第1讲 单片机基础知识 1

1.1 单片机概述 1

1.1.1 有关单片机的几个概念 1

1.1.2 单片机的发展历史 2

1.1.3 单片机的基本组成与特点 3

1.1.4 单片机的应用 7

1.1.5 单片机的发展趋势 8

1.2 单片机中的预备知识 8

1.2.1 数制及其转换 9

1.2.2 计算机中的常用编码 11

1.2.3 计算机中的运算 14

1.3 习题 17

第2讲 MCS-51单片机结构与原理 18

2.1 MCS-51单片机的类型与结构 18

2.1.1 MCS-51单片机的基本类型 18

2.1.2 MCS-51单片机的基本结构 20

2.1.3 MCS-51单片机的封装与引脚 24

2.2 MCS-51单片机存储器 27

2.2.1 单片机存储器组织结构 27

2.2.2 程序存储器 28

2.2.3 片外数据存储器 28

2.2.4 片内数据存储器 29

2.2.5 特殊功能寄存器 30

2.3 MCS-51单片机并行I/O口 31

2.3.1 P0口 31

2.3.2 P1口 32

2.3.3 P2口 33

2.3.4 P3口 33

2.3.5 并行口数据的读取 34

2.4 MCS-51单片机时序 35

2.4.1 时钟信号的产生 35

2.4.2 时序定时单位 36

2.4.3 单片机基本指令时序 37

2.5 MCS-51单片机工作方式 38

2.5.1 复位方式 38

2.5.2 程序执行方式 39

2.5.3 节电方式 40

2.6 习题 41

第3讲 MCS-51单片机汇编指令系统 42

3.1 实例·模仿--数据运算与转移 42

3.2 MCS-51单片机汇编指令概述 42

3.2.1 指令与指令系统 43

3.2.2 51单片机汇编指令 43

3.2.3 51汇编指令格式及常用符号解释 44

3.3 7种寻址方式 45

3.3.1 寄存器寻址 45

3.3.2 寄存器间接寻址 45

3.3.3 立即寻址 46

3.3.4 直接寻址 46

3.3.5 变址寻址 47

3.3.6 相对寻址 47

3.3.7 位寻址 48

3.4 51单片机指令系统 48

3.4.1 数据传送指令（29条） 48

3.4.2 算术运算指令（24条） 53

3.4.3 逻辑运算指令 56

3.4.4 移位指令 59

3.4.5 控制转移指令（17条） 59

3.4.6 位操作指令 63

3.5 实例·操作--BCD加减法实现 64

3.6 实例·练习--条件转移指令的

使用 65

3.7 习题 66

第4讲 汇编程序设计 68

4.1 实例·模仿--寄存器数据交换 68

4.2 汇编语言格式 68

4.3 常用伪指令 70

4.4 汇编程序的结构及常用子程序设计 73

4.4.1 顺序结构 73

4.4.2 分支结构 74

4.4.3 循环结构 75

4.4.4 子程序结构 76

4.4.5 查表程序 77

4.4.6 延时程序 78

4.5 实例·操作--数据排列和计数 78

4.6 实例·练习--并串行数据转换 80

4.7 习题 81

第5讲 51单片机C语言程序设计 82

5.1 实例·模仿--数值的循环累加 82

5.2 51单片机C语言编程概述 83

5.2.1 C语言特点 83

5.2.2 51单片机的C语言编程 84

5.2.3 C51与标准C语言编程的异同 84

5.3 C51的基本语法 85

5.3.1 基本数据类型 85

5.3.2 常量与变量 86

5.3.3 C51存储模式和地址访问 90

5.3.4 运算符及表达式 91

5.4 指针和数组 94

5.4.1 指针 94

5.4.2 数组 95

5.5 C51常用的编程控制语句 96

5.5.1 选择控制语句 96

5.5.2 循环控制语句 100

5.6 函数 101

5.7 实例·操作--多种结构类型程序

设计 103

5.8 实例·练习--数值判断及数学

运算 107

5.9 习题 109

第6讲 单片机应用系统开发 111

6.1 实例·模仿--keil及proteus

使用 111

6.2 单片机系统开发工具与过程 113

6.2.1 单片机的开发环境 113

6.2.2 单片机的开发过程 114

6.3 Keil仿真软件 114

6.3.1 keil软件简介 115

6.3.2 工程创建 115

6.3.3 添加程序代码 117

6.3.4 代码编译及调试 118

6.4 proteus仿真软件 120

6.4.1 proteus软件简介 120

6.4.2 利用proteus绘制电路图 120

6.4.3 proteus仿真 123

6.4.4 keil和proteus联调 124

6.5 实例·操作--并行口的读写 126

6.6 实例·练习--跑马灯程序 128

6.7 习题 131

第7讲 MCS-51单片机中断系统 132

7.1 实例·模仿--中断的使用 132

7.2 中断的概念 135

