MCS-51系列单片机的应用很广泛，是学习单片机技术较好的系统平台，同时也是开发单片微型计算机应用系统的一个重要系列。本书以实用为宗旨，用丰富的实例来讲解MCS-51单片机原理和软硬件开发技术，并采用对比的方法，同一功能分别用单片机汇编语言和单片机C语言来实现，并免费提供所有源代码和电路图的资源下载。 本书为原书第2版，对一些章节作了修订，另外补充了部分应用设计实例。全书共分12章，第1、2～5章介绍单片微机系统的基础知识，MCS-51单片机的基本原理，单片机汇编程序设计，单片机C语言程序设计，单片机C语言与汇编语言混合编程；第6～9章，用实例介绍MCS-51单片机内部资源及编程，MCS-51单片机的常用接口，MCS-51单片机与D/A、A/D转换器的接口和MCS-51单片机的其他接口；第10～12章介绍单片机应用系统设计，单片机应用系统设计实例，Keil C51集成环境的使用；附录提供了MCS-51系列单片机指令表和C51库函数。 本书适合各类本科和专科院校及培训机构作为“单片机原理与应用”或“单片机C程序设计及应用”类课程的教材，特别适合学习单片机应用系统开发的读者，也可供各类电子工程、自动化技术人员和计算机爱好者学习参考。目 录
第1章 基础知识 1
1.1 信息在计算机中的表示 1
1.1.1 数在计算机内的表示 1
1.1.2 字符在计算机内的表示 5
1.2 单片机的概念及其特点 6
1.2.1 单片机的基本概念 6
1.2.2 单片机的主要特点 6
1.3 单片机的发展及其主要品种 7
1.3.1 4位单片机 7
1.3.2 8位单片机 8
1.3.3 16位单片机 8
1.3.4 32位单片机 8
1.4 单片机的应用 8
1.4.1 单机应用 9
1.4.2 多机应用 9
1.4.3 单片机的等级 9
习题 10
第2章 单片机基本原理 11
2.1 MCS-51系列单片机简介 11
2.2 MCS-51系列单片机的结构原理 11
2.2.1 MCS-51系列单片机的 基本组成 11
2.2.2 MCS-51系列单片机的 内部结构 12
2.2.3 MCS-51系列单片机的 中央处理器(CPU) 13
2.2.4 MCS-51系列单片机的 存储器结构 14
2.2.5 MCS-51系列单片机的 输入/输出接口 20
2.3 MCS-51系列单片机的外部引脚及 片外总线 24
2.3.1 外部引脚 24
2.3.2 片外总线结构 27
2.4 MCS-51系列单片机的工作方式 27
2.4.1 复位方式 27
2.4.2 程序执行方式 28
2.4.3 单步执行方式 28
2.4.4 掉电和节电方式 29
2.4.5 编程和校验方式 30
2.5 MCS-51系列单片机的时序 31
2.5.1 机器周期和指令周期 31
2.5.2 单机器周期指令的时序 31
2.5.3 双机器周期指令的时序 32
习题 32
第3章 单片机汇编程序设计 34
3.1 MCS-51系列单片机汇编指令 格式及标识 34
3.1.1 指令格式 34
3.1.2 指令中用到的标识符 35
3.2 MCS-51系列单片机的寻址方式 35
3.2.1 常数寻址(立即寻址) 35
3.2.2 寄存器数寻址(寄存器寻址) 36
3.2.3 存储器数寻址 36
3.2.4 位寻址 38
3.2.5 指令寻址 38
3.3 MCS-51系列单片机的指令系统 39
3.3.1 数据传送指令 39
3.3.2 算术运算指令 42
3.3.3 逻辑操作指令 44
3.3.4 控制转移指令 46
3.3.5 位操作指令 51
3.4 MCS-51系列单片机汇编程序 常用伪指令 53
3.5 MCS-51系列单片机汇编程序设计 57
3.5.1 运算程序 57
3.5.2 数据的拼拆和转换 60
3.5.3 多分支转移(散转)程序 62
习题 64
第4章 单片机C语言程序设计 67
4.1 C语言与MCS-51单片机 67
4.1.1 C语言的特点及程序结构 67
4.1.2 C语言与MCS-51单片机 69
4.1.3 C51程序结构 69
4.2 C51的数据类型 70
4.3 C51的运算量 73
4.3.1 常量 73
4.3.2 变量 74
4.3.3 存储模式 77
