本書系統地介紹了MCS-51單片機的組成結構、工作原理、指令系統、彙編語言程式設計、中斷系統、定時器/計數器及串列接口等內容，並在鍵盤及顯示接口、模數與數模轉換接口及常用感測器接口方面也做了較為詳細的介紹。本書最後簡要地介紹了單片機系統可靠性方面的知識和常用的處理手段。
本書在較為重要的知識點上都配有套用系統實例，且每章都配有一定量的習題與思考題，可幫助讀者更好地理解和消化所講授的內容。
基本介紹
- 書名：MCS-51系列單片機原理及系統設計
- 作者：劉岩川
- ISBN：9787121220210
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2014-01-01
圖書內容,目 錄,
圖書內容
本書系統地介紹了MCS-51單片機的組成結構、工作原理、指令系統、彙編語言程式設計、中斷系統、定時器/計數器及串列接口等內容，並在鍵盤及顯示接口、模數與數模轉換接口及常用感測器接口方面也做了較為詳細的介紹。本書最後簡要地介紹了單片機系統可靠性方面的知識和常用的處理手段。
本書在較為重要的知識點上都配有套用系統實例，且每章都配有一定量的習題與思考題，可幫助讀者更好地理解和消化所講授的內容。
目 錄
原 理 篇
第1章 微型計算機基礎 2
1.1 計算機中的數制 2
1.1.1 計算機中常用的數制 2
1.1.2 各種數制之間的轉換 4
1.2 計算機中的碼制和編碼 6
1.2.1 有符號數的表述方法 6
1.2.2 小數的表示方法 8
1.2.3 微型計算機中常用的信息編碼 9
1.2.4 數據在計算機內部的存儲模式 10
1.3 微型計算機硬體基礎 11
1.3.1 微型計算機硬體的基本結構 11
1.3.2 計算機的基本工作原理 12
1.3.3 數據的輸入/輸出 15
1.4 單片微型計算機 15
1.4.1 單片機的概念 16
1.4.2 單片機的分類 16
1.4.3 單片機產品簡介 17
習題與思考題 18
第2章 51系列單片機的硬體結構 19
2.1 51系列單片機的內部結構 19
2.2 51單片機的引腳功能 22
2.2.1 電源引腳及時鐘引腳 22
2.2.2 控制引腳 22
2.2.3 連線埠（I/O）引腳 23
2.3 51單片機的存儲器結構 24
2.3.1 存儲器地址分配 24
2.3.2 程式存儲器 24
2.3.3 數據存儲器 25
2.3.4 特殊功能暫存器區 27
2.4 51單片機並行接口結構 28
2.4.1 P0三態雙向口 28
2.4.2 P1準雙向口 30
2.4.3 P2準雙向口 30
2.4.4 P3多功能口 31
2.5 51單片機的時序與復位 32
2.5.1 時鐘電路 32
2.5.2 時鐘周期、機器周期和指令周期 32
2.5.3 CPU時序 33
2.5.4 復位電路 36
習題與思考題 37
第3章 51系列單片機的指令系統 38
3.1 計算機程式語言概述 38
3.2 51單片機指令系統的基礎 39
3.2.1 指令系統的分類 39
3.2.2 指令的格式 39
3.2.3 常用的描述符號 40
3.3 51單片機指令的定址方式 40
3.3.1 立即定址（Immediate Addressing） 41
3.3.2 直接定址（Direct Addressing） 41
3.3.3 暫存器定址（Register Addressing） 42
3.3.4 暫存器間接定址（Register Indirect Addressing） 42
3.3.5 變址定址（Indexed Addressing） 43
3.3.6 相對定址（Relative Addressing） 44
3.3.7 位定址（Bit Addressing） 45
3.3.8 暫存器隱含定址（Register Implicit Addressing） 45
3.4 數據傳送類指令 45
3.4.1 內部數據傳送指令 46
3.4.2 累加器A與外部數據存儲器傳送指令 47
3.4.3 查表指令 48
3.4.4 堆疊操作指令 49
3.4.5 交換指令 50
3.5 算術運算類指令 51
3.5.1 不帶進位加法指令 51
3.5.2 帶進位加法指令 52
3.5.3 帶借位減法指令 53
3.5.4 乘法指令 54
3.5.5 除法指令 55
3.5.6 加1和減1指令 55
3.5.7 十進制調整指令 56
