量的应用实例，是一本适合于高校单片机课程的教科书，也可作为工程技术人员和单片机爱好者自学的参考书。前言单片机的诞生标志着计算机正式形成了两大系统，即通用计算机系统和嵌入式系统。通用计算机系统的主要特点是速度快、容量大，可广泛应用于数据处理、人工智能、多媒体及网络通信等方面。嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代，然而微型计算机的体积、价位及可靠性都无法满足嵌入式应用系统的要求，因此嵌入式系统必须走独立发展的道路。这条道路就是芯片化道路，将计算机做在一个芯片上，从而开创了嵌入式系统独立发展的单片机时代。探索单片机的发展道路有过两种模式，即"Σ模式"与"创新模式"。"Σ模式"本质上是通用计算机直接芯片化的模式。它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后，集成在一个芯片上，构成单片微型计算机。"创新模式"则完全按嵌入式应用要求设计全新的、满足嵌入式应用要求的体系结构、微处理器、指令系统、总线方式及管理模式等。Intel公司的MCS-48和MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统（单片微型计算机）。MCS-51是在MCS-48的基础上经过了全面完善的嵌入式系统。历史证明，"创新模式"是嵌入式系统独立发展的正确道路，MCS-51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。单片机的出现至今已经有30多年的历史了，嵌入式技术也历经了几个发展阶段。进入20世纪90年代后，以计算机和软件为核心的数字化技术取得了迅猛发展，不仅广泛渗透到社会经济、军事、交通、通信等相关行业，而且也深入到家电、娱乐、艺术、社会文化等各个领域，并掀起了一场数字化技术革命。多媒体技术与Internet的应用迅速普及，消费类电子产品（Consumptive Electron）、计算机（Computer）、通信（Communication），即3C一体化趋势日趋明显，单片机技术再度成为一个研究热点。学习、研究、应用、推广单片机非常必要，各高等院校也非常重视这门技术的教学，纷纷开设有关单片机课程，所以我们编写了本教材。本教材介绍了当今世界上单片机技术应用的现状及发展趋势，以MCS-51系列单片机为主，注意原理介绍和应用并重，并且从实用新型的角度介绍了单片机应用方面的内容。我们精心组织了多年从事单片机应用系统技术教学和研究的教师、专家编写了这本教材，试图向读者较好地解答"什么是单片机？如何学好单片机？如何应用单片机？"这三个问题，使读者在学习完本教材后，既能掌握单片机的一般原理，又能掌握单片机的设计技巧、接口技术、应用系统的设计方法，使读者在工作岗位上能很快进入开发单片机应用系统的角色。为了便于组织教学，本教材在编排顺序上采用了循序渐进的策略。本书共分12章，第1章绪论，讲述了单片机基础知识；第2章讲述了单片机的组成与工作原理；第3章讲述了MCS-51指令系统；第4章讲述了MCS-51的汇编语言程序设计；第5章讲述了MCS-51定时器/计数器及其应用；第6章讲述了MCS-51中断系统；第7章讲述了MCS-51串行通信及其应用；第8章讲述了存储器扩展技术；第9章讲述了并行和串行口扩展技术；第10章讲述了键盘和显示接口；第11章讲述了定时器和A/D、D/A扩展技术；第12章讲述了单片机应用系统的设计。本教材由徐煜明、韩雁主编。第1、2、3章由王文宁编写；第4、5、6、9章由徐煜明编写；第7、8、10、11章由韩雁编写；第12章由芮国新编写。本书由徐煜明主稿、审核，韩雁进行了全文的校对和审阅，在此一并表示感谢。本教材内容丰富、深入浅出，每章均附有例题和习题。因而，本教材十分适合于应用型计算机专业、通信专业、电子信息专业及其他相关专业的读者学习，同时也是一本技术人员的参考书。限于作者水平，书中错误和不妥之处在所难免，恳请读者批评指正！作 者 第1章绪论1.1单片机基础知识1.1.1什么是单片机1.1.2单片机主流系列1.1.3单片机芯片技术的发展趋势1.2单片机的应用1.2.1单片机的应用1.2.2单片机应用系统的分类1.3MCS-51系列单片机1.3.1MCS-51系列单片机分类1.3.2MCS-51单片机的结构特点习题第2章单片机的组成与工作原理2.1MCS-51单片机的内部结构及信号引脚2.1.18051单片机结构2.1.2信号引脚2.1.3CPU结构2.1.4存储器2.1.5I/O口及相应的特殊功能寄存器2.2时钟电路与CPU时序2.2.1时钟电路2.2.2CPU时序2.3MCS-51单片机的复位2.4CHMOS型单片机的节电方式2.4.1空闲方式2.4.2掉电方式习题第3章MCS-51指令系统3.1指令的格式及标识3.1.1汇编指令3.1.2指令中的符号标识3.1.3关于注释3.2寻址方式3.2.1寄存器寻址3.2.2直接寻址3.2.3寄存器间接寻址3.2.4立即寻址3.2.5变址寻址3.2.6相对寻址3.2.7位寻址3