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内容简介

编者通过总结多年来的教学实践，结合目前高等学校单片机课程的实际教学安排，在本书第1、2版的基础上，对全书内容作了合理整合，更能体现单片机课程的基本教学需求和实际应用情况。全书共分11章。以典型的MCS-51单片机为例，系统地介绍单片机的硬件结构、定时/计数器、串行接口、中断系统的工作原理，指令系统及汇编语言程序设计，针对单片机内部资源的C51语言编程方法及其与汇编语言的混合编程，通过并行接口扩展外部总线、外部存储器、并行接口、键盘、LED和LCD显示器、A/D和D/A转换器的方法，采用I2C、SPI、1-Wire等目前广为应用的串行扩展技术扩展EEPROM和Flash存储器、键盘和LED显示器、A/D和D/A转换器的方法，以及单片机系统电源设计、硬件和软件抗干扰技术等，各部分内容都举例讲解。还介绍了目前普遍应用的高性能单片机的结构和性能，结合C8051F020介绍新型单片机的片内资源、交叉开关配置和JTAG边界扫描及在系统调试等，并给出一个以C8051F020单片机开发的应用系统设计实例。另外，介绍了应用Keil?C51进行单片机软件开发调试和应用Proteus进行单片机应用系统硬件及软件仿真调试的方法。最后给出了基本实验和课程设计参考题目及内容。