4.3.4 绝对地址的访问 78
4.4 C51的运算符及表达式 80
4.4.1 赋值运算符 80
4.4.2 算术运算符 81
4.4.3 关系运算符 81
4.4.4 逻辑运算符 81
4.4.5 位运算符 82
4.4.6 复合赋值运算符 82
4.4.7 逗号运算符 83
4.4.8 条件运算符 83
4.4.9 指针与地址运算符 83
4.4.10 运算符的优先级与结合性 84
4.5 表达式语句及复合语句 85
4.5.1 表达式语句 85
4.5.2 复合语句 86
4.6 C51的输入/输出 87
4.6.1 格式输出函数printf() 87
4.6.2 格式输入函数scanf() 88
4.7 C51程序的基本结构与相关语句 89
4.7.1 C51的基本结构 89
4.7.2 if语句 91
4.7.3 switch/case语句 92
4.7.4 while语句 93
4.7.5 do…while语句 93
4.7.6 for语句 94
4.7.7 循环的嵌套 95
4.7.8 break和continue语句 95
4.7.9 return语句 96
4.8 函数 96
4.8.1 函数的定义 97
4.8.2 函数的调用与声明 99
4.8.3 函数的嵌套与递归 102
4.9 C51构造数据类型 103
4.9.1 数组 103
4.9.2 指针 106
4.9.3 结构 108
4.9.4 联合 111
4.9.5 枚举 113
习题 114
第5章 单片机C语言与汇编语言 混合编程 117
5.1 混合编程概述 117
5.1.1 单片机汇编语言的特点 117
5.1.2 单片机C语言的特点 118
5.1.3 单片机混合编程的优点 119
5.1.4 单片机混合编程的 基本方式 120
5.2 混合汇编的参数传递与实现 121
5.2.1 混合汇编的参数传递 121
5.2.2 混合汇编的实现 123
习题 126
第6章 MCS-51单片机的 内部资源及编程 127
6.1 并行输入/输出接口 127
6.2 定时/计数器接口 127
6.2.1 定时/计数器的主要特性 127
6.2.2 定时/计数器T0、T1的 结构及工作原理 128
6.2.3 定时/计数器的方式和 控制寄存器 129
6.2.4 定时/计数器的工作方式 130
6.2.5 定时/计数器的初始化 编程及应用 132
6.3 串行接口 137
6.3.1 通信的基本概念 137
6.3.2 MCS-51单片机串行口的 功能与结构 139
6.3.3 串行口的工作方式 142
6.3.4 串行口的编程及应用 143
6.4 中断系统 158
6.4.1 中断的基本概念 158
6.4.2 MCS-51单片机的中断系统 159
6.4.3 MCS-51中断系统的应用 164
习题 166
第7章 MCS-51单片机常用接口 168
7.1 MCS-51单片机的最小系统 168
7.1.1 8051/8751的最小系统 168
7.1.2 8031的最小系统 168
7.2 存储器扩展 169
7.2.1 存储器扩展概述 169
7.2.2 程序存储器扩展 171
7.2.3 数据存储器扩展 174
7.3 输入/输出口扩展 175
7.3.1 简单I/O接口扩展 175
7.3.2 可编程I/O接口 扩展(8255A) 176
7.4 MCS-51单片机与键盘的接口 183
7.4.1 键盘的工作原理 183
7.4.2 独立式键盘与 单片机的接口 185
7.4.3 矩阵式键盘与 单片机的接口 186
7.5 MCS-51单片机与 LED显示器接口 192
7.5.1 LED显示器的结构与原理 192
7.5.2 LED数码管显示器的 译码方式 193
7.5.3 LED数码管的显示方式 194
7.5.4 LED显示器与 单片机的接口 196
7.6 MCS-51单片机与行程开关、 晶闸管、继电器的接口 199
7.6.1 行程开关、继电器与MCS-51 单片机接口 199
7.6.2 晶闸管与MCS-51单片机 接口 199
7.6.3 继电器与MCS-51单片机 接口 200
7.6.4 蜂鸣器与单片机接口 201
习题 201
