MCS-51單片機(jī)

51系列是基本型，包括8051、8751、8031、8951.這四個(gè)機(jī)種區(qū)別，僅在于片內(nèi)程序儲(chǔ)存器。8051為4KBROM，8751為4KBEPROM，8031片內(nèi)無(wú)程序儲(chǔ)存器，8951為4KBEEPROM。其他性能結(jié)構(gòu)一樣，有片內(nèi)128B RAM，2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，5個(gè)中斷源。其中，8031性?xún)r(jià)比較高，又易于開(kāi)發(fā)，目前應(yīng)用面廣泛。

51系列單片機(jī)的特點(diǎn)

-8位cpu

-片內(nèi)帶振蕩器，頻率范圍為1.2MHz~12MHz

-片內(nèi)帶128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

-片內(nèi)帶4KB的程序存儲(chǔ)器

-程序存儲(chǔ)器的尋址空間為64KB

-片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址空間為64KB

-128個(gè)用戶(hù)位尋址空間

-21個(gè)字節(jié)特殊功能寄存器

-4個(gè)8位的I/O并行接口:P0、P1、P2、P3

-兩個(gè)16位定時(shí)、計(jì)數(shù)器

-兩個(gè)優(yōu)先級(jí)別的五個(gè)中斷源

-一個(gè)全雙工的串行I/O接口，可多機(jī)通信

-111條指令，包含乘法指令和除法指令

-片內(nèi)采用單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)

-有較強(qiáng)的位處理能力

-采用單一+5V電源

52系列是增強(qiáng)型，有8032、8052、8752、8952四個(gè)機(jī)種。8052的ROM為8KB，RAM為256B;8032的RAM也是256B，它沒(méi)有ROM，這兩種單片機(jī)比8051和8031多了一個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，增加了一個(gè)中斷源。

在HMOS技術(shù)大發(fā)展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基礎(chǔ)上 ，于1980年推出了8位MCS-51系列單片機(jī)。它與以前的機(jī)型相比，功能增強(qiáng)了許多，就其指令和運(yùn)行速度而言，超過(guò)了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成為工業(yè)控制系統(tǒng)中較為理想的機(jī)種。較早的MCS-51典型時(shí)鐘為12MHz，而目前與MCS-51單片機(jī)兼容的一些單片機(jī)的時(shí)鐘頻率達(dá)到40MHz甚至更高，現(xiàn)在已有400MHz的單片機(jī)問(wèn)世。

1.1 單片機(jī)的歷史及發(fā)展概況

1.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

1.3 單片機(jī)的應(yīng)用

1.3.1 單片機(jī)的特點(diǎn)

1.3.2 單片機(jī)的應(yīng)用范圍

1.4 8位單片機(jī)的主要生產(chǎn)廠家和機(jī)型

1.5 MCS-51系列單片機(jī)

2.1 MCS-51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)

2.2 MCS-51的引腳

2.2.1 電源及時(shí)鐘引腳

2.2.2 控制引腳

2.2.3 I/O口引腳

2.3 MCS-51單片機(jī)的中央處理器(CPU)

2.3.1 運(yùn)算部件

2.3.2 控制部件

2.4 MCS-51存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)

2.4.1 程序存儲(chǔ)器

2.4.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

2.4.3 特殊功能寄存器(SFR)

2.4.4 位地址空間

2.4.5 外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

2.5 I/O端口

2.5.1 I/O口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.5.2 I/O口的讀操作

2.5.3 I/O口的寫(xiě)操作及負(fù)載能力

2.6 復(fù)位電路

2.6.1 復(fù)位時(shí)各寄存器的狀態(tài)

