本書詳細(xì)介紹了與MCS-51單片機(jī)兼容的AT89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及工作原理，并從應(yīng)用設(shè)計(jì)的角度介紹AT89C51單片機(jī)的各種硬件接口設(shè)計(jì)、匯編語言接口驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本書緊緊抓住接口設(shè)計(jì)這一主線，突出內(nèi)容的實(shí)用性、典型性。另外，本書在附錄中還給出了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的10個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和25個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，供課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)選用。
本書可作為各類工科院校工業(yè)自動(dòng)化、智能儀器儀表、計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制、電氣工程、機(jī)電一體化等專業(yè)單片機(jī)課程的教材，也可供從事單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員參考。
以接口設(shè)計(jì)為主線、應(yīng)用設(shè)計(jì)為目的，全面介紹單片機(jī)原理及各種接口技術(shù)，提供豐富實(shí)例，提高讀者的設(shè)計(jì)效率。
本書主要介紹AT89C51單片機(jī)的原理及接口的軟硬件設(shè)計(jì)。對(duì)讀者學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)，具有很好的參考作用。作者以單片機(jī)原理講義為藍(lán)本，結(jié)合單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用的**進(jìn)展，認(rèn)真修改，不斷補(bǔ)充完善，形成本書。本書具有如下特色。
作者為國(guó)家精品課程“單片機(jī)原理”負(fù)責(zé)人，本書是多年教學(xué)、科研工作的結(jié)晶。為突出本書的應(yīng)用性，在對(duì)AT89C51的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)詳細(xì)介紹的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了各種接口設(shè)計(jì)和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并給出較多實(shí)例。
突出選取內(nèi)容的實(shí)用性、典型性。書中的應(yīng)用實(shí)例，均來自科研工作及教學(xué)實(shí)踐，內(nèi)容豐富、詳實(shí)。所介紹的各種設(shè)計(jì)方案，均為常用、典型的方案。提供的接口設(shè)計(jì)實(shí)例及程序設(shè)計(jì)實(shí)例，非常有利于讀者提高設(shè)計(jì)工作效率。
為加強(qiáng)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，書中兩個(gè)附錄給出了10個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和25個(gè)課程設(shè)計(jì)題目，以供實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)選用。
本書文字精練，通俗易懂。書中各章后均附有思考題與習(xí)題，供讀者鞏固、消化、理解課堂所學(xué)內(nèi)容之用。
張毅剛，教授，黑龍江省教學(xué)名師，國(guó)家精品課程“單片機(jī)原理”負(fù)責(zé)人。1982年2月畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)無線電技術(shù)專業(yè)，長(zhǎng)期從事“單片機(jī)原理及應(yīng)用”、“計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)試”等課程的教學(xué)工作，編著并出版十余本有關(guān)《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程的教材及專著，其中普通高等教育“十
第1章 單片機(jī)概述
1.1 什么是單片機(jī)？
1.2 單片機(jī)的發(fā)展歷史
1.3 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
1.4 單片機(jī)的特點(diǎn)
1.5 單片機(jī)的應(yīng)用
1.6 MCS-51系列與AT89C5x系列單片機(jī)
1.6.1 MCS-51系列單片機(jī)
1.6.2 AT89C5x系列單片機(jī)
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第2章 AT89C51單片機(jī)片內(nèi)硬件結(jié)構(gòu)
2.1 AT89C51單片機(jī)的硬件組成
2.2 AT89C51單片機(jī)的引腳介紹
2.2.1 電源及時(shí)鐘引腳
2.2.2 控制引腳
2.2.3 并行I/O口引腳
2.3 AT89C51單片機(jī)的CPU
2.3.1 運(yùn)算器
2.3.2 控制器
2.4 AT89C51單片機(jī)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)
