本书由多位长期从事单片机课程教学的一线教师，在研究和总结应用技术教育特色的基础上，根据单片机教学基本要求编写而成。全书详细介绍了单片机的特点、分类及开发步骤；单片机的内部结构、工作原理；时序及工作方式，P89C5x单片机FLASH存储器的编程及加密方法；P89C5x单片机的指令系统及汇编语言程序设计基础；单片机片内集成部件，中断、定时器/计数器及串行接口的原理及应用；单片机片内资源的应用；单片机并行总线和串行总线扩展技术，IIC总线、SPI总线及单总线等串行扩展总线技术；单片机系统最重要的两个应用方面：人机接口及模拟接口的扩展方法。最后还介绍了单片机应用系统的设计方法，并完整地介绍了两个具有典型代表意义的设计实例。

本书以目前流行的兼容80C51单片机和集成功能更强的P89C5x单片机为核心，全面、系统地介绍了单片机的工作原理及接口技术。主要内容包括：单片机概述、内部结构及工作原理、指令系统与汇编程序设计、中断与定时器/计数器、串行通信技术、外部系统扩展、人机接口及模拟接口技术等。为了适应现代单片机技术的发展，对当前流行的串行扩展总线技术，如IIC、SPI及单总线做了较详细的介绍，并且介绍了在存储器及A/D、D/A变换中的应用技术。最后还介绍了单片机应用系统的设计方法，并完整地介绍了两个单片机应用系统的典型范例。本书参考大量单片机技术资料的基础上编写而成，每小节都有针对性的例题和思考题，每单元都有一定数量的测试题，重点单元都安排了配套的实训练习，有利于读者更全面深入地掌握单片机应用技术。