第8章 MCS-51单片机与D/A、 A/D转换器的接口 203
8.1 MCS-51单片机与ADC的接口 203
8.1.1 A/D转换器概述 203
8.1.2 ADC0809与MCS-51的 接口 204
8.2 MCS-51单片机与DAC的接口 209
8.2.1 D/A转换器概述 209
8.2.2 MCS-51单片机与8位 DAC0832的接口 211
习题 216
第9章 MCS-51单片机的其他接口 217
9.1 LCD与MCS-51单片机的接口 217
9.1.1 字符型点阵式液晶显示器 217
9.1.2 LCD显示器与单片机的 接口与应用 222
9.2 MCS-51单片机与I2C总线芯片 接口 226
9.2.1 I2C总线简介 226
9.2.2 I2C总线EEPROM芯片与 单片机的接口 229
9.3 MCS-51单片机与时钟日历 芯片的接口 242
9.3.1 并行日历时钟芯片 DS12887与单片机的接口 242
9.3.2 串行日历时钟芯片与 单片机的接口 251
9.4 MCS-51单片机与数字温度 传感器的接口 262
9.4.1 DS18B20简介 262
9.4.2 DS18B20的主要特性 263
9.4.3 DS18B20的外部结构 263
9.4.4 DS18B20的内部结构 263
9.4.5 DS18B20的温度转换过程 266
9.4.6 DS18B20与单片机的接口 267
9.4.7 DS18B20使用中的 注意事项 274
9.5 MCS-51单片机与串行A/D、 D/A的接口 275
9.5.1 MCS-51单片机与串行A/D 芯片MAX1241的接口 275
9.5.2 MCS-51单片机与串行D/A 芯片MAX517的接口 279
习题 284
第10章 单片机应用系统设计 286
10.1 单片机应用系统的基本结构 286
10.1.1 单片机应用系统的 硬件系统 286
10.1.2 单片机应用系统开发的 基本过程 287
10.2 单片机应用系统的硬件系统设计 289
10.2.1 硬件系统设计的原则 289
10.2.2 硬件设计 290
10.3 单片机应用系统的软件设计 291
10.3.1 软件设计的特点 291
10.3.2 资源分配 292
10.3.3 单片机应用系统开发工具 292
习题 293
第11章 单片机应用系统设计实例 294
11.1 单片机电子时钟的设计 294
11.1.1 软时钟的基本原理 294
11.1.2 系统硬件电路的设计 294
11.1.3 系统软件程序的设计 295
11.2 多路数字电压表的设计 302
11.2.1 多路数字电压表的 原理及功能 302
11.2.2 系统硬件电路的设计 303
11.2.3 系统软件程序的设计 304
11.3 单片机数字显示温度计 312
11.3.1 单片机数字显示温度计的 原理 312
11.3.2 系统硬件电路设计 312
11.3.3 系统软件程序设计 313
习题 322
第12章 Keil C51集成环境的使用 324
12.1 Keil C51简介 324
12.1.1 Keil uVision2 IDE的安装 324
12.1.2 Keil uVision2 IDE界面 324
12.2 Keil uVision2 IDE的使用方法 330
12.2.1 项目文件的建立 330
12.2.2 给项目添加程序文件 331
12.2.3 编译、连接项目， 形成目标文件 332
12.2.4 运行调试观察结果 332
12.2.5 多文件的处理 333
12.2.6 仿真环境的设置 334
12.3 Keil C51的调试技巧 337
12.3.1 如何设置和删除断点 337
12.3.2 如何查看和 修改寄存器的内容 337
12.3.3 如何观察和修改变量 337
12.3.4 如何观察存储器区域 338
12.3.5 并行口的使用 338
12.3.6 定时/计数器的使用 339
12.3.7 串行口的使用 341
12.3.8 外中断的使用 341
习题 342
附录A MCS-51系列单片机指令表 343
附录B C51的库函数 348
附录C 单片机技术及嵌入式 系统的网络资源 357
参考文献 358