.2.8MCS-51寻址方式小结3.3指令类型3.4数据传送指令3.4.1内部数据传送指令3.4.2累加器A与外部数据存储器传送指令3.4.3查表指令3.5算术操作指令3.5.1加法指令3.5.2减法指令3.5.3乘法指令3.5.4除法指令3.6逻辑操作及移位类指令3.6.1两个操作数的逻辑操作指令3.6.2累加器A的逻辑操作指令3.7控制转移指令3.7.1无条件转移指令3.7.2条件转移指令3.7.3子程序调用和返回指令3.8位操作类指令3.8.1位传送指令3.8.2位修改指令3.8.3位逻辑运算操作指令3.9访问I/O口指令的使用说明习题第4章MCS-51汇编语言程序设计4.1程序设计语言概述4.1.1机器语言4.1.2汇编语言4.1.3高级语言4.2汇编语言程序设计的特点及伪指令4.2.1汇编语言程序设计的特点4.2.2伪指令4.3单片机汇编语言程序设计4.3.1程序设计的步骤4.3.2结构化程序设计4.3.3子程序设计4.4单片机汇编语言程序设计举例4.4.1算术运算程序4.4.2数制转换程序4.4.3查表程序4.4.4数据排序程序4.4.5散转程序4.4.6软件定时程序4.4.7其他程序习题第5章MCS-51定时器/计数器及其应用5.1定时器的结构及工作原理5.2定时器的工作方式寄存器和控制寄存器5.2.1工作方式寄存器TMOD5.2.2控制寄存器TCON5.3定时器的工作方式5.3.1方式05.3.2方式15.3.3方式25.3.4方式35.4定时器的编程和应用举例5.4.1编程说明5.4.2应用举例习题第6章MCS-51中断系统6.1概述6.1.1中断的概念6.1.2中断的好处6.1.3常用的中断源6.1.4中断的功能6.2MCS-51中断系统6.2.1MCS-51中断源6.2.2中断控制6.2.3中断响应与中断处理6.3中断程序设计及举例6.3.1中断初始化程序6.3.2中断服务程序6.3.3中断应用举例6.4外部中断源的扩展6.4.1用定时器T0、T1作为外部中断扩展6.4.2用中断与查询相结合的方法扩展外部中断习题第7章MCS-51串行通信及其应用7.1概述7.1.1串行通信的字符格式7.1.2 串行通信的数据通路形式7.1.3串行通信的传送速率7.2通用的异步接收器/发送器UART7.3MCS-51的串行通信接口7.3.1串行口的控制寄存器7.3.2串行接口的工作方式7.3.3波特率设计7.3.4主从式多机通信的原理7.4串行通信应用举例7.4.1移位寄存器方式（串行口方式0）应用实例7.4.2双机、多机通信应用习题第8章存储器扩展技术8.1系统扩展概述8.2程序存储器ROM的扩展8.2.1常用程序存储器的介绍8.2.2MCS-51程序存储器的扩展8.3数据存储器RAM的扩展8.3.1常用的静态数据存储器（SRAM）介绍8.3.2MCS-51数据存储器的扩展8.3.3用E2PROM作为外部数据存储器习题第9章并行和串行口扩展技术9.1并行I/O口的扩展9.1.18255通用可编程并行接口电路9.1.28155可编程并行I/ORAM接口9.1.3用数据总线和中规模集成电路扩展I/O接口9.2串行口的扩展技术9.2.1可编程通信接口82519.2.28251A的应用举例9.3I2C总线的串行扩展技术9.3.1串行总线和串行接口概述9.3.2I2C总线特性9.3.3I2C总线虚拟技术习题第10章键盘和显示接口10.1键盘设计10.1.1键盘的基本工作原理10.1.2键的识别10.1.3抖动和重键问题的解决10.1.4键盘工作方式10.2七段码LED显示器及其接口10.2.1七段码LED显示器的结构10.2.2七段码LED显示器的工作方式和显示程序10.3LCD液晶显示器及其接口10.3.1LCD液晶显示器的结构10.3.2LCD液晶显示器的驱动方式和工作原理10.3.3mPD7225可编程LCD驱动器及其应用习题第11章定时器和A/D、 D/A扩展技术11.1定时器/计数器的扩展11.1.18253可编程定时器/计数器介绍11.1.28253的接口和应用举例11.2D/A、A/D的扩展11.2.1D/A转换器接口11.2.2A/D转换器接口习题第12章单片机应用系统的设计12.1单片机应用系统的开发过程12.1.1技术方案论证12.1.2硬件系统的设计12.1.3应用软件的设计12.1.4硬件、软件系统的调试12.1.5EPROM的固化12.2单片机硬件系统的设计12.2.1元件的选取12.2.2硬件电路的设计原则12.2.3单片机资源的分配12.2.4印制电路板的设计12.2.5硬件可靠性的设计12.3单片机软件系统的设计12.3.1任务的确定12.3.2软件结构的设计12.4单片机应用系统的调试12.4.1硬件的调试方法12.4.2软件的调试12.4.3系统联调12.4.4现场调试12.5单片机的开发工具及选择12.5.1仿真器的种类简介12.5.2仿真器的选择12.5.3其他工具的选择12.6单片机系统抗干扰技术12.6.1硬件抗干扰措施12.6.2软件抗干扰措施附录AMCS-51指令表附录BASCII码表参考文献

