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本书以MCS-51系列单片机为例介绍单片机的硬件结构、工作原理、指令系统、汇编语言及接口技术、中断系统及单片机应用等，主要内容包括：单片机结构及原理、指令系统、汇编语言程序设计、定时器/计数器、中断系统、串行接口、系统扩展、单片机应用系统的设计与开发等。本书在各章中对关键性内容都结合实例予以说明，并附大量思考题与习题，配套电子课件、程序代码、参考答案等（凡选用本书作为教材的教师均可登录机械工业出版社教育服务网www.cmpedu.com下载）。 本书内容全面，通俗易懂，实例丰富，所列举的程序实例具有典型性，并且全部经过调试，有很大的参考价值。 本书可作为高等院校电子信息类专业的教材，也可作为工程技术人员的参考用书，或智能产品开发爱好者的自学用书。
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前言第1章单片机概述11.1单片机的概念11.1.1单片机的定义11.1.2单片机内部结构11.1.3单片机应用系统与单片机开发系统31.1.4单片机程序设计语言和软件31.2单片机的发展41.2.1单片机的发展概述41.2.2单片机与嵌入式系统41.2.3单片机的产品类型51.3单片机的应用领域7思考题与习题7第2章计算机应用的数学基础82.1计算机中的数制及数的转换82.1.1计算机中的数制82.1.2计算机中数制间数的转换102.2计算机中数的表示132.2.1计算机中数的表示方法132.2.2计算机中数的表示形式182.3计算机中数和字符的编码222.3.1BCD码和ASCII码232.3.2汉字的编码24思考题与习题25第3章单片机硬件结构263.1MCS51单片机的基本组成263.1.1MCS51单片机的逻辑结构263.1.2MCS51单片机的引脚信号283.2MCS51单片机存储器303.2.1程序存储器303.2.2数据存储器313.3MCS51单片机的时钟、复位及时序363.3.1时钟电路363.3.2复位电路373.3.3单片机时序38思考题与习题39第4章指令系统404.1概述404.1.1指令与程序设计语言404.1.2指令格式404.1.3指令的分类404.1.4指令系统综述424.2寻址方式434.2.1立即寻址434.2.2直接寻址434.2.3寄存器寻址444.2.4寄存器间接寻址444.2.5变址寻址454.2.6相对寻址454.2.7位寻址464.3MCS51单片机指令系统464.3.1数据传送类指令474.3.2算术运算类指令504.3.3逻辑操作类指令534.3.4控制转移类指令554.3.5位运算类指令58思考题与习题60第5章汇编语言程序设计615.1汇编语言概述615.1.1汇编语言基本结构615.1.2汇编语言源程序设计步骤615.2伪指令635.3汇编语言程序设计类型645.3.1顺序程序设计645.3.2分支程序设计655.3.3循环程序设计665.3.4查表程序设计675.3.5子程序设计695.4汇编语言综合程序设计70思考题与习题74第6章单片机存储器的扩展756.1单片机系统扩展及结构756.1.1系统扩展结构756.1.2系统总线及总线构造756.2存储器扩展与编址技术776.2.1单片机存储器系统776.2.2存储器扩展概述786.2.3扩展存储器编址技术786.3单片机程序存储器扩展816.3.1只读存储器概述816.3.2程序存储器扩展用典型芯片826.3.3程序存储器扩展举例836.4数据存储器扩展856.4.1随机存储器概述856.4.2数据存储器扩展用典型芯片86微控制器原理与接口技术目录 6.4.3数据存储器扩展举例876.5存储器综合扩展876.6flash存储器896.6.1flash类型及应用896.6.2NOR和NAND flash存储器的使用区别906.6.3eMMC技术90思考题与习题91第7章单片机中断系统927.1中断的概述927.1.1中断的定义927.1.2中断源927.1.3中断的分类937.1.4中断的嵌套947.1.5中断系统的功能957.2MCS51单片机中断系统结构及中断控制967.2.1MCS51单片机的中断源和中断标志977.2.2MCS51单片机对中断请求的控制997.3中断响应及中断处理过程1027.3.1中断响应1027.3.2中断处理1047.3.3中断返回1047.4单片机外部中断程序案例105思考题与习题106第8章MCS51单片机的定时器/计数器1078.1定时器/计数器概述1078.1.1什么是计数和定时1078.1.2定时器/计数器的组成1078.2定时器/计数器的控制1088.2.1工作方式寄存器TMOD1098.2.2定时器控制寄存器TCON1098.2.3MCS51单片机定时器/计数器的初始化1108.3定时器/计数器的4种工作方式及应用1118.3.1方式1及其应用1118.3.2方式2及其应用1128.3.3方式3及其应用1148.4综合应用实例116思考题与习题120第9章MCS51单片机I/O接口技术1219.1MCS51单片机的并行I/O口的结构及工作原理1219.1.1I/O接口扩展概述1219.1.2P0口的结构1229.1.3P1口的结构1239.1.4P2口的结构1239.1.5P3口的结构1239.2MCS51单片机的并行I/O口的应用1249.2.1并行I/O的控制方式1249.2.2并行I/O的应用1259.3LED数码管显示器的接口设计1269.3.1LED数码管的工作原理1269.3.2LED数码管显示器接口设计举例1279.4键盘的接口设计1289.4.1独立式按键接口设计1289.4.2矩阵式按键接口设计129思考题与习题131第10章MCS51单片机并行扩展应用13210.1A/D转换器接口13210.1.1A/D转换器概述13210.1.2MCS51单片机与8位ADC0809的接口13510.2D/A转换器扩展13910.2.1D/A转换器概述13910.2.2MCS51单片机与8位DAC0832的接口 