《单片机实用技术》以MCS-51单片机为主线,从培养实用能力的角度出发,采有教、学、练、做为一体的教学模式,通过大量的单片机技能训练实例和应用实例,指导读者在实践中掌握单片机动机实用技术所需的基础知识和基本技能。
《单片机实用技术》的内容包括:单片机硬件系统,单片机开发系统,指令系统,程序设计,中断与定时,系统扩展,人机交流接口,测控制接口,串行口通信等。
《单片机实用技术》章节由浅入深,注重应用知识的技术实现。使读者能够在掌握单片机原理的基础上,具备构建单片机应用系统的技能。《单片机实用技术》可作为高职高专电类专业单片机课程教材,也可作为高等院校同类专业的实训教材和从事单片机应用系统开发工程技术人员的参考用书。

(1)运算器:运算器是计算机的运算部件,用于实现算术和逻辑运算。计算机的数据运算和处理都在这里进行。
通常运算器由算术/逻辑运算单元ALU、累加器A、暂存寄存器、标志寄存器F等组成。
累加器A是一个特殊的寄存器。通常其作用有两个:一是运算时把一个操作数经暂存器送至ALU;二是在运算后保存其运算结果。
暂存寄存器用来暂时存储数据总线或其他寄存器送来的操作数,是ALU的数据输 入源。
标志寄存器F用来保存ALU运算结果的特征(如进位标志、溢出标志等)和处理器的状态,这些特征和状态可以作为控制程序转移的条件。
算术/逻辑运算单元ALU由加法器和相应的控制逻辑电路组成。它能分别对来自两个暂存器数据源的两个操作数进行加、减、与、或等运算,还能进行数据的移位。ALU进行何种运算由控制器发出的命令确定,运算后的结果经数据总线送至累加器A,同时影响标志寄存器F的状态。
(2)控制器:计算机的控制器由指令寄存器IR、指令译码器ID、定时及控制逻辑电路和程序计数器PC等组成,它控制使计算机各部分自动、协调地工作。控制器按照指定的顺序从程序存储器中取出指令进行译码并根据译码结果发出相应的控制信号,从而完成该指令所规定的任务。
指令寄存器IR用来保存当前正在执行的一条指令。要执行一条指令,首先要把它从程序存储器中取到指令寄存器中。指令的内容包括操作码和操作数(或操作数的地址码)两部分。操作码送到指令译码器ID,经译码后确定所要执行的操作;操作数的地址码也要送到操作数地址形成电路以便形成真正的操作数地址。
定时及控制逻辑电路是CPU的核心部件。它的任务有控制取指令、执行指令、存取操作数或运算结果等操作,向其他部件发出控制信号,协调各部件的工作。
程序计数器PC也叫指令地址计数器。计算机的程序是有序地存储在程序存储器中的各种指令的集合。计算机运行时,按顺序取出程序存储器中的指令并逐一执行。程序计数器PC指出当前要执行的指令的地址。每当指令取出后,PC的内容自动加1(除转移指令外),从而指向按序排列的下一条指令的地址。若遇到转移指令(JMP)、子程序调用指令(CALL)或返回指令(RET)时,这些指令会把要执行的下一条指令的地址直接置入PC中,PC的内容才会突变。程序计数器PC的位数决定了微处理器所寻址的存储器空间。
(3)寄存器组:寄存器组作为CPU内部的暂存单元至关重要,它是CPU处理数据所必需的一个存取空间,其多少直接影响着微机系统处理数
…… [看更多书摘] 当今时代,科学技术迅猛发展,生产力水平迅速提高,作为高等教育尤其是高职高专教育,培养技术应用型人才刻不容缓。如何使学生掌握必需的基础知识、专业知识和从事本专业领域实际工作所需的基本技能,迅速成为社会发展所需要的技术应用型人才,应是我们教学改革追求的目标。单片机技术是一门实用性很强的专业课,编者参考了大量文献资料,并总结了多年积累的单片机教学与科研实践经验,从突出培养学生实践应用能力的角度出发,编写了此书。
本书具有以下特点:
(1)在知识内容上突出了抽象知识的具体化,依赖于实训系统使指令功能程序运行结果直观可视;构建单片机应用系统知识的技术化,*终把掌握知识以掌握技术的形式表现出来,旨在突出学生实践技能的培养与训练。
(2)通过大量现实趣味性的实例实训,运用前后对比、循序渐进、归纳综合,使学生在从知识到技术的转化过程中不断学习知识、巩固知识、综合知识、深化知识、应用知识,大大缩短了从学到用之间的距离。
(3)注重硬件与软件的紧密结合。强调软件与硬件在仿真系统上的综合调试能力,旨在使读者尽快掌握单片机系统开发的全过程。
(4)所有实训的程序例子都配以硬件系统,真实可靠。有些可直接应用于实际的应用系统开发,这对于从事系统开发的工程技术人员十分有用。
(5)向新技术靠近。本书介绍了一些新型芯片的应用,如BC8271A、OKS1245、DS18B20等。
关于本书的使用:
本书是以构建单片机应用系统的技术要求来展开的,各个功能环节都有具体的技术实践和技能训练,所以应有相应的硬件相配合,*适用于教、学、做的开放式教学模式。
刘高钅巢 对本书的编写思路与大纲进行了总体策划,完成了全书的编写,并对全书统稿。崔华工程师与蔡炎光同学协助刘高钅巢 完成上述工作,并分别参编了第5、6、7、8、9、10章中的实训,完成了硬件、软件综合调试等大量工作。另外,卢玉菲老师对教材的前期准备做了一些工作,在此一并表示感谢。
由于时间的仓促和水平有限,书中难免存在错误与不妥之处,敬请读者批评指正。
(联系方法:lgs1956@163.com)

