近年來(lái)，單片微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，單片機(jī)的功能越來(lái)越完善，特別在工業(yè)測(cè)控、儀器儀表、航天航空、軍事武器、家用電器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。MCS-51單片機(jī)系列目前在世界上的生產(chǎn)量最大，產(chǎn)品品種多，基本上可以滿足廣大用戶的需要，特別是8051在國(guó)內(nèi)是應(yīng)用最多、影響最大的單片機(jī)。

本書主要以8051為例進(jìn)行介紹，全書共12章，主要內(nèi)容為：第1章、第2章介紹MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和原理；第3章、第4章介紹MCS-51的指令系統(tǒng)和應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法；第5章到第8章分別介紹MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展、串行接口和中斷系統(tǒng)；第9章通過(guò)作者本人的應(yīng)用實(shí)例介紹應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法；第10章介紹單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本步驟和基本開(kāi)發(fā)調(diào)試方法；第11章介紹了ATMEL公司生產(chǎn)的AT89系列；第12章對(duì)MCS-96系列16位單片機(jī)（它是一種來(lái)源于8051而又優(yōu)于8051的系列，可以與8051兼容，在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用日趨廣泛）作了簡(jiǎn)要介紹。

本書是作者20多年從事單片機(jī)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)以及多項(xiàng)科研成果的結(jié)晶。其中有些實(shí)例來(lái)自作者從事單片微型計(jì)算機(jī)在智能儀器儀表，自動(dòng)控制方面的科研成果。

總之，本書深入淺出，層次分明；實(shí)例豐富，通俗易懂；突出實(shí)用，可操作性強(qiáng)，并配有教學(xué)電子教案，特別適合高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)類、電子類和電氣自動(dòng)化及機(jī)械專業(yè)的學(xué)生使用（參考學(xué)時(shí)為50~60學(xué)時(shí)），也可以作為高等學(xué)校相應(yīng)專業(yè)的教材，還可作為單片原理及應(yīng)用的培訓(xùn)班教材。同時(shí)亦可供從事微機(jī)應(yīng)用、智能儀器儀表領(lǐng)域的工程技術(shù)人員閱讀和參考。

在使用本教材時(shí)應(yīng)注意，除了應(yīng)具備數(shù)字及模擬電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理的基礎(chǔ)知識(shí)外，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，以便真正掌握單片機(jī)原理并用于實(shí)踐中。

本書由趙秀珍教授、單永磊擔(dān)任主編，丁啟勝、王乃釗、潘汪杰、王計(jì)元任副主編，參加本書編寫的還有宋衛(wèi)海、張錚、林軍、丁建軍、白鐘鋼、李梅、鄭敏等。

