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单片机教材单片机教材.doc
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单片机教材单片机教材
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目录
第一章 MCS-51 单片机的组成及结构.....................................................................7
1.1 单片机运算基础及微型计算机一般结构 ...................................................7
1.1.1 运算基础.....................................................................................7
1.2 微型计算机的基本结构 ...........................................................................13
1.3 MCS-51 单片机的内部结构......................................................................14
1.3.1 MCS-51 单片机内部结构..............................................................14
1.3.2 MCS-51 外部引脚及功能、I/O 接口电路 ..........................................15
1.3.2 MCS-51 单片机存储器结构 ............................................................21
1.3.3 8051 时序..................................................................................24
1.2.5 MCS-51 的工作方式和最小系统.....................................................26
第二章 MCS-51 系列单片机指令系统与汇编语言编程技术 ......................................29
2.1 汇编语言与指令系统简介........................................................................29
2.1.1 指令格式.....................................................................................29
2.1.2 MCS-51 单片机指令......................................................................30
2.1.3 汇编语言概述 ..............................................................................31
2.1.4 指令系统中所用符号的说明...........................................................31
2.2 寻址方式 ..............................................................................................32
2.2.1 立即寻址.....................................................................................33
2.2.2 寄存器寻址.................................................................................33
2.2.3 寄存器间接寻址 .........................................................................34
2.2.4 直接寻址 ....................................................................................35
2.2.5 基址寄存器加变址寄存器间接寻址 ................................................36
2.2.6 相对寻址.....................................................................................37
2.2.7 位寻址 ........................................................................................37
2.2.8 寻址方式总结..............................................................................38
2.3 指令系统 ..............................................................................................38
2.3.1 数据传送指令 ..............................................................................39
2.3.1 算术运算指令 ..............................................................................44
2.3.2 逻辑和移位运算指令....................................................................49
2.3.3 控制转移指令..............................................................................52
2.3.4 位操作指令.................................................................................56
2.4 汇编语言源程序格式与伪指令 .................................................................59
2.4.1 汇编语言 ..................................................................................59
2.4.2 汇编语言格式 ...........................................................................60
2.4.3 伪指令 .....................................................................................62
2.5 几种典型结构的汇编语言程序设计..........................................................65
2.5.1 顺序结构程序 ...........................................................................65
2.5.2 分支结构程序 ...........................................................................66
2.5.3 循环结构程序 ...........................................................................68
2.5.4 子程序 .....................................................................................70
2.5.5 延时程序与位操作程序 ..............................................................71
第三章 单片机的 C 语言程序设计 ........................................................................76
3.1 单片机 C 语言程序设计概论 ....................................................................76
3.1.1 单片机的 C 语言编程特点 .............................................................76
3.1.2 C51 单片机的 C 语言编译器 ..........................................................76
3.1.3 C51 单片机的程序结构................................................................77
3.2 C51 的数据与运算.................................................................................78
3.2.1 数据与数据类型..........................................................................78
3.2.2 常量与变量................................................................................79
3.2.3 C51 数据的存储类型与存储器结构 ...............................................79
3.2.4 特殊功能寄存器(SFR)及其定义 ....................................................82
3.2.5 并行接口及其定义......................................................................83
3.2.6 位变量(BIT)及其定义..................................................................84
3.2.7 C51 运算符、表达式及其规则......................................................84
3.3 C51 流程控制语句 ................................................................................87
3.3.1 C 语言程序的基本结构及其流程图.................................................87
3.3.2 选择语句....................................................................................89
3.3.3 循环语句.....................................................................................91
3.4 C51 构造数据类型..................................................................................93
3.4.1 数组 ...........................................................................................93
3.4.2 指针 ..........................................................................................94
3.4.3 结构 ..........................................................................................95
3.4.4 共用体 ........................................................................................98
3.4.5 枚举 ...........................................................................................98
3.5 函数 .....................................................................................................99
3.5.1 函数的分类 ................................................................................99
3.5.2 函数的定义 ................................................................................99
3.5.3 函数的参数和函数值 .................................................................100
3.5.4 函数的调用 ...............................................................................101
3.5.5 数组/指针作为函数的参数 ..........................................................102
3.5.6 局部变量和全局变量 .................................................................102
3.6 C51 的库函数.....................................................................................103
3.7 编程举例............................................................................................104
第四章 MCS-51 单片机的内部资源 ....................................................................105
4.1 输入/输出控制方式.............................................................................105
4.1.1 I/O 口的应用实例 ......................................................................105
4.1.1.1 实例原理图如图 4-4-1 ............................................................105
4.1.1.2 实例汇编语言程序...................................................................105
4.2 中断系统 ............................................................................................109
4.2.1 中断的基本概念 ........................................................................109
4.2.2 中断源 ......................................................................................109
4.2.3 中断入口地址............................................................................110
4.2.4 中断控制 ..................................................................................110
4.2.5 中断响应 ..................................................................................113
74.2.6 中断的程序设计.......................................................................113
4.3 定时/计数器 .......................................................................................122
4.3.1 定时/计数器的控制寄存器..........................................................122
4.3.2 定时/计数器的工作方式 ...........................................................123
4.3.3 定时/计数器应用实例 ................................................................128
4.4 串行通信接口 .....................................................................................133
4.4.1 串行通信的基础知识 ................................................................133
4.4.2 C51 串行接口.............................................................................134
4.4.3 C51 与 PC 通信实例...................................................................138
第五章 C51 单片机的系统扩展..........................................................................143
5.1 系统扩展概述 ......................................................................................143
5.1.1 MCS-51 单片机的最小系统 ..........................................................143
5.1.2 系统扩展及结构 ........................................................................144
5.1.3 MCS-51 单片机存储器扩展与编址技术 .........................................145
5.2 程序存储器的扩展 ...............................................................................145
5.2.1 扩展 EPROM ................................................................................145
5.2.2 扩展 E
2
PROM...............................................................................147
5.3 数据存储器的扩展 ...............................................................................148
5.3.1 单片机数据存储器扩展 ..............................................................148
5.3.2 线选法多片数据存储器扩展 ........................................................150
5.3.3 译码法多片数据存储器扩展 ........................................................151
5.4 可编程外围并行接口 8255A...................................................................152
5.4.1 8255A 的结构及引脚...................................................................152
5.4.2 8255A 的工作方式 ......................................................................154
5.4.3 8255A 的控制字 .........................................................................156
5.4.4 8255A 与 MCS-51 单片机的接口实例 .............................................157
5.5 可编程外围定时器 8253........................................................................164
5.5.1 8253 的结构与引脚 ....................................................................164
5.5.2 8253 的工作方式与控制字.........................................................166
5.5.3 8253 与 MCS-51 单片机的接口实例...............................................168
5.6.1 I
2
C 总线的特点..........................................................................175
5.6.2 I
2
C 总线工作原理.......................................................................175
5.6.3 AT24C02 与 C51 的应用实例.........................................................179
第六章 MCS-51 单片机的机间串行通信 ...............................................................200
6.1 点对点的串行异步通信.......................................................................200
6.1.1 通信双方的硬件连接 ................................................................200
6.2 多机通信...........................................................................................201
6.2.1 通信接口.................................................................................201
6.2.2 通信协议.................................................................................201
6.2.3 通信程序.................................................................................202
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