14010.3字符点阵LCM显示模块的控制14510.3.11602字符点阵式LCM简介14510.3.21602字符点阵式LCM与单片机的接口149思考题与习题151第11章MCS51单片机的串行接口及其应用15311.1串行通信基础15311.1.1数据通信15311.1.2异步通信和同步通信15411.1.3单片机异步串行通信的过程15511.2MCS51单片机的串行口15611.2.1串行口的结构15611.2.2串行口的工作方式15811.2.3串行口的波特率16111.3串行口的应用16211.3.1串行口方式0的应用16211.3.2串行口其他工作方式的应用16411.4MCS51单片机与PC间通信16611.4.1单片机与PC通信的
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MCS-51单片机在我国发展已有30多年的历史，得到了大力推广和广泛应用，从工业控制系统到日常工作和生活的方方面面，以及高等院校的电子电工类技能竞赛都可以见到MCS-51单片机的身影，经典的结构使其成为单片机学习的入门，得到了广大单片机使用者的推崇。 本书以MCS-51系列单片机为例介绍单片机的硬件和软件设计，深入浅出地介绍了51系列单片机的基础知识及各种应用开发技术。 本书力求实用，侧重于单片机应用系统的开发过程，力争能够指导学生进行一个完整的单片机应用系统的开发。 本书共16章，各章的具体内容如下： 第1章介绍了单片机的基本概念和主流单片机的发展历史、现状以及应用领域，包括单片机中基本的MCS-51单片机系列的特点、应用领域，以及目前较为流行的32位ARM微处理器在传统单片机领域的应用现状和前景。 第2章介绍了单片机应用的数学基础，包括单片机中数制的表示及其转换方法，BCD码、ASCII码和汉字编码的使用方法。 第3章介绍了MCS-51单片机结构及原理，包括MCS-51单片机的内部硬件结构，单片机的存储系统、时钟等基本结构。 第4章介绍了MCS-51单片机指令系统，包括单片机指令的格式和使用方法，单片机编程中常用的寻址方式及使用方法，单片机指令系统中常用的算术运算、逻辑运算和控制转移等常用指令的使用方法。 第5章介绍了单片机的汇编语言程序设计，包括单片机汇编程序设计的基本方法，几种典型、常用的汇编程序设计结构和使用案例。 第6章介绍了单片机存储器的扩展，包括单片机系统总线扩展的基本原理和单片机三种类型总线的使用方法，利用单片机系统总线进行RAM和ROM扩展的方法和案例。 第7章介绍了MCS-51单片机的中断系统，包括单片机中断的基本概念和系统结构，中断的处理流程和中断程序设计的三要素法。 第8章介绍了MCS-51单片机的定时器/计数器，包括定时器/计数器的控制方法和工作方式，定时器/计数器程序的设计案例，定时器/计数器和中断的综合案例。 第9章介绍了MCS-51单片机I/O接口技术，包括单片机P0、P1、P2和P3四个I/O口的内部结构及使用方法，利用单片机的I/O口进行LED数码管和键盘的接口设计及使用案例。 第10章介绍了MCS-51单片机并行扩展应用，包括利用单片机并行接口进行A/D转换、D/A转换和字符型LCM扩展的使用方法和设计案例。 第11章介绍了MCS-51单片机的串行接口技术，包括单片机内部串行口的基本结构和使用方法，单片机应用中比较常用的串行口使用案例，如MCS-51单片机与PC间通信、蓝牙扩展和RS-485总线通信等的串行口扩展设计方法。 第12章介绍了MCS-51单片机的串行扩展技术，包括常用的IIC串行总线和SPI串行总线的扩展方法和使用案例。 第13章介绍了C51语言编程基础，包括C51语言程序设计的特点和编程方法，C51语言程序设计中特殊功能寄存器的定义和使用方法、函数和中断程序的设计方法。 第14章介绍了单片机应用系统的抗干扰及可靠性设计，包括单片机系统主要的干扰来源，还介绍了供电系统干扰、过程通道干扰和空间干扰的具体形式和抗干扰方法，以及常用的印制电路板抗干扰措施。 第15章介绍了单片机的应用实例，包括比较经典的单片机出租车计价器、智能称重电子秤和智能热水器控制系统的设计方法。 第16章介绍了Keil C51软件的使用和调试方法。 本书的编写是在多轮教学实践的基础上完成的。本书内容充实、系统全面、重点突出，阐述循序渐进、由浅入深，各章均安排了丰富的思考题与习题，便于学生自学和自测。 本书在编写过程中，借鉴了参考文献所列著作的相关内容及网上相关资料。有些文献未能在参考文献中列出，在此向本书引用研究成果的相关公司和作者一并表示衷心的感谢。 本书由佘黎煌、张新宇、张石编写。研究生庞晓睿、丛珊和李家伟参与了本书相关资料的收集和整理工作。 由于作者水平有限，书中难免有一些疏漏和不足之处，恳请各位专家和读者批评指正。微控制器原理与接口技术编者
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