由于時(shí)間倉(cāng)促，不足之處，懇請(qǐng)讀者和同行不吝賜教。

編　者

2001年3月

序
前言
第1章 單片微型計(jì)算機(jī)概述 1
1.1 單片機(jī)的發(fā)展概況 1
1.2 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 2
1.3 單片機(jī)的主要品種及系列 2
1.3.1 4位單片機(jī) 2
1.3.2 8位單片機(jī) 2
1.4 單片機(jī)的應(yīng)用 3
1.4.1 單片機(jī)在儀器儀表中的應(yīng)用 3
1.4.2 單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 3
1.4.3 單片機(jī)在智能接口和多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 4
1.4.4 單片機(jī)在生活中的應(yīng)用 4
習(xí)題和思考題 4
第2章 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理 5
2.1 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理 5
2.1.1 8051單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 5
2.1.2 8051單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 6
2.2 MCS-51單片機(jī)的時(shí)序 14
2.2.1 時(shí)鐘周期、機(jī)器周期和指令周期（圖2-9） 14
2.2.2 MCS-51單片機(jī)指令的取指和執(zhí)行的時(shí)序 15
2.2.3 訪問(wèn)外部ROM和RAM的時(shí)序 16
2.3 MCS-51單片機(jī)的時(shí)鐘和復(fù)位電路 17
2.3.1 時(shí)鐘電路 17
2.3.2 復(fù)位電路及復(fù)位狀態(tài) 18
2.4 MCS-51單片機(jī)的低功耗工作方式 19
2.4.1 電源控制寄存器PCON 20
2.4.2 等待工作方式 20
2.4.3 掉電方式 20
習(xí)題和思考題 20
第3章 MCS-51 單片機(jī)的指令系統(tǒng) 22
3.1 指令系統(tǒng)概述 22
3.1.1 機(jī)器碼指令與匯編語(yǔ)言指令 22
3.1.2 指令格式 23
3.2 尋址方式 24
3.2.1 寄存器尋址 24
3.2.2 直接尋址 24
3.2.3 立即尋址 25
3.2.4 寄存器間接尋址 25
3.2.5 變址尋址 26
3.2.6 相對(duì)尋址 27
3.2.7 位尋址 27
3.3 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng) 28
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令 29
3.3.2 算術(shù)運(yùn)算類指令 32
3.3.3 邏輯操作類指令 37
3.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令 40
3.3.5 布爾變量操作類指令 45
習(xí)題和思考題 49
第4章 MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用程序設(shè)計(jì) 52
4.1 運(yùn)算程序 53
4.1.1 多字節(jié)數(shù)加法 54
4.1.2 多字節(jié)數(shù)減法 55
4.1.3 多字節(jié)十進(jìn)制數(shù)(BCD碼)加法 56
4.1.4 多字節(jié)數(shù)乘法 57
4.1.5 多字節(jié)數(shù)除法 57
4.2 數(shù)據(jù)的拼拆和轉(zhuǎn)換 59
4.2.1 數(shù)據(jù)的拼拆 59
4.2.2 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換 61
4.3 查表程序 64
4.4 散轉(zhuǎn)程序 68
4.4.1 采用轉(zhuǎn)移指令表的散轉(zhuǎn)程序 68
4.4.2 采用地址偏移量表的散轉(zhuǎn)程序 70
4.4.3 采用轉(zhuǎn)向地址表的散轉(zhuǎn)程序 71
4.4.4 采用“RET”指令的散轉(zhuǎn)程序 72
4.5 I/O端口控制程序 72
4.6 子程序調(diào)用時(shí)的參數(shù)傳遞方法 75
4.6.1 通過(guò)寄存器或片內(nèi)RAM傳遞參數(shù) 75
4.6.2 通過(guò)堆棧傳遞參數(shù) 77
4.6.3 利用指針寄存器傳遞參數(shù) 78
習(xí)題和思考題 80
第5章 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 82
5.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 82
5.1.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和原理 82
5.1.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器方式寄存器TMOD 83
5.1.3 定時(shí)控制寄存器TCON 84
5.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 84
5.2.1 方式0 84
5.2.2 方式1 85
5.2.3 方式2 85
5.2.4 方式3 86
5.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 87
5.3.1 方式0、方式1的應(yīng)用 87
5.3.2 方式2的應(yīng)用 88
5.3.3 門控位的應(yīng)用 88
習(xí)題和思考題 90
第6章 MCS-51單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展 91
6.1 MCS-51單片機(jī)的引腳定義及最小應(yīng)用系統(tǒng) 91
6.1.1 8051的引腳定義及功能 91
6.1.2 MCS-51單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng) 93
6.2 MCS-51單片機(jī)外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 93
6.2.1 外部程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展及取指過(guò)程 93
6.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 96
6.2.3 綜合擴(kuò)展實(shí)例 97
6.3 并行I/O口的擴(kuò)展 97
6.3.1 簡(jiǎn)單I/O口的擴(kuò)展 98
6.3.2 可編程I/O口的擴(kuò)展 99
習(xí)題和思考題 106
第7章 MCS-51系統(tǒng)的串行接口 107
7.1 串行通訊概述 107
7.1.1 串行通訊的兩種基本方式 107
7.1.2 波特率 108
7.1.3 數(shù)據(jù)傳送的方向 109
7.2 MCS-51單片機(jī)的串行接口 110
7.2.1 MCS-51串行口結(jié)構(gòu) 110
7.2.2 MCS-51串行的工作方式 113
7.2.3 MCS-51串行通信的波特率 116
