本書共9章，第1、2章分別介紹單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)和結(jié)構(gòu)原理；第3～5章介紹單片機(jī)系統(tǒng)軟件，包括系統(tǒng)指令、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)及定時(shí)/計(jì)數(shù)器；第6～8章介紹單片機(jī)監(jiān)控外圍系統(tǒng)，包括監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展、串行通信、接口；第9章介紹單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。每章均有本章基本要求、本章小結(jié)、習(xí)題及技能設(shè)計(jì)模塊。習(xí)題和技能設(shè)計(jì)是作者在多年科研與教學(xué)中提煉出來(lái)的，旨在培養(yǎng)讀者解決實(shí)際復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
本書全面系統(tǒng)地介紹了單片機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和監(jiān)控技術(shù)，精選了大量的系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例，具有實(shí)際參考價(jià)值。本書內(nèi)容簡(jiǎn)練，深入淺出，具有一定的深度和廣度，可作為高等院校自動(dòng)化、安全、計(jì)算機(jī)、測(cè)控、機(jī)電等相關(guān)專業(yè)的本科生或研究生教材，也可供從事單片機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域的研究人員及工程技術(shù)人員參考。
余修武， 1976年9月生，男，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。中國(guó)電子學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員，湖南省科技廳科技計(jì)劃項(xiàng)目評(píng)審專家，湖南省煤礦安全專家、衡陽(yáng)市安監(jiān)局安全專家和職業(yè)衛(wèi)生專家， ARM工程師。研究領(lǐng)域?yàn)橹悄馨踩O(jiān)測(cè)監(jiān)控。主講本科生安全工程專業(yè)《安全檢測(cè)與監(jiān)控技術(shù)》和《電氣安全工程》、研究生安全科學(xué)與工程專業(yè)《安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警技術(shù)》等課程。近年來(lái)主持科研項(xiàng)目省級(jí)6項(xiàng)（其中省級(jí)重點(diǎn)2項(xiàng)）、校級(jí)博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目1項(xiàng)，參與國(guó)家、省部級(jí)科研項(xiàng)目10余項(xiàng)；授權(quán)發(fā)明專利9項(xiàng)（其中發(fā)明專利4項(xiàng)），計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)登記2項(xiàng)；發(fā)表科研論文30余篇，SCI/EI收錄13余篇。主持教改項(xiàng)目省級(jí)3項(xiàng)、校級(jí)5項(xiàng)，發(fā)表教研論文6篇，出版專著及教材2部，指導(dǎo)學(xué)生競(jìng)賽獲省一等獎(jiǎng)及以上15項(xiàng)，獲省級(jí)教學(xué)成果三等獎(jiǎng)5項(xiàng)。
第1章 單片機(jī)概述 1
1．1 計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息 1
1．1．1 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的類型 1
1．1．2 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 1
1．1．3 數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 2
1．1．4 字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示 4
1．2 單片機(jī)基礎(chǔ) 5
1．2．1 單片機(jī)及其監(jiān)控系統(tǒng) 5
1．2．2 單片機(jī)的分類 5
1．2．3 單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn) 6
1．2．4 單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程及趨勢(shì) 6
1．2．5 單片機(jī)監(jiān)控應(yīng)用 7
1．3 MCS-51與80C51系列單片機(jī) 7
1．3．1 MCS-51系列單片機(jī) 7
1．3．2 80C51系列單片機(jī) 8
本章小結(jié) 9
習(xí)題1 9
技能設(shè)計(jì)1 單片機(jī)開發(fā)軟件KEIL μVISION 3的使用簡(jiǎn)介 10
第2章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)原理 21
2．1 80C51基本架構(gòu)與監(jiān)控模式 21
2．1．1 80C51基本架構(gòu) 21
2．1．2 80C51監(jiān)控模式 21
2．2 80C51系列配置與封裝 22
2．2．1 80C51資源配置 22
2．2．2 80C51封裝與引腳 23
2．3 80C51內(nèi)部結(jié)構(gòu) 24
2．3．1 80C51芯片內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 24
2．3．2 80C51時(shí)鐘和時(shí)序 26
