單片機(jī)是指在一塊芯片上集成CPU、ROM（或EPROM）、RAM、并行和串行I/O接口，以及定時(shí)/計(jì)數(shù)器等多種功能部件的微型計(jì)算機(jī)。這種微型計(jì)算機(jī)也可稱為微控制器，具有集成度高、可靠性高、性價(jià)比高、適應(yīng)溫度范圍寬、抗干擾能力強(qiáng)、小巧、靈活、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于檢測、控制、智能化儀器儀表，以及生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化、家用電器等領(lǐng)域。本書以MCS-51單片機(jī)為主線，系統(tǒng)地介紹了單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信，以及單片機(jī)接口的擴(kuò)展應(yīng)用，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)。本書可作為高等院校教材，也可作為廣大科技人員的參考書。
翟臨博，工學(xué)博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)闊o線通信優(yōu)化算法，主持山東省自然科學(xué)基金、重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目等省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，參與國家自然科學(xué)基金2項(xiàng)；在學(xué)術(shù)期刊及會(huì)議發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，并被SCI、EI檢索；出版專著1部、教材2部；獲山東省教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。
目錄
第1章 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)及計(jì)算機(jī)概述 1
1.1 數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示 1
1.1.1 進(jìn)制 1
1.1.2 進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換 5
1.1.3 帶符號(hào)數(shù)表示 7
1.1.4 定點(diǎn)表示與浮點(diǎn)表示 10
1.2 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算 11
1.2.1 算術(shù)運(yùn)算 12
1.2.2 邏輯運(yùn)算 13
1.2.3 補(bǔ)碼的加減運(yùn)算 14
1.3 非數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示 16
1.3.1 漢字ASCII碼 16
1.3.2 漢字編碼 17
1.4 微型計(jì)算機(jī)概述 18
1.4.1 有關(guān)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的幾個(gè)概念 18
1.4.2 微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu) 19
1.4.3 微處理器的基本結(jié)構(gòu)介紹 20
1.4.4 程序執(zhí)行過程 21
1.5 國粹精華 22
本章小結(jié) 24
練習(xí)題 24
第2章 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 25
2.1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 25
2.1.1 存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 25
2.1.2 CPU結(jié)構(gòu) 29
2.1.3 I/O端口 32
2.1.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 34
2.1.5 中斷系統(tǒng) 34
2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳及其功能 35
2.3 存儲(chǔ)器 37
2.3.1 存儲(chǔ)器基礎(chǔ) 37
2.3.2 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 39
2.3.3 只讀存取存儲(chǔ)器 44
2.3.4 一般CPU與存儲(chǔ)器的連接及
擴(kuò)展 49
2.4 MCS-51單片機(jī)的工作方式 54
2.4.1 復(fù)位方式 54
2.4.2 程序執(zhí)行方式 55
2.4.3 節(jié)電方式 55
2.4.4 EPROM編程和校驗(yàn)方式 58
2.5 MCS-51單片機(jī)的時(shí)序 59
2.5.1 機(jī)器周期和指令周期 59
2.5.2 MCS-51指令的取指/執(zhí)行時(shí)序 60
2.5.3 訪問片外ROM/RAM的指令
時(shí)序 61
2.6 MCS-51單片機(jī)外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 63
2.6.1 程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 64
2.6.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 65
2.7 國粹精華 66
本章小結(jié) 68
練習(xí)題 68
第3章 指令系統(tǒng)與程序設(shè)計(jì) 71
3.1 指令的格式與尋址方式 71
3.1.1 指令的格式 71
3.1.2 尋址方式 72
3.2 MCS-51的指令系統(tǒng) 73
3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 73
3.2.2 算術(shù)運(yùn)算類指令 75
3.2.3 邏輯操作類指令 78
3.2.4 程序控制類指令 80
3.2.5 布爾位操作指令 82
3.3 MCS-51的偽指令 84
3.4 匯編語言程序設(shè)計(jì)步驟與結(jié)構(gòu) 87
3.4.1 程序設(shè)計(jì)步驟 87
3.4.2 程序流程圖 88
3.4.3 程序的基本結(jié)構(gòu) 88
3.5 順序程序設(shè)計(jì) 89
3.6 分支程序設(shè)計(jì) 90
3.7 循環(huán)程序設(shè)計(jì) 95
3.8 子程序與運(yùn)算程序設(shè)計(jì) 99
3.8.1 子程序設(shè)計(jì) 99
3.8.2 運(yùn)算程序設(shè)計(jì) 103
3.9 宏匯編 109
3.9.1 宏定義 109
3.9.2 宏調(diào)用 109
3.9.3 局部標(biāo)號(hào) 110
3.9.4 文件包含 110
3.10 國粹精華 111
本章小結(jié) 112
練習(xí)題 113
第4章 中斷概念及MCS-51的
中斷系統(tǒng) 115
4.1 中斷的基本概念 115
4.2 MCS-51的中斷系統(tǒng) 119
4.3 中斷程序設(shè)計(jì) 128
4.4 國粹精華 131
本章小結(jié) 132
練習(xí)題 132
第5章 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 133
5.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制與狀態(tài)寄存器 133
5.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 135
5.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的初始設(shè)置 137
5.4 應(yīng)用舉例 139
5.5 國粹精華 142
本章小結(jié) 148
練習(xí)題 148
第6章 串行通信 149
6.1 串行通信的基本知識(shí) 149
6.2 MCS-51單片機(jī)的串行接口 152
6.3 MCS-51單片機(jī)的串行接口的
應(yīng)用 158
6.4 國粹精華 163
本章小結(jié) 165
練習(xí)題 166
第7章 I/O接口擴(kuò)展及單片機(jī)
綜合應(yīng)用 167
7.1 I/O接口擴(kuò)展概述 167
7.1.1 I/O接口的作用 167
7.1.2 I/O接口的編址 168
7.1.3 I/O數(shù)據(jù)的傳送方式 168
7.1.4 數(shù)據(jù)總線隔離技術(shù) 169
7.2 用TTL芯片擴(kuò)展簡單的I/O接口 170
7.2.1 用74LS377擴(kuò)展8位并行
輸出接口 170
7.2.2 用74LS244擴(kuò)展8位并行
輸入接口 171
7.3 MCS-51與可編程并行I/O芯片
8255A的接口 171
7.3.1 8255A內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能 171
7.3.2 8255A的工作方式及初始化
編程 173
7.4 ADC和DAC及其應(yīng)用 178
7.4.1 自動(dòng)測控系統(tǒng)的構(gòu)成 178
7.4.2 DAC 179
7.4.3 MCS-51對8位DAC0832的
接口 183
7.4.4 ADC0809的接口 186
7.4.5 ADC0809與MCS-51的連接及
應(yīng)用 189
7.5 MCS-51單片機(jī)綜合應(yīng)用實(shí)例 192
7.5.1 設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的
基本步驟 192
7.5.2 籃球?qū)ｍ?xiàng)技能綜合測試儀需求
分析和總體設(shè)計(jì) 194
7.5.3 LED數(shù)碼管接口 195
7.5.4 鍵盤輸入接口 199
7.5.5 籃球?qū)ｍ?xiàng)技能綜合測試儀的
總體功能實(shí)現(xiàn) 204
7.5.6 籃球?qū)ｍ?xiàng)技能綜合測試儀和
個(gè)人計(jì)算機(jī)的通信 210
7.6 國粹精華 211
本章小結(jié) 212
練習(xí)題 212
附錄A MCS-51實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 216
附錄B MCS-51指令一覽表 226
附錄C DVCC試驗(yàn)箱操作命令簡介 230
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