2.4.1 程序存儲(chǔ)器空間
2.4.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間
2.4.3 特殊功能寄存器
2.4.4 位地址空間
2.5 AT89C51單片機(jī)的并行I/O端口
2.5.1 P0口
2.5.2 P1口
2.5.3 P2口
2.5.4 P3口
2.6 時(shí)鐘電路與時(shí)序
2.6.1 時(shí)鐘電路
2.6.2 機(jī)器周期、指令周期與指令時(shí)序
2.7 復(fù)位操作和復(fù)位電路
2.7.1 復(fù)位操作
2.7.2 復(fù)位電路
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第3章 AT89C51單片機(jī)的指令系統(tǒng)
3.1 指令系統(tǒng)概述
3.2 指令格式
3.3 指令系統(tǒng)的尋址方式
3.4 AT89C51單片機(jī)指令系統(tǒng)分類介紹
3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令
3.4.2 算術(shù)運(yùn)算類指令
3.4.3 邏輯操作類指令
3.4.4 控制轉(zhuǎn)移類指令
3.4.5 位操作類指令
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第4章 AT89C51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)
4.1 匯編語言程序設(shè)計(jì)概述
4.1.1 機(jī)器語言、匯編語言和高級(jí)語言
4.1.2 匯編語言語句和格式
4.1.3 偽指令
4.2 匯編語言源程序的匯編
4.2.1 手工匯編
4.2.2 機(jī)器匯編
4.3 AT89C51單片機(jī)匯編語言程序設(shè)計(jì)舉例
4.3.1 子程序的設(shè)計(jì)
4.3.2 查表程序設(shè)計(jì)
4.3.3 關(guān)鍵字查找程序設(shè)計(jì)
4.3.4 數(shù)據(jù)極值查找程序設(shè)計(jì)
4.3.5 數(shù)據(jù)排序程序設(shè)計(jì)
4.3.6 分支轉(zhuǎn)移程序設(shè)計(jì)
4.3.7 循環(huán)程序設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第5章 AT89C51單片機(jī)的中斷系統(tǒng)
5.1 AT89C51單片機(jī)中斷技術(shù)概述
5.2 AT89C51單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5.2.1 中斷請(qǐng)求源
5.2.2 中斷請(qǐng)求標(biāo)志寄存器
5.3 中斷控制
5.3.1 中斷允許寄存器IE
5.3.2 中斷優(yōu)先級(jí)寄存器IP
5.4 響應(yīng)中斷請(qǐng)求的條件
5.5 外部中斷的響應(yīng)時(shí)間
5.6 外部中斷的觸發(fā)方式選擇
5.6.1 電平觸發(fā)方式
5.6.2 跳沿觸發(fā)方式
5.7 中斷請(qǐng)求的撤銷
5.8 中斷服務(wù)子程序的設(shè)計(jì)
5.9 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第6章 AT89C51單片機(jī)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
6.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)
6.1.1 工作方式控制寄存器TMOD
6.1.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON
6.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的4種工作方式
6.2.1 方式0
6.2.2 方式1
6.2.3 方式2
6.2.4 方式3
6.3 計(jì)數(shù)器模式下對(duì)輸入信號(hào)的要求
6.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編程和應(yīng)用
6.4.1 方式1的應(yīng)用
6.4.2 方式2的應(yīng)用
6.4.3 方式3的應(yīng)用
6.4.4 門控制位GATEx的應(yīng)用——測(cè)量脈沖寬度
6.4.5 實(shí)時(shí)時(shí)鐘的設(shè)計(jì)
6.4.6 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器作為外部中斷源的使用方法
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第7章 AT89C51單片機(jī)的串行口
7.1 串行口的結(jié)構(gòu)
7.1.1 串行口控制寄存器SCON
7.1.2 特殊功能寄存器PCON
7.2 串行口的4種工作方式
7.2.1 方式0
7.2.2 方式1
7.2.3 方式2
7.2.4 方式3
7.3 多機(jī)通信的工作原理
7.4 波特率的制定方法
7.4.1 波特率的定義
7.4.2 定時(shí)器T1產(chǎn)生波特率的計(jì)算
7.5 串行口的編程和應(yīng)用
7.5.1 雙機(jī)串行通信硬件接口
7.5.2 雙機(jī)串行通信軟件編程
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第8章 AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展存儲(chǔ)器的接口設(shè)計(jì)
8.1 系統(tǒng)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)