2.6.2 復(fù)位電路

2.7 時(shí)鐘電路

2.7.1 內(nèi)部時(shí)鐘方式

2.7.2 外部時(shí)鐘方式

2.7.3 時(shí)鐘信號(hào)的輸出

3.1 MCS-51指令系統(tǒng)的尋址方式

3.1.1 寄存器尋址

3.1.2 直接尋址

3.1.3 寄存器間接尋址

3.1.4 立即尋址

3.1.5 基址寄存器加變址寄存器間址尋址

3.2 MCS-51指令系統(tǒng)及一般說(shuō)明

3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類(lèi)指令

3.2.2 算術(shù)操作類(lèi)指令

3.2.3 邏輯運(yùn)算指令

3.2.4 控制轉(zhuǎn)移類(lèi)指令

3.2.5 位操作類(lèi)指令

4.1 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)

4.1.1 工作方式控制寄存器TMOD

4.1.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器控制寄存器TCON

4.2 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的四種工作方式

4.2.1 方式0

4.2.2 方式1

4.2.3 方式2

4.2.4 方式3

4.3 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器對(duì)輸入信號(hào)的要求

4.4 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器編程和應(yīng)用

4.4.1 方式o應(yīng)用(1ms定時(shí))

4.4.2 方式1應(yīng)用

4.4.3 方式2計(jì)數(shù)方式

4.4.4 方式3的應(yīng)用

4.4.5 定時(shí)器溢出同步問(wèn)題

4.4.6 運(yùn)行中讀定時(shí)器/計(jì)數(shù)器

4.4.7 門(mén)控制位GATE的功能和使用方法(以T1為例)

5.1 串行口的結(jié)構(gòu)

5.1.1 串行口控制寄存器SCON

5.1.2 特殊功能寄存器PCON

5.2 串行口的工作方式

5.2.1 方式0

5.2.2 方式1

5.2.3 方式2

5.2.4 方式3

5.3 多機(jī)通訊

5.4 波特率的制定方法

5.4.1 波特率的定義

5.4.2 定時(shí)器T1產(chǎn)生波特率的計(jì)算

5.5 串行口的編程和應(yīng)用

5.5.1 串行口方式1應(yīng)用編程(雙機(jī)通訊)

5.5.2 串行口方式2應(yīng)用編程

5.5.3 串行口方式3應(yīng)用編程(雙機(jī)通訊)

6.1 中斷請(qǐng)求源

6.2 中斷控制

6.2.1 中斷屏蔽

6.2.2 中斷優(yōu)先級(jí)優(yōu)