"本书的原作者是在海外长期从事纳米材料研究的五位年轻有为的知名华裔学者，全书汇集了他们在纳米结构自组装科学与技术领域取得的最新研究成果，也是对当代纳米材料科学与技术领域部分研究工作的阶段性总结。纳米材料的研究与发展涉及组装与合成、性能表征和应用开发，本书从基础层面入手，循序渐进，由浅入深，图文并茂，集思想性、知识性、趣味性和通俗性于一体，全面介绍了自组装化学与物理、自组装结构表征和自组装结构的性质。本书主要内容包括：分子自组装与合成自组装的纳米结构，天然自组装纳米结构，基于刻蚀技术的纳米结构制作，纳米晶体自组装，纳米材料的结构特性和化学功能性，纳米结构的化学反应性、电化学性质和传输性质、光和电子功能，金属纳米材料的光学和动力学性质。本书的主要译者都是在国内长期从事纳米材料基础研究的中青年专家，他们力求能够准确地将这部著作的中文版呈现给国内的广大读者。本书适合于从事纳米材料与工程、物理学、化学化工、生命科学等领域的纳米科学技术的科研人员使用，也可作为高等院校相关专业的研究生及高年级本科生学习参考书。"

本书系统地介绍了微型计算机系统中主要接口的工作原理和实现方法，以及主要I/O设备的组成结构。本书内容包括微型计算机系统及接口的概述，微机的总线与系统结构，存储器及其接口，微机中断系统，DMA控制器，显示器及接口控制，磁盘存储器及其接口，键盘、鼠标及接口，并行通信接口，串行通信接口，多媒体设备等。除常用的典型接口外，本书对一些新型的I/O接口也做了简要的介绍。 本书适合作为计算机专业微机接口技术的教材，也可以作为非计算机专业相关课程的教材或参考书，或从事微型计算机应用和开发人员的参考书。本书还配有电子教学参考资料包，包括教学指南、电子教案及习题答案（电子版），详见前言。

