單片機原理與應用 — 基於 Keil 與 Proteus

本書系統地介紹了MCS-51單片機的組成原理、基本結構、指令系統和匯編語言程序設計、中斷系統、各類接口技術及單片機應用系統，在此基礎上討論了單片機應用系統的設計方法並給出了一些應用實例。全書共8章，內容包括：微型電腦基礎，MCS-51單片機的工作原理，MCS-51單片機的指令系統，匯編語言程序設計，MCS-51單片機的中斷系統，並行接口技術，串行接口技術，A/D、D/A接口技術。每章後均附有一定數量的習題，方便學生復習、提高。書中適時引入了當今流行的電腦輔助設計開發和模擬軟件——Keil與Proteus，並貫穿於全書的重要章節，還以附錄的形式給出了常用子程序。本書提供配套的電子課件PPT、程序源代碼、教學大綱、重難點分析等。本書適用於高等學校電子信息工程、通信工程、自動化、機電一體化、測控技術與儀器、電腦應用等專業的本科生和低年級的研究生，也可供從事單片機應用系統設計、智能化儀器儀表開發及從事微機自動化設備運行、維護的廣大科技人員參考、閱讀。

第1章微型計算機基礎 1
1.1 微型計算機的數制及相互轉換 1
1.1.1 微型計算機的數制 1
1.1.2 數制轉換 2
1.2 數的表示方法及二進制數的運算 4
1.2.1 定點數的表示方法 4
1.2.2 浮點數的表示方法 4
1.2.3 二進制數的運算 5
1.3 帶符號數及數碼字符的編碼 7
1.3.1 原碼、反碼和補碼 7
1.3.2 補碼運算及其變形 8
1.3.3 BCD碼和ASCII碼 9
1.4 單片微型機的發展及應用 11
1.4.1 單片微型機的發展過程 11
1.4.2 單片微型機的應用 12
習題1 13

第2章MCS-51單片機的工作原理 14
2.1 MCS-51單片機的內部結構 14
2.1.1 CPU結構 15
2.1.2 存儲器結構 16
2.1.3 I/O接口 20
2.1.4 定時/計數器與中斷系統 21
2.2 MCS-51單片機的引腳功能 22
2.3 MCS-51單片機的工作方式 25
2.3.1 復位方式 25
2.3.2 程序執行方式 25
2.3.3 節電方式 26
2.3.4 編程和校驗方式 26
2.4 MCS-51單片機的工作時序 27
2.4.1 時鐘週期、機器週期、指令周期和典型指令的工作時序 27
2.4.2 單片機的讀/寫時序 28
習題2 30

第3章MCS-51單片機的指令系統 32
3.1 指令系統概述 32
3.1.1 指令格式及指令的表示形式 32
3.1.2 指令系統 32
3.1.3 指令分類 33
3.2 尋址方式 35
3.2.1 直接尋址 35
3.2.2 立即數尋址 35
3.2.3 寄存器尋址 36
3.2.4 寄存器間接尋址 36
3.2.5 變址尋址 37
3.2.6 相對尋址 37
3.2.7 位尋址 38
3.3 數據傳送指令 39
3.3.1 內部數據傳送指令 39
3.3.2 外部數據傳送指令 40
3.3.3 堆棧操作指令 42
3.3.4 數據交換指令 43
3.4 算術與邏輯運算和移位指令 44
3.4.1 算術運算指令 44
3.4.2 邏輯運算指令 49
3.4.3 移位指令 51
3.5 控制轉移和位操作指令 52
3.5.1 控制轉移指令 52
3.5.2 位操作指令 60
習題3 61

第4章彙編語言程序設計 64
4.1 彙編語言概述 64
4.1.1 彙編語言格式 64
4.1.2 彙編語言構成 65
4.2 彙編語言程序設計方法 68
4.2.1 彙編語言程序的設計步驟 68
4.2.2 程序編寫的方法和技巧 69
4.3 常用程序結構設計 70
4.3.1 順序程序設計 70
4.3.2 分支程序設計 70
4.3.3 循環程序設計 72
4.4 子程序設計 74
4.4.1 調用現場的保護與恢復 74
4.4.2 主程序和子程序的參數傳遞 75
4.4.3 常用子程序介紹 77
4.5 Keil ?Vision及Proteus使用指南 88
4.5.1 Keil μVision使用入門 88
4.5.2 Proteus使用入門 96
4.5.3 應用實例 102
習題4 106

第5章MCS-51單片機的中斷系統 107
5.1 概述 107
5.1.1 中斷的定義和作用 107
5.1.2 MCS-51單片機的中斷源及中斷分類 109
5.1.3 MCS-51單片機的中斷系統 111
5.1.4 中斷控制 114
5.2 MCS-51單片機的外部中斷 117
5.2.1 MCS-51單片機的外部中斷介紹 117
5.2.2 MCS-51單片機的外部中斷擴展 119
5.3 MCS-51單片機的定時/計數器 120
5.3.1 MCS-51單片機的定時/計數器結構和工作原理 120
5.3.2 MCS-51單片機的定時/計數器工作方式 122
5.3.3 MCS-51單片機的定時/計數器應用 124
習題5 131

第6章並行接口技術 132
6.1 I/O接口概述 132
6.1.1 I/O接口的定義、分類及作用 132
6.1.2 I/O接口的4種傳送方式 133
6.1.3 I/O接口的編址技術 135
6.2 內部I/O口 136
6.2.1 內部I/O口的結構與工作原理 136
6.2.2 內部I/O口的應用 138
6.3 MCS-51單片機與外部存儲器的接口 140
6.3.1 外部存儲器 140
6.3.2 譯碼技術 145
6.3.3 外部存儲器的擴展 152
6.4 8255擴展技術 155
6.4.1 8255概述 155
6.4.2 8255的擴展 161
6.5 顯示、鍵盤接口技術 165
6.5.1 顯示接口技術 165
6.5.2 鍵盤接口技術 178
習題6 182

第7章串行接口技術 184
7.1 串行通信概述 184
7.1.1 串行通信基本概念 184
7.1.2 串行通信接口標準 187
7.2 MCS-51單片機的串行接口及其應用 188
7.2.1 串行接口結構 188
7.2.2 串行接口工作方式 190
7.2.3 串行接口通信波特率 192
7.2.4 串行接口應用 192
7.3 I2C總線接口技術 210
7.3.1 I2C總線基礎 210
7.3.2 I2C總線時序 212
7.3.3 MCS-51單片機與AT24C02C的接口 214
習題7 220

第8章A/D、D/A接口技術 222
8.1 D/A接口技術 222
8.1.1 D/A轉換器的原理 222
8.1.2 D/A轉換器的主要性能指標 223
8.1.3 MCS-51單片機與8位D/A轉換器的接口 224
8.1.4 MCS-51單片機與12位D/A轉換器的接口 230
8.2 A/D接口技術 232
8.2.1 A/D轉換器的原理 233
8.2.2 MCS-51單片機與8位A/D轉換器的接口 235
8.2.3 MCS-51單片機與12位A/D轉換器的接口 239
習題8 243
附錄A 常用ASCII字符表 244
附錄B MCS-51單片機指令表 245
附錄C 常用子程序 252
參考文獻 267