單片機原理及應用（第4版）2011年

《單片機原理及應用(第4版)》

第1章 微型計算機基礎知識 1

1.1 數(shù)制及編碼 1

1.1.1 數(shù)制及數(shù)字之間的轉換 1

1.1.2 常用二進制編碼 5

1.2 數(shù)據(jù)在計算機中的表示 7

1.3 單片微型計算機 9

1.3.1 單片機的發(fā)展概況 9

1.3.2 其他單片機簡介 9

1.3.3 單片機的發(fā)展與應用 13

本章小結 13

習題與思考題 14

第2章 單片機硬件結構 15

2.1 單片機硬件結構 15

2.2 at89c51單片機引腳功能 17

2.3 at89c51單片機的中央處理單元 19

2.3.1 運算器 19

2.3.2 控制器 20

2.3.3 cpu工作方式 20

2.4 at89c51單片機存儲器結構 21

.2.4.1 程序存儲器 22

2.4.2 數(shù)據(jù)存儲器 23

2.4.3 特殊功能寄存器 24

2.4.4 位地址空間 28

2.4.5 外部數(shù)據(jù)存儲器 28

2.4.6 并行i/o口 28

2.5 at89c51單片機i/o端口 29

2.5.1 i/o端口結構 29

2.5.2 i/o端口功能 30

2.6 at89c51單片機時鐘電路 32

2.6.1 時鐘電路 32

2.6.2 指令時序 32

2.7 at89c51單片機復位電路 33

2.7.1 復位功能 33

2.7.2 復位電路 34

本章小結 35

習題與思考題 35

第3章 指令系統(tǒng) 37

3.1 指令系統(tǒng)概述 37

3.2 指令格式 38

3.3 尋址方式 38

3.3.1 立即尋址 38

3.3.2 直接尋址 39

3.3.3 寄存器尋址 39

3.3.4 寄存器間接尋址 39

3.3.5 變址尋址 39

3.3.6 相對尋址 40

3.3.7 位尋址 40

3.4 指令分類介紹 41

3.4.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 41

3.4.2 算術運算類指令 45

3.4.3 邏輯運算類指令 50

3.4.4 控制轉移類指令 53

3.4.5 位操作類指令 57

3.5 偽指令 59

本章小結 61

習題與思考題 62

第4章 匯編語言程序設計 65

4.1 編程的步驟、方法和技巧 65

4.1.1 編程步驟 65

4.1.2 編程的方法和技巧 65

4.2 單片機程序設計基本結構 66

4.2.1 順序程序結構 66

4.2.2 分支程序結構 67

4.2.3 循環(huán)程序結構 71

4.2.4 查表程序設計 73

4.2.5 子程序設計 74

4.3 單片機實用子程序 75

4.3.1 數(shù)據(jù)塊傳送類程序 75

4.3.2 碼制轉換 76

4.3.3 運算類程序 79

本章小結 90

習題與思考題 91

第5章 at89c51單片機片內資源應用 94

5.1 輸入/輸出的控制方式 94

5.1.1 程序查詢法 94

5.1.2 中斷控制方式 96

5.2 中斷系統(tǒng) 96

5.2.1 中斷的概念 96

5.2.2 中斷系統(tǒng)結構及中斷控制 97

5.2.3 中斷響應及中斷處理過程 101

5.2.4 外部中斷觸發(fā)方式 103

5.2.5 at89c51的單步操作 104

5.2.6 多個外部中斷源系統(tǒng)設計 104

5.3 定時器/計數(shù)器 106

5.3.1 定時器/計數(shù)器內部結構及功能 106

5.3.2 定時器/計數(shù)器的工作方式 108

5.3.3 應用舉例 110

5.4 串行接口 111

5.4.1 串行口控制寄存器scon及波特率選擇位 112

5.4.2 串行接口工作方式 113

5.4.3 波特率 118

本章小結 119

習題與思考題 120

第6章 at89c51單片機系統(tǒng)擴展技術 121

6.1 at89c51系統(tǒng)擴展原理 121

6.2 總線擴展與地址分配 122

6.2.1 總線擴展 122

6.2.2 地址分配 123

6.3 單片機并行存儲器擴展 123

6.3.1 單片機并行存儲器擴展概述 123

6.3.2 程序存儲器擴展 123

6.3.3 數(shù)據(jù)存儲器擴展 130

6.4 單片機并行i/o擴展 134

6.4.1 單片機并行i/o擴展概述 134

6.4.2 用74系列器件擴展并行i/o口 134

6.4.3 led顯示器接口技術 135

6.4.4 鍵盤接口技術 139

6.4.5 a/d、d/a接口技術 144

6.5 單片機串行擴展技術 150

6.5.1 單片機串行擴展概述 150

6.5.2 uart串行擴展接口 151

6.5.3 i2c總線 156

6.5.4 spi總線 158

6.5.5 單總線 160

本章小結 161

習題與思考題 162

