本书以MCS51系列及兼容单片机为中心，系统地介绍了单片机的硬件结构与原理，指令系统与汇编语言程序设计，单片机并行、串行系统扩展技术及应用三大部分内容。书中内容的选取充分考虑了在当前应用系统设计中的实用性、先进性原则，并兼顾经典技术，通过经典实例使读者理解和掌握单片机的结构原理；通过对大量实用的新技术、新器件的介绍和实例分析，使读者了解单片机技术的发展方向，学到具有较高实用价值的技术。

本书可作为高职高专院校计算机、机电、电子等专业的教材，也可供相关专业的工程技术人员学习参考。

本书内容分为三大部分：MCS51系列单片机的硬件结构与原理（第1，2，5～7章）；指令系统与汇编语言程序设计（第3，4章）；单片机并行、串行系统扩展技术及应用（第8，9，10章）。前两部分是单片机技术的基础；第三部分是外部硬件的扩展与应用，也是利用单片机进行应用系统开发设计的重要内容

第1章 单片机概述

1.1 单片机的发展1

1.1.1 单片机与微型计算机1

1.1.2 单片机发展概况1

1.2 MCS51系列及兼容单片机的类型2

1.3 单片机的应用与开发4

1.3.1 单片机与嵌入式应用4

1.3.2 单片机应用系统的开发过程4

习题5

第2章 单片机硬件结构与原理

2.1 硬件结构6

2.1.1 单片机结构6

2.1.2 单片机的工作原理8

2.2 单片机引脚功能8

2.3 单片机存储系统配置10

2.3.1 存储系统总体配置10

2.3.2 程序存储器ROM11

2.3.3 片内数据存储器RAM12

2.3.4 特殊功能寄存器SFR13

2.3.5 片外数据存储器RAM15

2.3.6 堆栈16

2.4 并行I/O端口17

2.4.1 P0口17

2.4.2 P1口19

2.4.3 P2口19

2.4.4 P3口21

2.4.5 端口特点比较21

2.5 单片机时序22

2.5.1 时钟电路22

2.5.2 几个周期概念22

2.5.3 时序23

2.6 单片机的工作方式25

2.6.1 复位25

2.6.2 连续执行方式26

2.6.3 单步执行方式26

2.6.4 HMOS型单片机的掉电方式27

2.6.5 CHMOS型单片机的节电方式27

习题28

第3章 单片机指令系统

3.1 指令格式与符号29

3.1.1 汇编语言指令的格式29

3.1.2 指令系统常用符号说明30

3.1.3 机器码 31

3.2 寻址方式32

3.2.1 立即数寻址33

3.2.2 直接寻址方式33

3.2.3 寄存器寻址方式33

3.2.4 寄存器间接寻址方式34

3.2.5 基址加变址寻址方式35

3.2.6 相对寻址方式35

3.2.7 位寻址方式35

3.3 数据传送类指令36

3.3.1 片内RAM及SFR数据传送指令36

3.3.2 片外RAM及I/O端口数据传送指令39

3.3.3 读ROM指令40

3.3.4 数据交换指令41

3.3.5 堆栈操作指令42

3.4 算术运算指令43

3.4.1 加法运算指令43

３.４.２ 减法运算指令45

３.４.３ 乘除运算指令47

3.5 逻辑运算指令48

3.5.1 与运算指令48

3.5.2 或运算指令49

3.5.3 异或运算指令49

3.5.4 累加器A清0与取反指令50

3.5.5 循环移位指令50

3.6 控制转移指令51

3.6.1 无条件转移指令51

3.6.2 条件转移指令54

3.6.3 子程序调用指令56

3.6.4 返回指令57

3.6.5 空操作指令58

3.7 布尔指令集58

3.7.1 位传送指令58

3.7.2 位清0与置位指令59

3.7.3 位逻辑运算指令59

3.7.4 位条件转移指令60

习题61

第4章 汇编语言程序设计

4.1 概述63

4.1.1 汇编语言程序设计步骤63

4.1.2 汇编与汇编语言63

4.2 常用伪指令65

4.3 汇编语言程序基本结构68

4.3.1 顺序结构69

4.3.2 选择结构70

4.3.3 循环结构72

4.4 散转程序75

4.5 算术运算程序80

4.6 数据转换与处理程序83

4.7 查表程序87

4.8 位处理程序90

4.9 子程序92

4.9.1 程序类型92

4.9.2 子程序结构特点93