7.2.1 输入/输出数据传送方式 135

7.2.2 中断的定义 136

7.3 MCS-51中断控制系统 136

7.3.1 中断系统结构 136

7.3.2 中断源 137

7.3.3 中断控制寄存器 138

7.3.4 中断优先级结构和中断嵌套 140

7.4 MCS-51中断过程 142

7.4.1 中断响应条件 142

7.4.2 中断处理过程 143

7.4.3 中断响应时间 144

7.4.4 中断响应撤销 145

7.5 MCS-51单片机外部中断源的扩展 146

7.5.1 定时/计数器溢出扩展法 146

7.5.2 硬件申请软件查询扩展法 147

7.6 实例·操作--中断扩展 148

7.7 实例·练习--跑马灯的中断控制 152

7.8 习题 155

第8讲 MCS-51单片机定时/计数器 157

8.1 实例·模仿--定时器的使用 157

8.2 定时/计数器工作原理 160

8.3 定时/计数器控制 161

8.3.1 工作模式寄存器TMOD（89H） 161

8.3.2 控制寄存器TCON 162

8.4 定时/计数器工作方式 163

8.4.1 工作方式0 163

8.4.2 工作方式1 164

8.4.3 工作方式2 164

8.4.4 工作方式3 165

8.5 定时/计数器的初始化 166

8.5.1 初始化的步骤 166

8.5.2 计数器初值的计算 166

8.5.3 定时器初值的计算 167

8.6 实例·操作--方式2的应用 167

8.7 实例·练习--定时时间的扩展 169

8.8 习题 176

第9讲 单片机存储器与并行口的扩展 177

9.1 实例·模仿--8031最小系统实现 177

9.2 系统扩展概述 178

9.2.1 单片机最小系统 178

9.2.2 片外三总线结构 179

9.2.3 系统扩展的几个方面 180

9.2.4 几种常用的扩展器件介绍 180

9.3 存储器扩展 182

9.3.1 单片机存储器扩展概述 182

9.3.2 程序存储器的扩展 183

9.3.3 数据存储器的扩展 187

9.4 并行I/O口的扩展 189

9.4.1 并行口扩展概述 189

9.4.2 TTL芯片扩展I/O口 190

9.4.3 8255芯片扩展I/O口 192

9.4.4 8155芯片扩展I/O口 199

9.5 实例·操作--存储器的扩展 202

9.6 实例·练习--8255的扩展 203

9.7 习题 205

第10讲 单片机串行接口与通信 206

10.1 实例·模仿--串行口I/O扩展 206

10.2 串行通信基础知识 209

10.2.1 两种基本通信方式 209

10.2.2 串行通信制式 209

10.2.3 串行通信两种基本方式 210

10.2.4 串行通信基本电路 212

10.3 51单片机串口通信原理 215

10.3.1 51单片机串口电路 215

10.3.2 串口控制寄存器（SCON和

PCON） 216

10.4 串行口的工作方式 217

10.4.1 方式0 217

10.4.2 方式1 218

10.4.3 方式2和方式3 218

10.5 波特率的指定 219

10.6 异步串行通信接口电路 220

10.6.1 TTL电平直接传输 221

10.6.2 RS232接口传输 221

10.6.3 RS422和RS485接口 223

10.7 单片机多机通信 224

10.8 实例·操作--串行通信实现 225

10.9 实例·练习--多机通信 229

10.10 习题 236

第11讲 MCS-51单片机接口技术 238

11.1 实例·模仿--LED显示器的使用 238

11.2 单片机与显示器接口技术 242

11.2.1 常用显示器功能概述 243

11.2.2 7段LED显示器的工作方法 245

11.2.3 LCD显示器的工作方法 248

11.3 单片机与键盘接口技术 251

11.3.1 按键状态的输入与检测 251

11.3.2 独立式键盘 253

11.3.3 矩阵式键盘 254

11.4 单片机与D/A转换器接口技术 255

11.4.1 D/A转换技术概述 256

11.4.2 DAC0832基本结构 256

11.4.3 DAC0832与单片机接口 258

11.5 单片机与A/D转换器接口技术 260

11.5.1 A/D转换技术概述 260

11.5.2 ADC0809基本结构 260

11.5.3 ADC0809与单片机接口 262

11.6 实例·操作--LCD及数据采集 263

11.7 实例·练习--数据采集系统 268

11.8 习题 272

第12讲 综合实例 274

12.1 步进电机控制 274

12.1.1 步进电机的工作原理 274

12.1.2 51单片机的步进电机控制 275

12.2 键盘输入和LCD显示 286

附录A 51单片机指令表 299

附录B 习题答案 303