7.3 MCS-51單片機(jī)串行口的應(yīng)用 118
7.3.1 串行口方式0用作擴(kuò)展并行I/O口 118
7.3.2 方式1與點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的異步通訊 119
7.3.3 方式2、方式3與多機(jī)通訊 121
7.3.4 微機(jī)與單片機(jī)之間的通訊 125
7.4 相互通道接口標(biāo)準(zhǔn)及其選擇 126
7.4.1 相互通道的典型結(jié)構(gòu) 126
7.4.2 關(guān)于RS-232C、RS-449、RS-422、RS-423和RS-485接口 127
習(xí)題和思考題 131
第8章 MCS-51單片機(jī)的中斷系統(tǒng) 132
8.1 中斷系統(tǒng)及其管理 133
8.1.1 中斷源及中斷入口 133
8.1.2 外部中斷請(qǐng)求標(biāo)志 133
8.1.3 中斷允許控制 134
8.1.4 中斷源優(yōu)先級(jí)的設(shè)定 135
8.1.5 中斷響應(yīng)處理過(guò)程 136
8.2 擴(kuò)充外部中斷源 137
8.2.1 利用定時(shí)器進(jìn)行擴(kuò)充 137
8.2.2 采用中斷和查詢相結(jié)合的方法擴(kuò)充外部中斷源 138
8.3 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用 139
習(xí)題和思考題 142
第9章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及實(shí)例 143
9.1 顯示器、鍵盤與單片機(jī)的連接 143
9.1.1 LED數(shù)碼管與單片機(jī)的連接 143
9.1.2 按鍵與單片機(jī)的連接 149
9.1.3 鍵盤與單片機(jī)的接口 152
9.2 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的連接 156
9.2.1 A/D轉(zhuǎn)換器概述 156
9.2.2 A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口 157
9.3 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的連接 159
9.3.1 D/A轉(zhuǎn)換器的基本原理 159
9.3.2 D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口 160
9.4 MCS-51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 162
9.4.1 系統(tǒng)構(gòu)成及控制原理 162
9.4.2 硬件電路 164
9.4.3 軟件設(shè)計(jì) 166
習(xí)題和思考題 175
第10章 單片機(jī)的開(kāi)發(fā)及開(kāi)發(fā)工具 177
10.1 概述 177
10.1.1 單片機(jī)的開(kāi)發(fā) 177
10.1.2 開(kāi)發(fā)手段的選擇 178
10.1.3 開(kāi)發(fā)的一般過(guò)程 179
10.2 單片機(jī)的開(kāi)發(fā)軟件 180
10.2.1 805l宏匯編語(yǔ)言 181
10.2.2 PL/M-51語(yǔ)言 181
10.2.3 C-51語(yǔ)言 182
習(xí)題和思考題 182
第11章 AT89系列FLASH單片機(jī)簡(jiǎn)介 184
11.1 AT89系列FLASH單片機(jī)簡(jiǎn)介 184
11.1.1 AT89系列單片機(jī)概況 184
11.1.2 AT89系列單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 186
11.2 AT89系列主要單片機(jī)型號(hào) 189
11.2.1 AT89C51/LV51單片機(jī) 189
11.2.2 AT89C52/LV52單片機(jī) 191
11.2.3 AT89C1051/2051 FLASH 單片機(jī) 198
11.2.4 AT89系列其他型號(hào)單片機(jī) 200
習(xí)題和思考題 202
第12章 MCS-96系列單片機(jī)簡(jiǎn)介 203
12.1 MCS-96概述 203
12.1.1 8098單片機(jī)的性能特點(diǎn) 203
12.1.2 芯片引腳排列及功能 204
12.1.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 205
12.2 中央處理器 206
12.2.1 CPU總線 206
12.2.2 寄存器算術(shù)邏輯單元RALU 206
12.2.3 時(shí)鐘信號(hào) 207
12.3 8098存儲(chǔ)空間 208
12.4 中斷系統(tǒng) 210
12.5 定時(shí)器 212
12.5.1 定時(shí)器1（TIMER1） 212
12.5.2 定時(shí)器2（TIMER2） 212
12.5.3 監(jiān)督定時(shí)器（WATCHDOG） 212
12.6 I/O接口 213
12.6.1 并行輸入/輸出接口 213
12.6.2 高速輸入/輸出接口 213
12.7 A/D轉(zhuǎn)換及脈寬調(diào)制D/A輸出 218
12.7.1 內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器 218
12.7.2 脈寬調(diào)制PWM輸出及D/A轉(zhuǎn)換 220
12.8 串行接口 221
12.9 MCS-96系列單片機(jī)的指令系統(tǒng) 222
12.9.1 操作數(shù)類型 222
12.9.2 尋址方式 223
12.9.3 符號(hào)約定 225
12.9.4 指令系統(tǒng) 225
習(xí)題和思考題 240
附錄 80C51指令表 242
主要參考文獻(xiàn) 203

1. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程（C語(yǔ)言版）（第三版） [主編　郭志勇]
2. 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)（C語(yǔ)言版） [周國(guó)運(yùn) 魯慶賓 趙天翔 編著]
3. 單片機(jī)實(shí)用技術(shù)項(xiàng)目教程 [主編 周威 熊輝]
4. 單片機(jī)原理及應(yīng)用項(xiàng)目化教程（C語(yǔ)言版） [主編 謝四連　王善偉　李石林]
5. 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程（C語(yǔ)言版）（第二版） [主編 郭志勇]
6. 電子技術(shù)項(xiàng)目教程（Proteus版） [主編 郭志勇]
7. 單片機(jī)應(yīng)用教程 [胡云冰 聶振華]
8. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試 [主編 田浩鵬]
9. 單片機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)（第二版） [主編 胡輝 ]
10. 單片機(jī)原理及典型應(yīng)用接口技術(shù) [劉甫 陳健美 編著]
11. 單片機(jī)原理及應(yīng)用教程（C語(yǔ)言版） [主編 周國(guó)運(yùn)]
12. 單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與實(shí)訓(xùn) [林軍 等編著]