4.9.3 子程序的参数传递94

习题98

第5章 单片机中断系统

5.1 中断概述101

5.2 中断系统结构102

5.2.1 8051中断系统结构102

5.2.2 中断源与中断入口102

5.2.3 中断系统相关特殊功能寄存器SFR103

5.3 中断处理过程106

5.3.1 中断响应106

5.3.2 中断处理108

5.3.3 中断返回109

5.3.4 中断服务程序的运行109

5.4 外部中断源的扩展110

5.4.1 利用定时/计数器扩展外部中断源111

5.4.2 利用中断和查询结合扩展外部中断源111

5.4.3 用可编程中断控制器芯片扩展外部中断源112

5.5 中断应用举例113

习题114

第6章 单片机定时/计数器及应用

6.1 定时/计数器结构与工作原理115

6.1.1 定时与计数115

6.1.2 定时与计数的实现方式115

6.1.3 定时/计数器结构与工作原理116

6.2 定时/计数器控制寄存器117

6.2.1 定时/计数器控制寄存器TCON117

6.2.2 定时/计数器方式寄存器TMOD117

6.3 定时/计数器工作方式118

6.3.1 方式0——13位定时/计数器118

6.3.2 方式1——16位定时/计数器120

6.3.3 方式2——8位自动重装初值定时/计数器121

6.3.4 方式3——分为两个8位定时/计数器121

6.4 定时/计数器的应用122

6.4.1 定时/计数器的初始化122

6.4.2 定时/计数器应用实例123

习题126

第7章 单片机串行接口

7.1 串行通信概述127

7.2 串行通信标准接口131

7.2.1 RS232C标准接口131

7.2.2 RS485标准接口136

7.3 单片机串行接口结构137

7.3.1 串行接口结构与原理137

7.3.2 串行接口相关SFR寄存器139

7.4 串行接口工作方式141

7.4.1 工作方式0——8位同步移位寄存器141

7.4.2 工作方式1——8位UART143

7.4.3 工作方式2，3——9位UART144

7.4.4 串行接口波特率145

7.5 串行接口应用147

7.5.1 扩展并行I/O端口147

7.5.2 双机通信152

7.5.3 多机通信158

习题163

第8章 并行系统扩展与接口

8.1 单片机的片外三总线结构164

8.2 存储器扩展166

8.2.1 半导体存储器的类型167

8.2.2 EPROM存储器的扩展168

8.2.3 SRAM存储器的扩展170

8.2.4 E2PROM存储器的扩展172

8.2.5 Flash ROM存储器的扩展173

8.3 并行I/O端口扩展174

8.3.1 通用芯片扩展I/O端口175

8.3.2 可编程并行接口8255A 179

8.4 键盘接口188

8.4.1 键盘的类型188

8.4.2 独立键盘接口189

8.4.3 矩阵键盘接口191

8.5 LED显示器接口196

8.5.1 LED显示器的显示方式196

8.5.2 LED显示器接口198

8.6 点阵液晶显示器接口199

8.6.1 液晶模块引脚功能200

8.6.2 单片机与液晶模块的接口200

8.6.3 控制命令202

8.6.4 片内RAM205

8.6.5 液晶模块初始化206

8.6.6 应用编程207

8.7 打印机接口211

8.7.1 Centronics并行接口标准211

8.7.2 打印机接口与编程212

8.8 DAC及ADC接口214

8.8.1 DAC及接口215

8.8.2 ADC及接口220

习题223

第9章 典型串行总线与接口

9.1 I2C总线225

9.1.1 I2C总线概述225

9.1.2 AT24C系列E2PROM存储器226

9.2 SPI总线接口233

9.2.1 SPI总线接口概述233

9.2.2 看门狗定时器与E2PROM芯片X5045 233

9.3 1Wire总线241

习题248

第10章 单片机应用系统开发

10.1 单片机应用系统开发概述249

10.2 单片机开发系统253

10.3 超声波测距仪的研制254

习题261

附录A MCS51单片机指令系统表

附录B ASCII码表

参考文献