6.3 中斷的響應(yīng)過(guò)程

6.4 外部中斷的響應(yīng)時(shí)間

6.5 外部中斷的方式選擇

6.5.1 電平觸發(fā)方式

6.5.2 邊沿觸發(fā)方式

6.6 多外部中斷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

6.6.1 定時(shí)器作為外部中斷源的使用方法

6.6.2 中斷和查詢(xún)結(jié)合的方法

6.6.3 用優(yōu)先權(quán)編碼器擴(kuò)展外部中斷源

7.1 概述

7.1.1 只讀存儲(chǔ)器

7.1.2 可讀寫(xiě)存儲(chǔ)器

7.1.3 不揮發(fā)性讀寫(xiě)存儲(chǔ)器

7.1.4 特殊存儲(chǔ)器

7.2 存儲(chǔ)器擴(kuò)展的基本方法

7.2.1 MCS-51單片機(jī)對(duì)存儲(chǔ)器的控制

7.2.2 外擴(kuò)存儲(chǔ)器時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

7.3 程序存儲(chǔ)器EPROM的擴(kuò)展

7.3.1 程序存儲(chǔ)器的操作時(shí)序

7.3.2 常用的EPROM芯片

7.3.3 外部地址鎖存器和地址譯碼器

7.3.4 典型EPROM擴(kuò)展電路

7.4 靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的器擴(kuò)展

7.4.1 外擴(kuò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作時(shí)序

7.4.2 常用的SRAM芯片

7.4.3 64K字節(jié)以?xún)?nèi)SRAM的擴(kuò)展

7.4.4 超過(guò)64K字節(jié)SRAM擴(kuò)展

7.5 不揮發(fā)性讀寫(xiě)存儲(chǔ)器擴(kuò)展

7.5.1 EPROM擴(kuò)展

7.5.2 SRAM掉電保護(hù)電路

7.6 特殊存儲(chǔ)器擴(kuò)展

7.6.1 雙口RAMIDT7132的擴(kuò)展

7.6.2 快擦寫(xiě)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展

7.6.3 先進(jìn)先出雙端口RAM的擴(kuò)展

8.1 擴(kuò)展概述

8.2 MCS-51單片機(jī)與可編程并行I/O芯片8255A的接口

8.2.1 8255A芯片介紹

8.2.2 8031單片機(jī)同8255A的接口

8.2.3 接口應(yīng)用舉例

8.3 MCS-51與可編程RAM/IO芯片8155H的接口

8.3.1 8155H芯片介紹

8.3.2 8031單片機(jī)與8155H的接口及應(yīng)用

8.4 用MCS-51的串行口擴(kuò)展并行口

8.4.1 擴(kuò)展并行輸入口

8.4.2 擴(kuò)展并行輸出口

8.5 用74LSTTL電路擴(kuò)展并行I/O口

8.5.1 用74LS377擴(kuò)展一個(gè)8位并行輸出口

8.5.2 用74LS373擴(kuò)展一個(gè)8位并行輸入口

8.5.3 MCS-51單片機(jī)與總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的接口

8.6 MCS-51與8253的接口

8.6.1 邏輯結(jié)構(gòu)與操作編址

8.6.2 8253工作方式和控制字定義

8.6.3 8253的工作方式與操作時(shí)序

8.6.4 8253的接口和編程實(shí)例

9.1 LED顯示器接口原理

9.1.1 LED顯示器結(jié)構(gòu)

9.1.2 顯示器工作原理

9.2 鍵盤(pán)接口原理

9.2.1 鍵盤(pán)工作原理

9.2.2 單片機(jī)對(duì)非編碼鍵盤(pán)的控制方式

9.3 鍵盤(pán)/顯示器接口實(shí)例

9.3.1 利用8155H芯片實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)/顯示器接口

9.3.2 利用8031的串行口實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)/顯示器接口

9.3.3 利用專(zhuān)用鍵盤(pán)/顯示器接口芯片8279實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)/顯示器接口

9.4 MCS-51與液晶顯示器(LCD)的接口

9.4.1 LCD的基本結(jié)構(gòu)及工作原理

9.4.2 點(diǎn)陣式液晶顯示控制器HD61830介紹

9.5 MCS-51與微型打印機(jī)的接口

9.5.1 MCS-51與TPμp-40A/16A微型打印機(jī)的接口

9.5.2 MCS-51與GP16微型打印機(jī)的接口

9.5.3 MCS-51與PP40繪圖打印機(jī)的接口

9.6 MCS-51單片機(jī)與BCD碼撥盤(pán)的接口設(shè)計(jì)

9.6.1 BCD碼撥盤(pán)

9.6.2 BCD碼撥盤(pán)與單片機(jī)的接口

9.6.3 撥盤(pán)輸出程序

9.7 MCS-51單片機(jī)與CRT的接口

9.7.1 SCIBCRT接口板的主要特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)

9.7.2 SCIB接口板的工作原理

9.7.3 SCIB與MCS-51單片機(jī)的接口

9.7.4 SCIB的CRT顯示軟件設(shè)計(jì)方法

10.1 有關(guān)DAC及ADC的性能指標(biāo)和選擇要點(diǎn)

10.1.1 性能指標(biāo)

10.1.2 選擇ABC和DAC的要點(diǎn)