3.6 邏輯運算指令 57
3.6.1 清零指令 57
3.6.2 求反指令 57
3.6.3 循環移位指令 58
3.6.4 邏輯“與”操作指令 59
3.6.5 邏輯“或”操作指令 60
3.6.6 邏輯“異或”操作指令 60
3.7 控制轉移類指令 61
3.7.1 無條件轉移指令 61
3.7.2 條件轉移指令 63
3.7.3 子程式調用及返回指令 65
3.7.4 空操作指令 67
3.8 位操作指令 67
習題與思考題 69
第4章 彙編語言程式設計 71
4.1 彙編語言程式設計概述 71
4.1.1 彙編語言的概念 71
4.1.2 彙編語言的特點 71
4.2 彙編語言的偽指令與彙編 71
4.2.1 常用偽指令語句 72
4.2.2 彙編語言的運算符 74
4.2.3 彙編語言的彙編 75
4.3 彙編語言程式設計方法 75
4.4 彙編語言程式的基本結構 76
4.4.1 順序程式設計 76
4.4.2 分支程式設計 79
4.4.3 循環程式設計 81
4.4.4 子程式設計 82
4.5 彙編語言程式設計舉例 85
4.5.1 算術運算程式 85
4.5.2 數制轉換程式 85
4.5.3 定時程式 87
4.5.4 多分支及查表程式 89
4.5.5 數值比較排序程式 90
習題與思考題 93
第5章 51系列單片機中斷系統 95
5.1 中斷概述 95
5.1.1 中斷的基本概念 95
5.1.2 中斷系統的功能 95
5.2 51系列單片機中斷系統結構 97
5.2.1 中斷系統結構 97
5.2.2 中斷的控制 99
5.3 中斷的回響 101
5.3.1 中斷回響條件 101
5.3.2 中斷的回響及中斷處理 101
5.3.3 系統的復位 102
5.4 中斷系統的套用 103
5.4.1 中斷程式的初始化 103
5.4.2 外部中斷編程舉例 104
習題與思考題 106
第6章 51單片機的定時器/計數器 108
6.1 定時器/計數器的結構及控制字 108
6.1.1 定時器/計數器的結構 108
6.1.2 定時器/計數器的控制字 109
6.2 定時器/計數器的工作模式 110
6.2.1 模式0 110
6.2.2 模式1 111
6.2.3 模式2 111
6.2.4 模式3 112
6.3 定時器/計數器套用舉例 113
6.3.1 模式0及模式1的套用 113
6.3.2 模式2的套用 114
6.3.3 門控位GATE的使用 115
6.3.4 定時器/計數器中斷回響延遲的處理 116
習題與思考題 116
第7章 51單片機的串列接口 118
7.1 串列通信基本知識 118
7.1.1 通信的概念 118
7.1.2 通信的傳送方式 119
7.1.3 異步通信和同步通信 119
7.1.4 波特率和傳送接收時鐘 121
7.1.5 常用的串列通信協定 121
7.2 51單片機串列口結構 123
7.2.1 基本結構 124
7.2.2 控制暫存器 124
7.3 串列口工作方式 126
7.3.1 方式0 126
7.3.2 方式1 128
7.3.3 方式2和方式3 129
7.4 串列通信波特率的設定 130
7.4.1 方式0的波特率 130
7.4.2 方式2的波特率 130
7.4.3 方式1和方式3的波特率 131
7.5 串列通信套用舉例 132
7.5.1 串列口方式0的套用 132
7.5.2 串列口方式1的套用 133
7.5.3 串列口方式2、方式3的套用 135
習題與思考題 135
第8章 單片機系統的擴展 137
8.1 51單片機的外部三匯流排 137
8.1.1 系統匯流排 137
8.1.2 P0口地址信息的鎖存 138
8.1.3 地址解碼方式 139
8.2 外部存儲器的擴展 139
8.2.1 外部數據存儲器的擴展 139
8.2.2 外部程式存儲器的擴展 141
8.3 並行I/O接口的擴展 143
8.3.1 並行I/O接口的簡單擴展 144
8.3.2 可程式並行I/O接口晶片8155 145
習題與思考題 152
第9章 C51簡介 153
9.1 C51程式結構 153
9.2 C51的數據 154
9.2.1 C51的數據類型 154
9.2.2 C51的數據存儲 156
9.3 C51的函式 157
9.4 C51的指針 159
9.4.1 指針的基本概念 159
9.4.2 C51指針變數的定義 159