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ISBN：9787121252631

开本：16开

页数：324

字数：545

本书目录

第1章  概述
1.1  单片机的结构组成、特点和指标
1.1.1  微型计算机的基本结构
1.1.2  单片机的基本结构
1.1.3  单片机的特点
1.1.4  单片机的重要指标
1.2  单片机的发展历史和产品类型
1.2.1  单片机的发展历史
1.2.2  单片机的产品类型
1.2.3  80C51系列单片机
1.2.4  其他系列单片机
1.3  单片机的应用
1.3.1  单片机应用领域
1.3.2  单片机应用举例
1.4  单片机技术相关网站
思考题与习题1
第2章  MCS-51硬件结构和工作原理
2.1  MCS-51系列单片机的分类
2.2  单片机硬件结构
2.2.1  单片机的引脚功能
2.2.2  单片机的内部结构
2.3  中央处理器（CPU）
2.3.1  运算器
2.3.2  控制器
2.3.3  布尔（位）处理器
2.4  存储器
2.4.1  程序存储器
2.4.2  数据存储器
2.5  并行输入/输出（I/O）端口
2.5.1  P1口
2.5.2  P2口
2.5.3  P3口
2.5.4  P0口
2.5.5  并行口的应用
2.6  时钟电路和时序
2.6.1  时钟电路
2.6.2  时序
2.7  单片机的工作方式
2.7.1  复位方式
2.7.2  程序执行方式
2.7.3  低功耗运行方式
思考题与习题2
第3章  MCS-51指令系统及汇编程序设计
3.1  指令系统简介
3.1.1  指令系统的分类
3.1.2  指令格式
3.1.3  指令中的常用符号
3.1.4  寻址方式
3.2  指令系统
3.2.1  数据传送指令
3.2.2  算术运算指令
3.2.3  逻辑运算指令
3.2.4  控制转移指令
3.2.5  位操作指令
3.3  汇编语言程序设计
3.3.1  汇编语言程序设计的步骤
3.3.2  汇编语言的程序编辑和汇编
3.3.3  结构化程序设计方法
思考题与习题3
第4章  MCS-51的C程序设计
4.1  C51概述
4.2  C51语法基础
4.2.1  标识符和关键字
4.2.2  数据类型
4.2.3  C51运算符
4.2.4  程序结构
4.3  C51对MCS-51单片机的访问
4.3.1  存储类型
4.3.2  存储模式
4.3.3  对特殊功能寄存器的访问
4.3.4  对存储器和并行口的访问
4.3.5  位地址访问
4.3.6  中断函数
4.4  C51结构化程序设计
4.4.1  顺序结构程序
4.4.2  选择结构程序
4.4.3  循环结构程序
4.5  C51程序设计实例
4.5.1  查表程序
4.5.2  单片机内/外部资源应用程序设计
4.5.3  C51语言和MCS-51汇编语言混合编程
4.5.4  编程优化的概念
思考题与习题4
第5章  MCS-51中断、定时/计数器及串口接口
5.1  中断系统
5.1.1  中断系统概述
5.1.2  MCS-51中断系统
5.1.3  中断系统应用举例
5.2  定时/计数器
5.2.1  定时/计数器的结构与原理
5.2.2  定时/计数器的工作方式
5.2.3  定时/计数器对输入信号的要求 
5.2.4  定时/计数器的应用
5.3  串行通信接口
5.3.1  串行通信基础知识
5.3.2  MCS-51串行通信接口
5.3.3  串行通信接口的应用
思考题与习题5
第6章  单片机系统基本并行扩展技术
6.1  并行扩展概述
6.2  外部总线扩展
6.3  外部存储器扩展
6.3.1  外部程序存储器扩展
6.3.2  外部数据存储器扩展
6.3.3  多片存储器芯片扩展
6.4  并行接口扩展
6.4.1  8155可编程并行接口芯片
6.4.2  8155与单片机的接口方法
6.5  显示器与键盘扩展
6.5.1  LED显示器扩展
6.5.2  LCD显示器扩展
6.5.3  键盘接口扩展
6.5.4  键盘和显示器接口设计实例
6.6  A/D和D/A转换扩展
6.6.1  并行接口A/D转换扩展
6.6.2  并行接口D/A转换扩展
思考题与习题6
第7章  单片机系统常用串行扩展技术
7.1  串行扩展概述
7.2  常用串行总线协议