2．3．3 80C51復(fù)位 29
2．4 80C51 I/O接口 29
2．4．1 P0口、P2口的結(jié)構(gòu) 30
2．4．2 P1口、P3口的結(jié)構(gòu) 32
2．4．3 并行接口的負(fù)載能力 33
2．5 80C51存儲(chǔ)器 34
2．5．1 80C51程序存儲(chǔ)器 34
2．5．2 80C51數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 35
2．5．3 80C51特殊功能寄存器 36
本章小結(jié) 37
習(xí)題2 38
技能設(shè)計(jì)2 基本I/O口輸出與輸入 39
第3章 單片機(jī)指令系統(tǒng) 43
3．1 80C51指令系統(tǒng)概述 43
3．2 指令格式及常用符號(hào) 43
3．2．1 機(jī)器指令編碼格式 43
3．2．2 符號(hào)指令格式 45
3．2．3 符號(hào)指令及其注解中常用符號(hào)含義 45
3．3 80C51尋址方式及指令執(zhí)行過(guò)程 45
3．3．1 80C51尋址方式 45
3．3．2 80C51指令執(zhí)行過(guò)程 49
3．4 單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)指令類型 50
3．4．1 數(shù)據(jù)傳送類指令（29條） 50
3．4．2 算術(shù)運(yùn)算類指令（24條） 54
3．4．3 邏輯運(yùn)算與移位類指令（24條） 58
3．4．4 控制轉(zhuǎn)移類指令（17條） 60
3．4．5 位操作類指令（17條） 64
本章小結(jié) 66
習(xí)題3 66
技能設(shè)計(jì)3 80C51驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲 68
第4章 單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 71
4．1 程序編制步驟、方法和技巧 71
4．1．1 程序編制步驟 71
4．1．2 程序編制方法和技巧 72
4．1．3 匯編語(yǔ)言語(yǔ)句格式 72
4．2 源程序編制和偽指令 73
4．2．1 源程序編制和匯編 73
4．2．2 偽指令 74
4．3 基本程序結(jié)構(gòu) 76
4．3．1 順序程序 76
4．3．2 分支程序 77
4．3．3 循環(huán)程序 80
4．3．4 子程序及參數(shù)傳遞 82
4．4 80C51單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例 84
4．4．1 算術(shù)運(yùn)算程序 84
4．4．2 碼型轉(zhuǎn)換程序 88
4．4．3 查表程序 90
4．4．4 定時(shí)程序 92
本章小結(jié) 92
習(xí)題4 93
技能設(shè)計(jì)4 八位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)循環(huán)顯示 94
第5章 單片機(jī)中斷系統(tǒng)及定時(shí)/計(jì)數(shù)器 97
5．1 80C51單片機(jī)中斷系統(tǒng) 97
5．1．1 單片機(jī)中斷技術(shù) 97
5．1．2 單片機(jī)中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 98
5．1．3 單片機(jī)中斷源 99
5．1．4 單片機(jī)中斷控制 99
5．1．5 單片機(jī)中斷過(guò)程 102
5．1．6 應(yīng)用實(shí)例 107
5．2 80C51單片機(jī)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 108
5．2．1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的概念 108
5．2．2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和工作原理 109
5．2．3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的控制 110
5．2．4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的工作方式 111
5．2．5 定時(shí)/計(jì)數(shù)器外部中斷源的擴(kuò)展 117
5．2．6 應(yīng)用實(shí)例 117
5．3 80C51單片機(jī)中斷與定時(shí)/計(jì)數(shù)器的綜合應(yīng)用 118
5．3．1 實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘計(jì)時(shí)顯示的基本方法 118
5．3．2 程序流程 119
5．3．3 程序清單 119
本章小結(jié) 121
習(xí)題5 122
技能設(shè)計(jì)5 數(shù)碼管顯示00～59秒表 124
第6章 單片機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)擴(kuò)展 128
6．1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 128
6．1．1 8051/8751的最小系統(tǒng) 128
6．1．2 8031最小系統(tǒng) 129
6．2 存儲(chǔ)器擴(kuò)展 130
6．2．1 存儲(chǔ)器擴(kuò)展概述 130
6．2．2 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展 134
6．2．3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展 137
6．2．4 ROM和RAM綜合擴(kuò)展 141
6．3 I/O接口擴(kuò)展 141
6．3．1 I/O接口功能 142
6．3．2 I/O端口編址 142
6．3．3 I/O數(shù)據(jù)傳送方式 142
6．3．4 I/O接口電路芯片 143