9.5 C51編程舉例 160
習題與思考題 162
應 用 篇
第10章 鍵盤及顯示接口 164
10.1 鍵盤接口 164
10.1.1 鍵盤接線的兩種形式及其識別 164
10.1.2 鍵盤管理的幾個問題 166
10.1.3 鍵盤識別程式舉例 166
10.2 LED數碼管顯示接口 169
10.2.1 靜態數碼管顯示 170
10.2.2 動態數碼管顯示 172
10.2.3 數碼管顯示中小數點的處理 173
10.2.4 多位數碼管動態顯示編程 175
10.3 點陣顯示接口 177
10.4 液晶顯示接口 179
10.4.1 液晶顯示工作原理簡介 179
10.4.2 液晶顯示器的套用 180
10.5 鍵盤管理程式設計舉例 188
10.5.1 通用鍵盤管理程式流程圖 189
10.5.2 簡易計算器鍵盤管理程式設計舉例 189
習題與思考題 192
第11章 單片機模擬接口技術 193
11.1 數模轉換接口技術 193
11.1.1 數模轉換原理 193
11.1.2 單片機與8位D/A轉換器DAC0832的接口 195
11.1.3 單片機與12位D/A轉換器接口 200
11.2 模數轉換器接口技術 202
11.2.1 模數轉換器簡介 202
11.2.2 8位A/D轉換器與單片機的接口 205
11.2.3 12位A/D轉換器AD574/674A與單片機的接口 209
習題與思考題 212
第12章 定時器及中斷系統套用 213
12.1 定時器套用 213
12.2 外部中斷的套用 217
12.3 中斷系統的擴展 219
12.3.1 用定時器/計數器擴展外部中斷源 219
12.3.2 中斷和查詢相結合的外部中斷源擴展 220
習題與思考題 221
第13章 串列通信套用 222
13.1 單片機的點對點通信 222
13.1.1 TTL / CMOS電平接口 222
13.1.2 RS-232C通信接口 222
13.1.3 RS-485通信接口 223
13.2 單片機多機通信 224
13.2.1 多機通信系統的構成 224
13.2.2 多機通信過程 224
13.3 簡易485網路舉例 225
13.3.1 單片機網路的構成 225
13.3.2 通信協定 225
13.3.3 多機通信軟體編程 226
13.4 其他串列通信方式 228
13.4.1 SPI匯流排 228
13.4.2 I2C匯流排 229
13.4.3 單匯流排 232
習題與思考題 235
第14章 51單片機其他接口電路 236
14.1 時鐘電路晶片 236
14.1.1 DS1302的原理與套用 236
14.1.2 DS12887的原理與套用 241
14.2 超音波檢測接口 247
14.2.1 超音波檢測的基本原理 247
14.2.2 超音波測距系統的設計 247
14.3 溫度測量接口DS18B20 250
14.3.1 DS18B20結構及工作原理 250
14.3.2 DS18B20的暫存器及命令集 251
14.3.3 DS18B20的溫度計算 251
14.3.4 應用程式設計 251
14.4 紅外線檢測接口 253
14.4.1 紅外遙控的基本原理 253
14.4.2 紅外遙控及其接口套用 254
14.5 聲光檢測 256
14.5.1 聲音感測器的原理與套用 256
14.5.2 光電感測器 258
14.6 信號轉換（V/I、V/F） 259
14.6.1 V/I轉換接口電路 259
14.6.2 V/F轉換和F/V轉換及其接口 261
習題與思考題 264
第15章 單片機抗干擾技術 265
15.1 單片機硬體抗干擾技術 265
15.1.1 電源抗干擾 265
15.1.2 隔離技術 265
15.1.3 接地技術 267
15.1.4 硬體看門狗及掉電保護 268
15.2 單片機軟體抗干擾技術 269
15.2.1 指令冗餘技術 270
15.2.2 軟體陷阱技術 270
15.2.3 軟體看門狗技術 272
15.2.4 故障自動恢復處理程式 272
習題與思考題 274
附錄A Keil C51軟體的使用 275
A.1 簡單程式的調試 276
A.2 Keil 程式調試視窗 282
A.2.1 程式調試時的常用視窗 282
A.2.2 各視窗在程式調試時的使用 284
附錄B 51單片機指令匯總 287
參考文獻 291