7.2.1  I2C串行总线
7.2.2  SPI总线
7.2.3  单线总线
7.3  串行存储器扩展
7.3.1  I2C接口EEPROM的存储器扩展 
7.3.2  SPI接口的大容量Flas存储器扩展
7.4  串行转并行I/O接口扩展
7.4.1  串行转并行I/O扩展芯片的工作原理
7.4.2  串行总线扩展I/O接口实例
7.5  串行键盘和LED显示器扩展
7.5.1  串行键盘和LED显示器控制芯片的工作原理
7.5.2  串行键盘和LED显示器扩展实例
7.6  串行接口A/D和D/A转换扩展
7.6.1  串行接口A/D转换扩展
7.6.2  串行接口D/A转换扩展
思考题与习题7
第8章  C8051F020单片机简介
8.1  C8051F020单片机概述
8.1.1  C8051F020的结构和性能
8.1.2  CIP-51TM CPU的性能
8.1.3  片内存储器
8.1.4  中断
8.1.5  定时/计数器
8.1.6  可编程数字I/O和交叉开关
8.1.7  可编程计数器阵列
8.1.8  串行端口
8.1.9  12位A/D转换器
8.1.10  8位A/D转换器
8.1.11  D/A转换器和比较器
8.1.12  JTAG调试和边界扫描
8.2  交叉开关配置
8.2.1  I/O端口
8.2.2  低端口优先权交叉开关译码器
8.2.3  高端口
8.3  系统时钟源
8.4  系统复位及初始化
8.4.1  上电复位
8.4.2  掉电复位
8.4.3  外部复位
8.4.4  “看门狗”定时器复位
8.4.5  初始化设置
8.5  JTAG接口在系统调试
8.6  C8051F020单片机应用系统设计实例
8.6.1  系统结构
8.6.2  硬件设计
8.6.3  软件设计
思考题与习题8
第9章  单片机系统电源设计与抗干扰技术 
9.1  单片机系统电源设计的考虑因素
9.2  线性稳压供电电源
9.2.1  三端固定输出集成稳压器电源电路
9.2.2  三端可调输出集成稳压器电源电路
9.2.3  低压差线性稳压器（LDO）电源电路
9.3  DC/DC供电电源
9.3.1  降压型DC/DC电源电路
9.3.2  升压型DC/DC电源电路
9.3.3  DC/DC模块电源的选择与应用
9.4  AC/DC供电技术
9.4.1  AC/DC电源技术
9.4.2  AC/DC模块电源
9.5  基准电源的产生方法
9.5.1  稳压管基准电压源电路
9.5.2  集成块基准电压源电路
9.6  干扰对单片机应用系统的影响
9.7  硬件抗干扰技术
9.7.1  无源滤波
9.7.2  有源滤波
9.7.3  去耦电路
9.7.4  屏蔽技术
9.7.5  隔离技术
9.7.6  接地技术
9.8  软件抗干扰技术
9.8.1  软件抗干扰的一般方法
9.8.2  指令冗余技术
9.8.3  软件陷阱技术
9.8.4  “看门狗”技术
思考题与习题9
第10章  单片机系统开发工具
10.1  单片机应用系统开发环境
10.1.1  开发系统的功能
10.1.2  开发系统的分类
10.2  KEIL C51开发工具及仿真调试方法
10.2.1  Keil C51开发工具
10.2.2  应用Keil C51进行单片机软件开发调试的方法
10.2.3  应用Keil C51调试C51应用程序举例
10.3  PROTEUS电路分析与实物仿真软件及调试方法
10.3.1  Proteus仿真软件
10.3.2  应用Proteus进行单片机应用系统仿真调试的方法
10.3.3  应用Proteus进行单片机系统仿真调试举例
思考题与习题10
第11章  实验及课程设计
11.1  概述
11.2  实验
11.2.1  实验1——BCD码/十六进制码转换
11.2.2  实验2——排序程序
11.2.3  实验3——定时/计数器
11.2.4  实验4——基本输入/输出
11.2.5  实验5——外部中断
11.2.6  实验6——并行接口扩展 302
11.2.7  实验7——A/D转换 305
11.2.8  实验8——D/A转换 306
11.3  课程设计 307
11.3.1  课程设计的目的 307
11.3.2  课程设计要求 308
11.3.3  课程设计参考题目及要求 308
附录A  MCS-51汇编指令-机器码对照表 312
附录B  ASCII编码表 314
参考文献 315