8.2 地址空間分配和外部地址鎖存器
8.2.1 存儲(chǔ)器地址空間分配
8.2.2 外部地址鎖存器
8.3 程序存儲(chǔ)器EPROM的擴(kuò)展
8.3.1 常用的EPROM芯片
8.3.2 程序存儲(chǔ)器的操作時(shí)序
8.3.3 AT89C51單片機(jī)與EPROM的接口電路設(shè)計(jì)
8.4 靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的擴(kuò)展
8.4.1 常用的靜態(tài)RAM(SRAM)芯片
8.4.2 外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的讀寫操作時(shí)序
8.4.3 AT89C51單片機(jī)與RAM的接口電路設(shè)計(jì)
8.5 EPROM和RAM的綜合擴(kuò)展
8.5.1 綜合擴(kuò)展的硬件接口電路
8.5.2 外擴(kuò)存儲(chǔ)器電路的工作原理及軟件設(shè)計(jì)
8.6 AT89C51/89C52/89C55單片機(jī)的片內(nèi)閃爍存儲(chǔ)器
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第9章 AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展I/O接口的設(shè)計(jì)
9.1 I/O接口擴(kuò)展概述
9.1.1 I/O接口的功能
9.1.2 I/O端口的編址
9.1.3 I/O數(shù)據(jù)的傳送方式
9.1.4 I/O接口電路
9.2 AT89C51單片機(jī)與可編程并行I/O芯片82C55的接口設(shè)計(jì)
9.2.1 C55芯片簡(jiǎn)介
9.2.2 工作方式選擇控制字及端口PC置位/復(fù)位控制字
9.2.3 C55的3種工作方式
9.2.4 AT89C51單片機(jī)和82C55的接口設(shè)計(jì)
9.3 AT89C51單片機(jī)與可編程RAM/IO芯片81C55的接口設(shè)計(jì)
9.3.1 C55芯片介紹
9.3.2 C55的工作方式
9.3.3 AT89C51單片機(jī)與81C55的接口設(shè)計(jì)及軟件編程
9.4 利用74LSTTL電路擴(kuò)展并行I/O口
9.5 用AT89C51單片機(jī)的串行口擴(kuò)展并行口
9.5.1 用74LS165擴(kuò)展并行輸入口
9.5.2 用74LS164擴(kuò)展并行輸出口
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第10章 AT89C51單片機(jī)與輸入外設(shè)和輸出外設(shè)的接口設(shè)計(jì)
10.1 LED顯示器的顯示原理
10.1.1 LED顯示器的結(jié)構(gòu)
10.1.2 LED顯示器工作原理
10.2 鍵盤接口原理
10.2.1 鍵盤輸入應(yīng)解決的問題
10.2.2 鍵盤接口的工作原理
10.2.3 鍵盤的工作方式
10.3 鍵盤/顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例
10.3.1 利用AT89C51單片機(jī)串行口實(shí)現(xiàn)的鍵盤/顯示器接口
10.3.2 專用芯片HD7279A實(shí)現(xiàn)的鍵盤/顯示器接口
10.4 AT89C51單片機(jī)與液晶顯示器(LCD)的接口
10.4.1 LCD顯示器的分類
10.4.2 點(diǎn)陣字符型液晶顯示模塊介紹
10.4.3 AT89C51單片機(jī)與LCD的接口及軟件編程
10.5 AT89C51單片機(jī)與微型打印機(jī)TPmP-40A/16A的接口
10.6 AT89C51單片機(jī)與BCD碼撥盤的接口設(shè)計(jì)
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第11章 AT89C51單片機(jī)與D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的接口
11.1 AT89C51單片機(jī)與DAC的接口
11.1.1 D/A轉(zhuǎn)換器概述
11.1.2 AT89C51單片機(jī)與8位DAC0832的接口設(shè)計(jì)
11.1.3 AT89C51單片機(jī)與12位D/A轉(zhuǎn)換器AD667的接口設(shè)計(jì)
11.2 AT89C51單片機(jī)與ADC的接口
11.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器概述
11.2.2 AT89C51單片機(jī)與逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809的接口
11.2.3 AT89C51單片機(jī)與逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器AD1674的接口設(shè)計(jì)
11.2.4 AT89C51單片機(jī)與雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器MC14433的接口
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第12章 單片機(jī)的串行擴(kuò)展技術(shù)
12.1 單總線接口簡(jiǎn)介
12.2 SPI總線接口簡(jiǎn)介
12.3 I2C串行總線的組成及工作原理
12.3.1 I2C串行總線概述
12.3.2 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送