本书从实用的角度详细地介绍了MCS：51系列及其兼容单片机的应用技术，书中所介绍的应用系统，都是我们多年从事教学、科研开发所取得的实际成果，在这些成果的基础上，结合我们的心得体会，参考了国内外大量的最新文献编著了本书。本书共分6章，分别介绍了单片机应用系统设计方法：由MCS：51单片机构成的温度测控系统；由MCS：51单片机构成的位移测量系统；由MCS：51单片机构成的测力系统；MCS：51单片机在智能显示系统中的应用：全开放式单片机教学实验系统。本书特点是每一章都介绍了一个完整的应用系统，对每个系统都详尽地介绍了其功能、软硬件设计思路及完整的硬件电路图。本书实用性较强，可作为从事单片机系统研发及应用设计的工程技术人员的参考书，也可作为大专院校师生的教学参考书。

本书介绍瑞萨科技股份公司最近推出的16位R8C/11单片机的工作原理、性能特点和使用方法。R8C/11单片机具有高速处理能力、多种接口功能，内置有Flash存储器、多功能的定时器和串行I/O，以及监视定时器、少管脚封装等特点，是一种有着广阔前景的高性能价格比的16位单片机。本书详细阐述它的体系结构和指令系统，说明各种内置接口电路的组成和使用方法。此外，本书还介绍用C语言开发程序的要点，并给出一些应用程序的实例，使初学者能更快地入门，并可供设计开发人员参考。本书所配光盘包含瑞萨R8C/ Tiny产品（包括R8C/11）的软、硬件手册、编程指南，以及开发R8C/Tiny系列产品所必需的各种工具及其使用说明和参考硬件电路。光盘配合本书使用，为中国工程师了解、学习、开发R8C/11单片机提供了翔实的文档资料和完备的开发环境。本书具有较强的系统性和实用性，适合有一定单片机基础知识者自学，可供大专院校相关专业的高年级学生学习参考，也可作为单片机开发人员的培训教材和参考资料。

本书主要讲述了微型计算机结构、单片机设计的方法和一些基本单片机的结构与原理。基本常识方面介绍了单片机的发展及其意义，从单片机程序设计的基本指令功能、编程步骤和技巧来讲述单片机编程，并对MCS-51单片机的结构和原理进行讲述。最后对单片机系统的扩展以及接口技术、单片机的关键技术进行描述。 本书的最大特点是从当前单片机的基本设计常识入手，面对单片机设计的人门者和专业人士，讲述现有单片机设计技术和应用。本书最后通过大量实例对单片机的应用进行分析，所选用的实例具有一定的代表性，目的是让单片机的初学者和从事单片机应用的开发人员根据实际需要来选择应用。该书的读者对象主要是单片机设计的初学者和有一定基础的专业人士，它从最基本的原理入手，对初学者具有领路的意义；同时在书中对单片机系统的扩展和应用进行了讲述和分析，所以对专业人士也具有一定的参考价值。

本书站在实用角度全面系统地介绍了各种硬件故障的急救方法、急救技巧，内容详实，举例生动。本书的前3章首先站在整个计算机系统的高度，介绍了计算机的硬件构成，以及硬件之间的相互关系，使读者能够在心中初步建立一个完整体系。之后从整体上概述计算机的硬件故障，包括硬件故障发生的原因、经常发生哪些硬件故障、如何诊断硬件故障并介绍了几种硬件维修的常用方法以及综合硬件故障的急救方法，包括硬件不兼容故障急救、死机故障急救和计算机不能启动故障急救等。第4章～第17章，分述计算机硬件系统各种部件（包括主板、CMOS&BIOS、硬盘、内存、显卡、显示器、声卡、音箱、软驱、光驱、键盘、鼠标、机箱电源、Medom等）的常见故障的急救方法，急救实例，内容涉及硬件系统的各个层面，在叙述上深入浅出，使读者轻松掌握硬件维修要领。本书突出了选取内容上的实效性，紧跟硬件发展步伐。书中实例都是作者多年维修经验的总结，丰富而且典型。本书适用范围广泛，既可用于硬件维修的教材，又可作为专业维修人员的参考，还可以在家庭中使用。