10.2 MCS-51與DAC的接口

10.2.1 MCS-51與DAC0832的接口

10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口

10.2.3 MCS-51同串行輸入的DAC芯片AD7543的接口

10.3 MCS-51與ADC的接口

10.3.1 MCS-51與5G14433(雙積分型)的接口

10.3.2 MCS-51與ICL7135(雙積分型)的接口

10.3.3 MCS-51與ICL7109(雙積分型)的接口

10.3.4 MCS-51與ADC0809(逐次逼近型)的接口

10.3.5 8031AD574(逐次逼近型)的接口

10.4 V/F轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)

10.4.1 V/F轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換的方法

10.4.2 常用V/F轉(zhuǎn)換器LMX31簡(jiǎn)介

10.4.3 V/F轉(zhuǎn)換器與MCS-51單片機(jī)接口

10.4.4 LM331應(yīng)用舉例

11.1 概述

11.2 串行通訊的接口標(biāo)準(zhǔn)

11.2.1 RS-232C接口

11.2.2 RS-422A接口

11.2.3 RS-485接口

11.2.4 各種串行接口性能比較

11.3 雙機(jī)串行通訊技術(shù)

11.3.1 單片機(jī)雙機(jī)通訊技術(shù)

11.3.2 PC機(jī)與8031單片機(jī)雙機(jī)通訊技術(shù)

11.4 多機(jī)串行通訊技術(shù)

11.4.1 單片機(jī)多機(jī)通訊技術(shù)

11.4.2 IBM-PC機(jī)與單片機(jī)多機(jī)通訊技術(shù)

11.5 串行通訊中的波特率設(shè)置技術(shù)

11.5.1 IBM-PC/XT系統(tǒng)中波特率的產(chǎn)生

11.5.2 MCS-51單片機(jī)串行通訊波特率的確定

11.5.3 波特率相對(duì)誤差范圍的確定方法

11.5.4 SMOD位對(duì)波特率的影響

12.1 常用功率器件

12.1.1 晶閘管

12.1.2 固態(tài)繼電器

12.1.3 功率晶體管

12.1.4 功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管

12.2 開(kāi)關(guān)型功率接口

12.2.1 光電耦合器驅(qū)動(dòng)接口

12.2.2 繼電器型驅(qū)動(dòng)接口

12.2.3 晶閘管及脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)接口

13.1 概述

13.2 MCS-51單片機(jī)與實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘芯片MSM5832的接口設(shè)計(jì)

13.2.1 MSM5832性能及引腳說(shuō)明

13.2.2 MSM5832時(shí)序分析

13.2.3 8031單片機(jī)與MSM5832的接口設(shè)計(jì)

13.3 MCS-51單片機(jī)與實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘芯片MC146818的接口設(shè)計(jì)

13.3.1 MC146818性能及引腳說(shuō)明

13.3.2 MC146818芯片地址分配及各單元的編程

13.3.3 MC146818的中斷

13.3.4 8031單片機(jī)與MC146818的接口電路設(shè)計(jì)

13.3.5 8031單片機(jī)與MC146818的接口軟件設(shè)計(jì)

14.1 查表程序設(shè)計(jì)

14.2 散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)

14.2.1 使用轉(zhuǎn)移指令表的散轉(zhuǎn)程序

14.2.2 使用地地址偏移量表的散轉(zhuǎn)程序

14.2.3 使用轉(zhuǎn)向地址表的散轉(zhuǎn)程序

14.2.4 利用RET指令實(shí)現(xiàn)的散轉(zhuǎn)程序

14.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)

14.3.1 單循環(huán)

14.3.2 多重循環(huán)

14.4 定點(diǎn)數(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)

14.4.1 定點(diǎn)數(shù)的表示方法

14.4.2 定點(diǎn)數(shù)加減運(yùn)算

14.4.3 定點(diǎn)數(shù)乘法運(yùn)算

14.4.4 定點(diǎn)數(shù)除法

14.5 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)

14.5.1 浮點(diǎn)數(shù)的表示

14.5.2 浮點(diǎn)數(shù)的加減法運(yùn)算

14.5.3 浮點(diǎn)數(shù)乘除法運(yùn)算

14.5.4 定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)的轉(zhuǎn)換

14.6 碼制轉(zhuǎn)換

……