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第1部分MCS-51单片机原理 3

第1章 概述 3

1.1单片机的定义 3

1.2单片机的产生及发展趋势 4

1.3单片机的应用 6

1.4 MCS-51系列单片机 7

思考题与习题 9

第2章MCS-51单片机的硬件结构 10

2.1 MCS-51单片机的硬件结构 10

2.2 MCS-51单片机的引脚描述 12

2.3 MCS-51单片机的微处理器 14

2.4存储器的组织 18

2.4.1程序存储器的组织 18

2.4.2数据存储器的组织 19

2.5时钟电路与时序 21

2.5.1时钟电路 21

2.5.2时序 22

2.6复位电路与WDT技术 24

2.6.1复位 24

2.6.2 WDT技术 25

2.7 I/O接口与片外总线建立 29

2.7.1 I/O接口 29

2.7.2片外总线建立 32

思考题与习题 34

第3章MCS-51单片机的指令系统 36

3.1概述 36

3.2寻址方式 36

3.3指令集 37

3.3.1一般说明 37

3.3.2数据传送指令 38

3.3.3算术运算指令 42

3.3.4逻辑运算指令 46

3.3.5控制转移指令 49

3.3.6位操作指令 55

3.4常用伪指令 56

3.5编程举例 58

思考题与习题 59

第4章MCS-51单片机的定时器/计数器 64

4.1定时器/计数器T0、T1的结构 64

4.1.1工作方式控制寄存器TMOD 64

4.1.2控制寄存器TCON 66

4.2 T0、T1的工作方式 66

4.2.1方式0 66

4.2.2方式1 67

4.2.3方式2 68

4.2.4方式3 70

4.2.5 T0工作于方式3下的T1的工作方式 70

4.3应用中注意的问题 72

4.4定时器/计数器T2 73

4.4.1管理T2的特殊功能寄存器 73

4.4.2 T2的工作方式 76

思考题与习题 82

第5章MCS-51单片机的串行接口 83

5.1串行通信的基本知识 83

5.2串行口的结构 85

5.3串行口的工作方式 87

5.3.1方式0 87

5.3.2方式1 91

5.3.3方式3 93

5.3.4方式2 99

思考题与习题 99

第6章MCS-51单片机的中断系统 101

6.1中断的概念 101

6.2中断系统的结构 102

6.3中断源 103

6.4中断开放与禁止控制 105

6.5中断优先级控制 106

6.6中断响应 108

6.7中断系统设计 109

思考题与习题 118

第2部分 单片机应用系统单元设计 123

第7章 主机电路设计 123

7.1主机电路配置 123

7.2主机电路设计实例 127

7.2.1主机电路硬件设计 127

7.2.2 X5045性能简介 128

7.2.3主机电路驱动程序设计 130

思考题与习题 134

第8章 前向通道设计 135

8.1常用检测电路 135

8.2多路模拟开关 138

8.3放大器 142

8.4 A/D转换器 146

思考题与习题 153

第9章 后向通道设计 155

9.1模拟量输出电路设计 155

9.1.1 D/A转换器的选择 156

9.1.2 MCS-51单片机与8位D/A转换器接口设计 157

9.1.3 MCS-51单片机与10位D/A转换器接口设计 161

9.1.4 MCS-51单片机与12位D/A转换器接口设计 165

9.1.5电压/电流转换电路设计 167

9.2开关量输出电路设计 168

9.2.1输出隔离电路设计 168

9.2.2继电器输出接口设计 170

9.2.3固态继电器输出接口设计 172

思考题与习题 176

第10章 输入输出口扩展 177

10.1输入口扩展 177

10.1.1 74HC244的结构原理 177

10.1.2利用74HC244进行输入口扩展 178

10.1.3利用74HC138进行多个8位输入口扩展 179

10.2输出口扩展 181

10.2.1 74HC374的结构原理 181

10.2.2利用74HC374进行输出口扩展 183

10.2.3利用74HC138进行多个8位输出口扩展 183

思考题与习题 184

第11章 人-机接口电路设计 186

11.1按键接口电路设计 186

11.1.1机械按键的结构特点、接口及消抖处理 186

11.1.2独立式按键的接口电路设计 188

11.1.3矩阵式键盘接口电路设计 190

11.2 LED数码管显示器接口电路设计 196

11.2.1 8段LED数码管显示器的结构与原理 196

11.2.2 8段LED数码管显示器的显示方式 199

11.2.3 LED数码管显示器的应用实例 201

思考题与习题 205

第12章 串行通信接口设计与电源系统设计 207

12.1 RS-232C通信接口设计 207

12.1.1 RS-232C通信标准 207

12.1.2 RS-232C接口设计 209

12.2 RS-422通信接口设计 210

12.2.1 RS-422通信标准 210

12.2.2 RS-422接口设计 211

12.3 RS-485通信接口设计 212

12.3.1 RS-485通信标准 212

12.3.2 RS-485接口设计 213

12.4线性电源系统设计 213

12.4.1正电压电路设计 214

12.4.2负电压电路设计 215

12.4.3正负对称电压电路设计 215

思考题与习题 216

第3部分 单片机工程设计实例 219

第13章 数据采集器设计 219

13.1设计任务 219

13.2总体设计 220

13.3硬件系统及驱动程序设计 220

13.3.1主机电路设计 220

13.3.2检测电路与多路模拟信号切换电路设计 221

13.3.3 A/D转换电路设计 222

13.3.4 RS-485通信接口电路设计 224

13.3.5电源电路设计 225

13.4通信协议设计 230

13.4.1通信协议的内容与格式 230

13.4.2采集器的命令集 231

13.5软件设计 233

13.5.1系统监控程序 233

13.5.2数据采集程序 238

13.5.3通信服务程序 243

13.6硬件工程设计与组装调试 258

思考题与习题 260

第14章 智能温度巡检仪设计 262

14.1设计任务 262

14.1.1主要功能 262

14.1.2主要技术指标 262

14.2总体设计 263

14.2.1硬件总体方案 263

14.2.2软件总体方案 263

14.2.3外形结构方案 264

14.3硬件系统及驱动程序设计 264

14.3.1主机电路设计 264

14.3.2前向通道电路设计 267

14.3.3后向通道电路设计 273

14.3.4人/机接口电路设计 277

14.3.5通信接口电路设计 287

14.4软件设计 288

14.4.1主程序 289

14.4.2数据采集与温度计算程序 296

14.4.3通信程序 299

14.5结构设计 308

14.6硬件系统的工程设计与整机组装调试 309

思考题与习题 311

参考文献 312

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