本书以MCS-51系列单片机为主体，系统地介绍了MCS-51单片机的结构原理和应用技术。主要内容包括微型计算机基础知识、MCS-51单片机的结构和时序、指令系统、汇编语言程序设计、中断系统、接口技术、存储器扩展技术、应用与开发技术。全书内容新颖，实例丰富，论述循序渐进，深入浅出。在本书编写过程中充分注意了理论联系实际。本书适合作为大专院校学生的教材及从事单片机应用领域的工程技术人员阅读。

《单片机原理及应用》以Mcs5l单片机为背景，详细讲解了单片机的原理及应用。全书分为10章，内容包括单片机概述，Mcs-51单片机硬件结构，指令系统与程序设计，中断系统，定时器/计数器，功能扩展，通信接口，人机接口，模拟通道接口，应用系统设计等。本书内容精练，实例丰富．深入浅出，讲解详尽。在内容的选取和结构安排上具有鲜明的时代性。本书可作为大专院校计算机、通信、电子、自动化和其他相关专业的教材或教学参考书，也可作为单片机技术的培训教材，亦适合初学者自学使用。

AT89S52单片机是ATMEL公司新近推出的高档型AT89S系列单片机中的增强型产品。本书全面而详细地论述了AT89S52增强型单片机功能原理及其应用。全书共分9章，前6章着重论述了AT89S52系列单片机的基本功能原理，包括硬件结构、功能特点、指令系统、存储器组成、接口部件等，特别是Flash的编程和定时/计数器的功能原理及其应用；后3章为外部功能扩展、编程技术、开发应用与调试等，每章末均设有习题，供学习时深入思考与练习。本书内容通俗易懂，重点突出，实用性强。本书适合作为高等院校的单片机专业课、选修课以及多种单片机培训班教材，同时适合广大科技工作者学习使用。ATMEL公司是美国20世纪80年代中期成立并发展起来的半导体公司。该公司的技术优势在于推出Flash存储器技术和高质量、高可靠性的生产技术，它率先将独特的Flash存储技术注入于单片机产品中。其推出的AT89系列单片机，在世界电子技术行业中引起了极大的反响，在国内也受到广大用户欢迎。AT89S系列单片机是继AT89C系列之后推出的功能更强的新产品。AT89S系列与AT89C系列相比，运算速度有了较大的提高，它的静态工作频率为0~33MHz，片内集成有双数据指针DPTR、定时监视器（watchdogtimer，又称看门狗）、低功耗休闲状态及关电方式、关电方式下的中断恢复等诸多功能，极大地满足了各种不同的应用要求。AT89S52单片机是AT89S系列中的增强型高档机产品，它片内存储器容量是AT89S51的一倍，即片内8KB的Flash程序存储器和256B的RAM。另外，它还增加了一个功能极强的、具有独特应用的16位定时／计数器2等多种功能，因此，国内很多读者和用户选择52增强型高档机作为学习和应用系统的主机。由于目前大多数著作均限于51基本型的论述，因此，本书着重于AT89S52增强型高档单片机进行详细的全面论述，由于AT89S52包含了AT89S51的全部内容，这样，可使广大读者、工程技术人员拓宽知识和应用的选择。AT89S52系列单片机与MCS-51系列全兼容，它是在MCS-51的技术内核为主导的基础上倾注了ATMEL公司优良技术进行新的设计和开发，使之功能更强、更具特色，从而使广大读者能较快地学好和掌握，并具备广泛的开发环境，使开发、应用更方便。作者依据多年的教学、科研的经验和体会，在编著的过程中注意到读者的认识规律，尽量以循序渐进、由浅入深的阐述方法贯彻始终，在顺序上也作了认真考虑和安排，以便于广大读者的学习和掌握。每章后面均有若干习题，供读者练习，以加深基本概念、原理、应用的理解和掌握。在本书编著过程中得到了广州天河双龙电子有限公司耿德根先生和东南大学李文忠先生的大力支持和帮助，在此致以最衷心的感谢！作者在编著过程中力求阐述正确无误，条理分明，说理清楚。由于作者水平有限，书中可能还存在某些不足之处，敬请广大读者多多指正！作者2004年3月于南京东南大学