展开

前言

第3版前言
    在电子技术日新月异的今天，各类生产活动和产品中都可以看到单片机应用的实例，如仪器仪表、机电设备、车辆船舶、通信系统、制造工业、过程控制、航空航天、军事领域和家电产品等，单片机已成为各类机电产品的核心控制部件。作为一个完整的数字处理系统，单片机具备了构成计算机的核心单元，并集成了大量的外围功能器件，使得用单片机实现某个特定的控制功能变得十分方便。单片机的应用使得产品的硬件成本大大降低，设计工作灵活多样，往往只需要改动部分软件程序，就可以增加和改善产品的功能和性能。
    单片机的神奇功效，给人一种神秘莫测、难以驾驭之感。学习单片机技术需要加强实践，初学者应树立在“学中做”，在“做中学”的思想。先学习单片机硬件结构、存储结构、指令系统和中断系统，然后学习单片机芯片内集成的定时/计数器和通信等各种接口功能，再进一步学习使用并行或串行扩展方法去扩展各种应用接口。从最小系统板开始，结合实验板进行控制硬件的编程练习，不断循序渐进，进而逐步掌握单片机的应用技术。
    单片机的型号和种类繁多，但以MCS-51内核技术发展起来的单片机应用极为广泛。20世纪80年代中期，Intel公司将MCS-51内核使用权以专利互换或出售的形式转让给世界许多著名的IC制造厂商，使得MCS-51得到众多制造厂商的支持，发展出上百个品种，成为一个大家族。到目前为止，其他任何一个单片机系列均未发展到如此规模。正是由于MCS-51单片机技术的成熟和以51单片机技术为内核的众多单片机品种的广泛应用，以及丰富的51系列单片机技术资料和教学资源，51系列单片机已经成为人们学习单片机技术的很好选择。本书从介绍MCS-51单片机的结构、原理和扩展方法入手，使读者掌握51内核单片机的应用技术。
    编者结合在单片机技术方面多年的教学和应用经验，在本书第1、2版的基础上，对本书内容做了整合、补充和删减。本书编写的主导思想是以51系列单片机技术知识为基础，在讲清讲透51系列单片机结构及内部资源的原理基础上，介绍各种并行接口扩展和串行接口扩展的技术方法、硬件和软件抗干扰技术、单片机系统电源设计、Keil C51和Proteus开发调试工具等，并增加了LCD液晶显示模块的扩展方法，增加了增强型51内核单片机C8051F020的结构和原理介绍及其应用系统开发实例，以使读者具备以当今主流器件和技术开发单片机应用产品的知识和能力。鉴于本书篇幅所限和实际教学时数允许讲授的内容有限，本次修订删除了第2版中的打印机扩展、日历时钟芯片扩展、IC卡扩展和无线通信接口扩展等内容。
    本书共分11章。第1章，介绍单片机的结构、特点和应用，以及51内核单片机系列，并从一个实例出发说明单片机的应用及其设计方法；第2章，以MCS-51为例介绍单片机的硬件结构和工作原理；第3章，介绍MCS-51的指令系统及汇编语言程序设计；第4章，介绍MCS-51单片机的C51语言编程方法及其与汇编语言的混合编程；第5章，介绍MCS-51单片机的中断系统、定时/计数器和串行通信接口；第6章，介绍通过单片机并行接口扩展外部总线、外部存储器、并行接口、键盘、LED和LCD显示器、A/D和D/A转换器的方法；第7章，介绍采用I2C、SPI、1-Wire等目前广为应用的串行扩展技术扩展EEPROM和Flash存储器、键盘和LED显示器、A/D和D/A转换器的方法；第8章，结合增强型51内核单片机C8051F020介绍新型单片机的片内资源、交叉开关配置和JTAG边界扫描及在系统调试等，并给出一个以C8051F020单片机开发的应用系统设计实例；第9章，介绍单片机系统供电电源解决方案和典型实用的电源电路，还介绍了单片机应用系统的软硬件抗干扰技术；第10章，介绍应用Keil C51开发环境进行单片机软件开发调试和应用Proteus调试软件进行单片机应用系统硬件和软件仿真调试的方法；第11章，给出了与各章内容配套的基本实验内容和课程设计参考题目及内容。各章都配有适量的思考题与习题。本书配有ppt课件、习题答案、例题源程序包等教学资源，读者可以登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费注册下载。
    本书教学安排40～60学时（含实验12～20学时），具体教学内容可根据实际情况取舍。建议第1～5章作为基本教学内容，以使学生掌握单片机的基本结构和原理，其中汇编程序设计和C51编程应侧重于C51语言编程一章；第6章是传统的并行接口扩展，为的是让学生了解利用地址、数据和控制三总线扩展接口的方法，可根据教学时数取舍；第7章的串行接口扩展是目前较为流行和广泛应用的技术，可作为重点内容介绍；第8章的C8051F020及其应用实例可让学生了解增强型51内核单片机的性能和应用方法；第9章的电源设计可留给学生自学，其中的抗干扰技术和第10章的仿真调试可做简要介绍；第11章可在实验和课程设计中选择安排。
    本书由太原理工大学李晓林、中北大学苏淑靖、广东工业大学许鸥、太原理工大学牛昱光共同主编，太原理工大学李丽宏、温景国、阎高伟、马春燕、王峰、武娟萍等参与修订编写。第1章由武娟萍编写，第2章由阎高伟编写，第3～4章由许鸥编写，第5章由李晓林编写，第6章由温景国编写，第7章由牛昱光编写，第8章由苏淑靖编写，第9章由李丽宏编写，第10章由王峰编写，第11章由马春燕编写。本书的ppt课件、源程序包和习题答案等教学资源由许鸥负责编制。全书由李晓林和牛昱光负责整理和统稿。
   太原科技大学李临生教授负责审稿，为本书提出了许多宝贵意见和建议。广东梅州嘉应学院朱向庆对本书的修订提出了许多宝贵意见。师长义、杨军、夏爽、马海平和吴汉林等多位硕士研究生为本书的编辑做出了许多贡献。编者在此一并表示衷心感谢。
   由于单片机技术的发展日新月异，且编者的水平有限，书中难免有不尽如人意之处，敬请广大读者提出宝贵意见和建议。编者电子信箱：niuyuguang@tyut.edu.cn。

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