第1章 单片机硬件系统 1
1.1 计算机、微型机、单片机及单片机应用系统概述 1
1.1.1 单片机及单片机应用系统 1
1.1.2 MCS-51系列单片机 5
1.2 MCS-51单片机结构和原理 6
1.2.1 MCS-51单片机的引脚及内部结构 6
1.2.2 MCS-51单片机的内部数据存储器 10
1.2.3 MCS-51单片机的内部程序存储器 15
1.3 MCS-51单片机的并行端口结构 16
1.3.1 P0口 16
1.3.2 P1口 18
1.3.3 P2口 18
1.3.4 P3口 18
1.4 时钟电路与复位电路 19
1.4.1 时钟电路与时序 19
1.4.2 单片机的复位电路 21
1.5 单片机的工作过程 22
1.6 单片机应用系统开发过程的实验说明 23
1.6.1 实训目的 23
1.6.2 实训设备 23
1.6.3 实训步骤 23
1.6.4 实训分析与总结 26
1.7 习题 27

第2章 单片机开发系统 28
2.1 单片机开发系统的功能 28
2.1.1 在线仿真功能 28
2.1.2 调试功能 29
2.1.3 辅助设计功能 29
2.1.4 程序固化功能 30
2.2 单片机应用系统的调试 30
2.2.1 硬件调试方法 30
2.2.2 软件调试方法 32
2.3 LCA51仿真软件使用实训 32
2.3.1 AEDK51W/320W仿真机 32
2.3.2 LCA51软件简介及安装 34
2.3.3 LCA51单片机开发系统软件 35
2.3.4 LCA51软件调试 48
2.3.5 实训 50

第3章 MCS-51指令系统 52
3.1 指令概述 52
3.1.1 指令格式 52
3.1.2 汇编指令中的符号约定 53
3.2 指令系统的寻址方式 54
3.3 指令系统 56
3.4 指令功能训练 62
3.4.1 实验目的 62
3.4.2 实验设备 63
3.4.3 实验步骤与要求 63
3.5 思考题 74
3.6 习题 74

第4章 汇编语言程序设计 76
4.1 概述 76
4.2 简单程序设计 77
4.3 分支程序设计 78
4.3.1 分支程序结构 78
4.3.2 分支程序实例 79
4.4 循环程序设计 85
4.4.1 循环程序结构 85
4.4.2 循环程序实例 86
4.5 查表程序 93
4.6 子程序设计与堆栈技术 94
4.6.1 子程序实例 94
4.6.2 堆栈结构 97
4.6.3 子程序设计与堆栈技术应用实例 98
4.7 实用汇编子程序举例 100
4.7.1 代码转换程序 100
4.7.2 算术运算子程序 101
4.7.3 查找、排序程序 105
4.8 实用汇编子程序举例 107
4.9 习题 116