本书可作为高等院校本科及高职高专电子信息工程、应用电子技术、电气工程、计算机应用、自动化及机电一体化等专业的教材，也可以作为工程技术人员及有关技术培训用书。

第1单元 概述1

 1.1 计算机发展概述1

 1.2 单片微型计算机简介2

1.2.1 单片机的发展及应用概述2

1.2.2 常用系列单片机产品简介3

1.2.3 P89系列单片机简介3

 1.3 单片机应用系统的开发过程5

1.3.1 单片机应用系统的开发步骤5

1.3.2 单片机开发技术的新方法5

 单元小结6

 单元测试6

第2单元 P89C5x单片机的结构及原理7

 2.1 P89C5x单片机结构 7

2.1.1 P89C5x单片机的内部结构7

2.1.2 P89C5x端子及功能10

 2.2 P89C5x单片机的存储器结构11

2.2.1 存储器地址空间11

2.2.2 P89C5x程序存储器及地址空间12

2.2.3 P89C5x数据存储器及地址空间13

2.2.4 P89C5x的特殊功能寄存器14

 2.3 P89C5x单片机的I/O口18

2.3.1 P0端口的结构及功能18

2.3.2 P1端口的结构及功能19

2.3.3 P2端口的结构及功能19

2.3.4 P3端口的结构及功能19

 2.4 单片机的工作方式及时序20

2.4.1 复位方式20

2.4.2 程序执行方式21

2.4.3 低功耗方式22

2.4.4 在线仿真方式24

2.4.5 振荡器与时钟电路24

2.4.6 可编程时钟输出25

2.4.7 机器周期和指令周期25

 2.5 单片机FLASH存储器的编程及加密方法27

2.5.1 FLASH存储器的编程27

2.5.2 单片机的加密方法29

 2.6 实训——单片机实验系统快速入门30

 单元小结31

 单元测试31

第3单元 P89C5x单片机的指令系统及编程举例33

 3.1 指令系统简介33

3.1.1 指令概述33

3.1.2 指令格式33

3.1.3 指令分类及符号说明 34

 3.2 P89C5x单片机的寻址方式35

3.2.1 立即寻址35

3.2.2 直接寻址35

3.2.3 寄存器寻址35

3.2.4 寄存器间接寻址36

3.2.5 变址寻址36

3.2.6 相对寻址36

3.2.7 位寻址37

 3.3 指令系统38

3.3.1 数据传送类指令38

3.3.2 算术运算类指令41

3.3.3 逻辑运算类指令42

3.3.4 控制转移类指令44

3.3.5 位操作类指令46

 3.4 伪指令47

 3.5 汇编语言程序设计基础49

3.5.1 顺序程序设计49

3.5.2 分支程序设计50

3.5.3 循环程序设计52

3.5.4 子程序设计55

3.5.5 查表程序设计56

3.5.6 软件延时程序设计57

3.5.7 输入/输出程序设计58

 3.6 实训——程序设计59

 单元小结59

 单元测试60

第4单元 P89C5x单片机的中断系统及定时器/计数器62

 4.1 P89C5x中断系统62

4.1.1 中断技术概述62

4.1.2 P89C5x单片机中断系统结构及控制原理63

4.1.3 外部中断源的扩展70

 4.2 P89C5x单片机定时器/计数器71

4.2.1 P89C5x定时器/计数器的内部结构及工作原理71

4.2.2 T0和T1的工作方式及应用76

4.2.3 T2定时器/计数器的工作方式及应用79

4.2.4 定时器/计数器的综合应用85

 4.3 实训——中断与定时器/计数器综合应用86

 单元小结87

 单元测试88

第5单元 P89C5x单片机串行口及应用89

 5.1 串行通信基础89

5.1.1 串行通信的基本方式89

5.1.2 串行信号的传送方式92

5.1.3 RS-232C总线标准93

 5.2P89C5x单片机的串行端口及控制寄存器95

5.2.1 串行端口的内部结构95

5.2.2 通信过程96

5.2.3 串行通信控制寄存器96

 5.3 串行通信工作方式及波特率98

5.3.1 串行口的工作方式98

5.3.2 波特率设置101

 5.4 串行端口工作方式的应用102

5.4.1 方式0的应用102

5.4.2 方式1的应用103

5.4.3 方式2的应用106

5.4.4 方式3的应用109

5.4.5 多机通信109

 5.5 实训——单片机双机通信110

 单元小结111

 单元测试111

第6单元 单片机并行总线扩展113

 6.1 并行扩展总线113

6.1.1 并行扩展总线方法113

6.1.2 地址译码方法114

6.1.3 总线驱动116

 6.2 存储器扩展117

6.2.1 程序存储器的扩展117

6.2.2 数据存储器的扩展123

6.2.3 同时扩展程序存储器和数据存储器124

 6.3 并行I/O口扩展126

6.3.1 I/O接口功能和数据传送126

6.3.2 简单I/O口的扩展127

6.3.3 可编程多功能接口81C55的扩展129

 6.4 实训——单片机I/O口扩展138

 单元小结140

 单元测试140

第7单元 单片机串行总线扩展142

 7.1 IIC总线142

7.1.1 IIC串行总线的特点142

7.1.2 IIC总线接口电路及工作原理143

7.1.3 IIC总线的数据传输控制144

7.1.4 IIC总线接口扩展147

 7.2 SPI总线155

7.2.1 SPI串行总线的特点155

7.2.2 SPI串行总线接口电路及工作原理156

7.2.3 SPI的配置157

7.2.4 SPI总线接口扩展158

 7.3 单总线160

7.3.1 单总线结构及特点160

7.3.2 单总线接口电路及ID地址码162

7.3.3 单总线芯片的数据传输控制163

 7.4 实训——IIC总线EEPROM存储器扩展165

 单元小结166

 单元测试167

第8单元 单片机常用人机接口168

 8.1 LED显示器及其接口168

8.1.1 LED数码管的结构及编码方式168

8.1.2 LED数码管接口169

8.1.3 点阵式LED显示器驱动接口175

 8.2 LCD显示器及其接口178

8.2.1 LCD显示器的结构和工作原理178

8.2.2 LCD显示器的分类和驱动方式179

8.2.3 LCD显示器典型实例180

 8.3 键盘及其接口187

8.3.1 键盘的工作原理188

8.3.2 独立式键盘及其接口188

8.3.3 矩阵式键盘及其接口190

8.3.4 单片机系统中的键盘及显示器接口197

 8.4 实训——电子钟设计199

 单元小结201

 单元测试201

第9单元 单片机模拟量接口203

 9.1 D/A转换接口203

9.1.1 D/A转换器的基本原理及主要性能指标203

9.1.2 8位并行D/A转换器DAC0832205

9.1.3 10位串行D/A转换器TLC5615210

 9.2 A/D转换接口213

9.2.1 A/D转换器的基本原理及主要性能指标213

9.2.2 8位并行A/D转换器ADC0809 215

9.2.3 三位半BCD码输出A/D转换器MC14433218

9.2.4 12位串行A/D转换器TLC2543222

 9.3 实训——A/D、D/A转换227

9.3.1 A/D转换实训227

9.3.2 D/A转换实训228

 单元小结229

 单元测试230

第10单元 单片机应用系统设计方法与实例232

 10.1 单片机应用系统的设计过程232

10.1.1 系统设计的基本要求232

10.1.2 系统设计的内容和步骤233

10.1.3 抗干扰设计234

 10.2 简易数字电压表设计239

10.2.1 功能要求239

10.2.2 方案论证239

10.2.3 系统硬件电路设计239

10.2.4 系统软件设计239

10.2.5 源程序清单240

 10.3 步进电动机控制246

10.3.1 步进电动机的工作原理246

10.3.2 功能要求246

10.3.3 系统硬件电路设计247

10.3.4 源程序清单250

 单元小结252

 单元测试253

附录254

 附录A AT89系列单片机简介254

 附录B 单片机指令表257

 附录C ASCⅡ码表260

 附录D 常用芯片端子图261

参考文献264