6．3．5 簡(jiǎn)單I/O口擴(kuò)展 143
6．4 8255A可編程并行接口芯片 144
6．4．1 8255A芯片介紹 144
6．4．2 8255A工作方式 145
6．4．3 8255A控制字 147
6．4．4 8255A與80C51單片機(jī)接口 147
6．5 8155可編程并行接口芯片 148
6．5．1 8155芯片介紹 149
6．5．2 8155與80C51單片機(jī)接口 152
6．6 8279接口芯片 152
6．6．1 8279的內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu) 153
6．6．2 8279的引腳定義 154
6．6．3 8279的操作命令 155
6．6．4 8279的狀態(tài)字 157
6．7 鍵盤及接口 158
6．7．1 鍵盤的輸入特點(diǎn) 158
6．7．2 鍵盤的工作原理 159
6．7．3 鍵盤的工作方式 161
6．8 LED顯示器及其接口 162
6．8．1 LED顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 162
6．8．2 LED數(shù)碼管顯示器的譯碼方式 162
6．8．3 LED數(shù)碼管的顯示方式 163
6．8．4 LED顯示器與單片機(jī)的接口 164
6．9 鍵盤/顯示器接口設(shè)計(jì)實(shí)例 165
6．9．1 利用并行接口芯片8155構(gòu)成鍵盤和顯示接口電路 166
6．9．2 利用專用接口芯片8279構(gòu)成鍵盤和顯示接口電路 167
6．9．3 利用單片機(jī)串行口構(gòu)成鍵盤和顯示接口電路 169
本章小結(jié) 169
習(xí)題6 170
技能設(shè)計(jì)6 可編程接口芯片8255A的應(yīng)用 171
第7章 單片機(jī)監(jiān)控串行通信 174
7．1 串行通信基礎(chǔ) 174
7．1．1 串行通信的基本原理 175
7．1．2 串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn) 179
7．2 80C51單片機(jī)串行接口 184
7．2．1 串行接口的結(jié)構(gòu) 184
7．2．2 串行接口的控制寄存器 185
7．2．3 串行接口的工作方式 186
7．3 單片機(jī)串行接口監(jiān)控應(yīng)用 191
7．3．1 單片機(jī)與單片機(jī)通信 192
7．3．2 單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信 195
本章小結(jié) 196
習(xí)題7 196
技能設(shè)計(jì)7 單片機(jī)間監(jiān)控串行通信 198
第8章 單片機(jī)監(jiān)控接口 201
8．1 D/A轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口 201
8．1．1 D/A轉(zhuǎn)換器 201
8．1．2 DAC0832芯片及其與單片機(jī)接口應(yīng)用 203
8．2 A/D轉(zhuǎn)換器及其與單片機(jī)接口 208
8．2．1 A/D轉(zhuǎn)換器 208
8．2．2 ADC0809芯片及其與單片機(jī)接口應(yīng)用 209
8．3 監(jiān)控開關(guān)量接口 212
8．3．1 開關(guān)量輸入接口 212
8．3．2 開關(guān)量輸出接口 213
本章小結(jié) 215
習(xí)題8 215
技能設(shè)計(jì)8 利用ADC0809芯片制作數(shù)字電壓表 217
第9章 單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 221
9．1 單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā) 221
9．1．1 安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 221
9．1．2 安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 221
9．1．3 安全監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā) 222
9．1．4 安全監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)方式 223
9．2 單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)可靠性技術(shù) 225
9．2．1 濾波技術(shù) 225
9．2．2 接地技術(shù) 226
9．2．3 屏蔽技術(shù) 229
9．2．4 隔離技術(shù) 229
9．2．5 反電勢(shì)干擾及其抑制技術(shù) 230
9．3 單片機(jī)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 230
9．3．1 家電領(lǐng)域的監(jiān)控系統(tǒng) 231
9．3．2 水塔的水位監(jiān)控系統(tǒng) 238
9．3．3 作息時(shí)間監(jiān)控鐘 241
9．3．4 交通信號(hào)燈模擬監(jiān)控系統(tǒng) 243
9．3．5 工業(yè)順序監(jiān)控系統(tǒng) 245
本章小結(jié) 247
習(xí)題9 247
技能設(shè)計(jì)9 課程設(shè)計(jì)（綜合）――電腦監(jiān)控鐘的設(shè)計(jì)與制作 247
附錄 261
附錄A 80C51系列單片機(jī)指令 261
附錄B 80C51系列單片機(jī)常用資料 265
附錄C ASCII碼（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）表 267
附錄D 二進(jìn)制邏輯單元圖形符號(hào)對(duì)照 268
附錄E 常用芯片引腳圖 269
附錄F 部分習(xí)題答案 270
參考文獻(xiàn) 273
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