第5章 中断系统与定时/计数器 118
5.1 中断系统 118
5.1.1 中断的概念 118
5.1.2 中断系统的硬件结构和中断源 119
5.1.3 中断控制 120
5.1.4 中断响应 122
5.1.5 中断的嵌套 123
5.1.6 中断系统应用实例 123
5.2 89C51/80C51的定时/计数器 124
5.2.1 定时/计数器的基本组成与操作方式 124
5.2.2 定时/计数器的工作方式 128
5.3 外部中断源扩展 130
5.3.1 利用定时/计数器溢出中断扩展外部中断源 131
5.3.2 使用硬件申请和软件查询法扩展外部中断源 131
5.3.3 用串行口进行外部中断扩展 132
5.3.4 应用中断控制器8259扩展外部中断源 132
5.4 中断系统及定时/计数器应用实例 132
5.5 习题 138

第6章 单片机系统扩展 139
6.1 *小应用系统及系统扩展 139
6.1.1 单片机*小应用系统 139
6.1.2 单片机系统扩展 140
6.2 程序存储器扩展 140
6.2.1 单片机程序存储器概述 140
6.2.2 程序存储器芯片 141
6.2.3 单片机扩展EPROM典型电路 145
6.2.4 单片机扩展外部程序存储器实训(改变灯的闪烁频率) 146
6.3 数据存储器扩展 148
6.3.1 单片机RAM概述 148
6.3.2 数据存储器扩展常用芯片 149
6.3.3 数据存储器扩展典型电路 150
6.3.4 SRAM6264数据存储器扩展实训(数据块排队结果显示) 152
6.4 OKS1245(128K×8)带锁的数据存储器扩展实训 154
6.5 基于2864A的外部数据/程序存储器的扩展实训 157
6.6 基于138、245、573的并行I/O口扩展实训 159
6.7 8255扩展I/O口的实训 161
6.7.1 8255的结构及操作方式 161
6.7.2 8255扩展I/O口实训 164
6.8 8155扩展I/O口的实训 166
6.8.1 8155的结构及操作方式 166
6.8.2 8155扩展I/O口实训 170
6.9 习题 173

第7章 单片机人机交流接口 174
7.1 单片机与显示接口 174
7.1.1 LED显示器 174
7.1.2 LED显示器和接口 176
7.2 基于14495硬件译码LED显示口的实训 177
7.3 ULN2803A\138\573软译码动态显示接口实训 181
7.4 基于164软件译码LED串行显示口的实训 185
7.5 单片机与键盘接口 188
7.5.1 键输入必解决的问题 188
7.5.2 矩阵键盘 189
7.6 基于245、573线反转法键盘接口的实训 191
7.7 基于164扫描法键显接口的实训 195
7.8 基于8155软件译码键显接口的实训 199
7.9 基于8279键盘显示接口的实训 204
7.10 基于BC7281A 键盘显示接口实训 209
7.11 单片机与微型打印机接口 215
7.12 习题 220

第8章 单片机的测控接口 221
8.1 A/D转换器及与单片机接口 221
8.1.1 A/D转换器概述 221
8.1.2 典型A/D转换器芯片ADC0809 221
8.1.3 MCS-51单片机与ADC0809接口连接 223
8.2 基于A/D570芯片的转换接口实训 224
8.3 基于AD574芯片的转换接口实训(简易波形采集与回放) 230
8.4 基于MAX1274串行A/D的转换接口实训 237
8.5 D/A转换器及其与单片机接口 241
8.5.1 D/A转换器概述 241
8.5.2 典型的D/A转换器芯片DAC0832 242
8.5.3 D/A转换器接口 243
8.6 典型D/A芯片DAC0832的接口实训(灯的循环渐变暗) 244
8.7 基于TIP521的开关量接口实训(控制继电器) 246
8.8 习题 253

第9章 单片机串行口通信技术 254
9.1 串行通信基础 254
9.1.1 串行通信的分类 255
9.1.2 串行通信的制式 256
9.1.3 串行通信的接口电路 257
9.2 MCS-51的串行接口 260
9.2.1 MCS-51串行口结构 260
9.2.2 MCS-51串行的工作方式 262
9.2.3 MCS-51串行口的波特率 265
9.3 方式1的双机通信查询方式编程实践 266
9.4 方式1的双机通信中断方式编程实践 273
9.5 方式2的多机通信查询方式编程实践 280
9.6 方式3的多机通信中断方式编程实践 289
9.7 PC机与单片机之间的通信编程实践 298
9.7.1 PC机与单片机的接口连接 298
9.7.2 PC机与单片机通信的软件编程 299
9.8 习题 301

第10章 单片机应用系统设计开发 302
10.1 单片机应用系统设计过程 302
10.2 提高系统可靠性的常用方法 304
10.3 单片机应用系统设计综合实例 307
……