第7章 單片機應用系統(tǒng) 163

7.1 單片機應用系統(tǒng)概述 163

7.1.1 應用系統(tǒng)的開發(fā)過程 163

7.1.2 單片機應用系統(tǒng)的組成 163

7.1.3 應用系統(tǒng)的硬件開發(fā) 164

7.1.4 應用系統(tǒng)的軟件設計 166

7.1.5 單片機開發(fā)系統(tǒng) 170

7.2 傳感器接口技術 176

7.2.1 概述 176

7.2.2 傳感器接口電路 177

7.2.3 溫度傳感器及其應用 177

7.2.4 霍爾傳感器及其應用 179

7.3 抗干擾技術 180

7.3.1 計算機電源系統(tǒng)的抗干擾措施 180

7.3.2 過程通道干擾及抗干擾措施 182

7.4 單片機應用系統(tǒng)實例 184

7.4.1 ds18b20測溫系統(tǒng)研制 184

7.4.2 pcf8563（pcf8583）時鐘電路設計 188

本章小結 191

習題與思考題 191

第8章 實驗 192

實驗一 數(shù)據(jù)塊傳送實驗 192

實驗二 數(shù)碼轉換程序實驗 193

實驗三 算術運算類指令編程實驗 194

實驗四 數(shù)字序列排序實驗 195

實驗五 查表程序實驗 196

實驗六 定時/計數(shù)器實驗 197

實驗七 低頻信號發(fā)生器實驗 198

實驗八 i/o接口和中斷實驗 199

實驗九 串行口調試實驗 201

實驗十 led靜態(tài)顯示接口實驗 202

附錄1 at89c51指令系統(tǒng)分類表 205

附錄2 at89c51單片機常用特殊功能寄存器 209

參考文獻 2122100433B

《單片機原理及應用(第4版)》共分8章。

第1章介紹微型計算機基礎知識。

第2～5章分別介紹了at89c51系列單片機硬件結構、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計及片內資源應用。

第6章介紹了at89c51系列單片機系統(tǒng)擴展技術。

第7章簡要介紹了目前比較流行的flash單片機以及單片機應用系統(tǒng)設計方法及設計實例，還介紹了新穎傳感器通道接口和應用系統(tǒng)采用的抗干擾措施。

第8章介紹了幾個試驗?！秵纹瑱C原理及應用(第4版)》內容全面，說理通透。

《單片機原理及應用(第4版)》由全國職業(yè)高中電子類教材編審委員會組織編寫，適合作為中職相關專業(yè)單片機課程的教材。

《單片機原理及應用(第4版)》配套有電子教學參考資料包，包括《單片機原理及應用(第4版)》習題答案、電子教案及部分實驗電子資料，詳見前言。

• 配套教材

《單片機原理及應用（第4版）》配套有《單片機原理及應用（第4版）習題解答、基礎實驗及課程設計》電子書，電子書的主要內容為與主教材配套的各章習題與解答，用于考試的16套試題及其參考答案，以及22個基礎實驗題目和87個課程設計題目。

• 課程資源

《單片機原理及應用（第4版）》的數(shù)字課程資源包括與全書配套的電子教案（PPT文件）、Proteus 總體功能介紹、Proteus ISIS演示視頻文件和25個案例運行文件。此外，讀者也可以登錄中國大學MOOC網(wǎng)站或愛課程網(wǎng)站學習由哈爾濱工業(yè)大學開設的“單片機原理及應用”MOOC。

該書是在《單片機原理及應用（第3版）》的基礎上修訂而成的，融入了哈爾濱工業(yè)大學自動化測試與控制研究所教學以及開發(fā)工作的經(jīng)驗體會。

該書由張毅剛擔任主編，完成了第1、2、3、5、7章的編寫以及全書統(tǒng)稿。副主編由趙光權（第4章、第6章）與劉連勝（第9~14章）擔任。該書由哈爾濱工業(yè)大學計算機科學與技術學院李東教授擔任主審，其為提高書稿的質量提出了修改意見。

2021年9月6日，《單片機原理及應用（第4版）》由高等教育出版社出版發(fā)行。

該書共分為14章，介紹與8051單片機兼容的代表性機型即美國ATMEL公司的增強型AT89S52單片機，介紹了AT89S52單片機工作原理與應用系統(tǒng)設計。第1~6章從應用角度介紹AT89S52單片機的硬件結構、指令系統(tǒng)、常用的匯編語言源程序設計以及片內各外圍部件（中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器及UART串行口）的工作原理和應用設計舉例。第7~10章介紹AT89S52單片機外圍擴展接口的設計，例如與鍵盤、顯示器、微型打印機、外擴存儲器、數(shù)字I/O、D/A轉換器、A/D轉換器的各種硬件接口電路設計，并對各種擴展接口的驅動程序設計也作了介紹。第11章介紹了較為流行的各種單片機串行擴展技術，如單總線、SPI總線串行、I²C總線串行擴展技術，重點介紹了I²C總線的串行擴展。第12章介紹了應用較多的其他擴展接口設計及應用編程。第13章對單片機應用系統(tǒng)的抗干擾與可靠性設計給予較詳細闡述。第14章介紹了單片機應用系統(tǒng)設計的基本方法以及基本調試方法。