12.4 AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展I2C總線器件的接口設(shè)計(jì)
12.4.1 I2C總線器件的擴(kuò)展接口電路
12.4.2 I2C總線數(shù)據(jù)傳送的模擬
12.4.3 I2C總線模擬通用子程序
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
第13章 AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試
13.1 AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟
13.2 應(yīng)用系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
13.3 AT89C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
13.3.1 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的地址空間分配與總線驅(qū)動(dòng)
13.3.2 AT89C51單片機(jī)的小系統(tǒng)
13.3.3 應(yīng)用設(shè)計(jì)舉例——水溫測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
13.4 應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
13.4.1 軟件設(shè)計(jì)考慮的問題
13.4.2 系統(tǒng)軟件的總體框架設(shè)計(jì)
13.5 軟件的抗干擾設(shè)計(jì)
13.5.1 軟件濾波
13.5.2 指令冗余及軟件陷阱
13.5.3 開關(guān)量輸入/輸出軟件抗干擾設(shè)計(jì)
13.6 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的仿真開發(fā)與調(diào)試
13.6.1 仿真開發(fā)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
13.6.2 用戶樣機(jī)的開發(fā)調(diào)試
本章小結(jié)
思考題及習(xí)題
附錄A 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
實(shí)驗(yàn)1 熟悉單片機(jī)實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)的使用
實(shí)驗(yàn)2 單片機(jī)數(shù)據(jù)區(qū)傳送程序設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)3 數(shù)據(jù)排序?qū)嶒?yàn)
實(shí)驗(yàn)4 查找相同數(shù)個(gè)數(shù)
實(shí)驗(yàn)5 P1口轉(zhuǎn)彎燈實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6 工業(yè)順序控制
實(shí)驗(yàn)7 C55控制交通燈
實(shí)驗(yàn)8 A/D轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)9 D/A轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)10 電子時(shí)鐘（定時(shí)器、中斷綜合實(shí)驗(yàn)）
附錄B 課程設(shè)計(jì)
題目1 LED顯示的電子鐘
題目2 LCD顯示的電子鐘
題目3 秒表設(shè)計(jì)
題目4 帶有LCD顯示的定時(shí)鬧鐘
題目5 帶有LCD顯示的音樂倒數(shù)計(jì)數(shù)器
題目6 數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)1
題目7 數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)2
題目8 十字路口交通燈控制1
題目9 十字路口交通燈控制2
題目10 波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)
題目11 電容、電阻參數(shù)單片機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
題目12 用單片機(jī)控制直流電動(dòng)機(jī)并測(cè)量轉(zhuǎn)速
題目13 單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)
題目14 步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
題目15 小直流電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)
題目16 以單片機(jī)為核心的頻率計(jì)
題目17 可編程作息時(shí)間控制器程序設(shè)計(jì)
題目18 單詞記憶測(cè)試器程序設(shè)計(jì)
題目19 位競(jìng)賽搶答器的設(shè)計(jì)
題目20 節(jié)日彩燈控制器的設(shè)計(jì)
題目21 單片機(jī)數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)
題目22 兩個(gè)單片機(jī)之間的串行通信接口設(shè)計(jì)
題目23 簡(jiǎn)易電子琴設(shè)計(jì)
題目24 數(shù)字音樂盒的設(shè)計(jì)
題目25 出租車計(jì)價(jià)器
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