本书从教学的角度出发，以MCS-51系列单片机为基础，系统、全面地介绍微型计算机的原理及应用，是一本重在原理与应用、兼顾理论的实用教程。主要内容包括：微型计算机基础、MCS-51系列单片机基础、汇编语言程序设计、硬件资源的应用、存储器及I/O口的扩展、应用系统的设计、单片机的C语言设计概述、嵌入式系统概述。全书通过大量的例子阐述了微型计算机原理的基本问题，通过这些实例的学习，读者可以很容易地掌握微型计算机和单片机的应用基础。
嵌入式系统基础
—— 单片微型计算机原理及应用
姜志海 刘连鑫 王蕾 编著
本书特点
融入了嵌入式系统的基本概念
采用循序渐进的叙述方式，通俗易懂
重在原理及应用、兼顾理论
全书从教学的角度出发，系统、全面地讲述了微型计算机的基础知识、嵌入式系统的基本概念、单片机原理及其应用；同时，每章的末尾均设有小结和习题，用以巩固所学知识。
全书通过大量例子阐述了微型计算机原理的基本问题，通过这些实例的学习，读者可以很容易地掌握微型计算机和单片机的应用基础。
该教程在叙述方法上深入浅出、趣味性强，力求将枯燥乏味的学习过程变得轻松自如，引导读者享受到学习嵌入式系统的乐趣。
单片机作为微型计算机的一个重要分支，发展迅速，应用领域日趋扩大，特别是在工业测控、智能仪器仪表、机电一体化产品、家电等领域得到了广泛应用。世界上许多集成电路生产厂商相继推出了各种类型的单片机，尤其是美国Intel公司生产的MCS-51系列单片机，由于其具有集成度高、处理能力强、可靠性好、系统结构简单、价格低廉、易于使用等优点，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，并取得了令人瞩目的成果。尽管目前世界各大公司研制的各种高性能的单片机不断问世，但由于MCS-51单片机易于学习、掌握，性价比高，并且以MCS-51单片机基本内核为核心的各种扩展、增强型的单片机不断推出，所以在今后若干年内，MCS-51系列单片机仍是我国在单片机应用领域的首选。
在本书的编写内容中，融入了编者多年教学、科研的经验与应用实例。全书从教学的角度出发，系统、全面地介绍了微型计算机的基础知识、MCS-51单片机原理和应用，是一本重在原理与应用、兼顾理论的实用教程。
全书共分两大部分：基础篇和应用篇。在基础篇部分，主要包括微型计算机基础、半导体存储器基础、I/O口基础、单片机及嵌入式系统基础。在应用篇部分，主要包括MCS-51单片机程序设计、MCS-51单片机基本应用、扩展应用。全书通过大量的例子阐述了单片机的基本问题，每章末尾有本章小结、习题以巩固所学知识。
本书由姜志海、刘连鑫、王蕾共同完成。其中，第1～3章由王蕾编写；第4～8章和第12章由姜志海编写；第9～11章由刘连鑫编写；全书由姜志海负责整理、统稿。
本书在编写过程中得到了许多专家和同行的大力支持和热情帮助，他们对本书提出了许多建设性的建议和意见，在此一并表示衷心的感谢。
鉴于编者的水平有限，加之新型单片机芯片不断涌现，其应用技术也在不断发展，书中难免有不完善、不足之处，恳请广大读者批评指正。
2009年6月
电子与电气工程
本书特点
融入了嵌入式系统的基本概念
采用循序渐进的叙述方式，通俗易懂
重在原理及应用、兼顾理论
全书从教学的角度出发，系统、全面地讲述了微型计算机的基础知识、嵌入式系统的基本概念、单片机原理及应用；同时，每章的末尾均设有小结和习题，用以巩固所学知识。
全书通过大量例子阐述了微型计算机原理的基本问题，通过这些实例的学习，读者可以很容易地掌握微型计算机和单片机的应用基础。
该教程在写法上讲究深入浅出、趣味性强，力求将枯燥乏味的学习过程变得轻松自如，引导读者享受到学习嵌入式系统的乐趣。
出版说明
前言
教学建议上篇 基 础 篇第1章 微型计算机基础2
1.1 微型计算机概述2
1.1.1 微型计算机的发展2
1.1.2 微型计算机的分类4
1.1.3 微型计算机的特点及
应用5
1.1.4 现代微型计算机技术的
发展趋势7
1.2 微型计算机系统8
1.2.1 微型计算机基本结构8
1.2.2 微处理器、微型计算机、
微型计算机系统11
1.2.3 微型计算机的主要术语
及性能指标15
1.3 数字电路基础15
1.3.1 基本的门电路16
1.3.2 三态门与缓冲器16
1.3.3 触发器与锁存器17
1.4 计算机中的数制和编码19
1.4.1 计算机中的数制及
转换19
1.4.2 带符号数的表示21
1.4.3 定点数和浮点数25
1.4.4 计算机中常用的编码26
本章小结28
习题28第2章 半导体存储器基础29
2.1 存储器系统29
2.2 半导体存储器概述29
2.2.1 存储器的分类30
2.2.2 存储器的主要性能
指标31
2.2.3 存储器芯片的一般
结构32
2.2.4 存储器地址空间的结构
形式33
2.3 典型存储器芯片介绍33
2.3.1 静态随机存取存储器34
2.3.2 紫外线擦除可编程
ROM34
2.3.3 电擦除可编程ROM35
2.3.4 快速擦写存储器41
2.4 堆栈42
本章小结44
习题45第3章 输入/输出接口基础46
3.1 微型计算机接口与接口技术46
3.1.1 接口的基本概念46
3.1.2 I/O接口的端口及
编址49
3.1.3 I/O接口的发展51
3.2 CPU与外设的数据传输方式51
3.2.1 无条件传输方式51
3.2.2 程序查询传输方式52
3.2.3 中断传输方式52
3.2.4 DMA传输方式53
3.3 串行通信54
3.3.1 串行通信数据传输的
方向54
3.3.2 串行通信的方式55
3.3.3 串行接口芯片UART
和USART58
3.3.4 调制解调器59
3.4 中断60
3.4.1 概述60
3.4.2 中断处理过程61
3.5 可编程的定时器/计数器63
3.5.1 概述63
3.5.2 可编程定时器/计数器
工作原理65
本章小结65
习题65第4章 单片机及嵌入式系统概述67
4.1 单片机概述67
4.1.1 概述67
4.1.2 常用的单片机产品72
4.1.3 单片机应用系统76
4.1.4 单片机开发系统概述77
4.2 嵌入式系统概述78
4.2.1 嵌入式系统定义、特点
及分类78
4.2.2 嵌入式微处理器80
4.2.3 嵌入式系统的应用
领域82
4.2.4 嵌入式系统的发展
趋势84
本章小结85
习题85第5章 MCS-51系列单片机
硬件结构86
5.1 MCS-51单片机的总体结构86
5.1.1 主要组成87
5.1.2 外部引脚说明88
5.2 MCS-51单片机的微处理器90
5.2.1 运算器90
5.2.2 控制器92
5.3 MCS-51单片机的存储器92
5.3.1 程序存储器93
5.3.2 数据存储器94
5.4 MCS-51单片机的主要硬件
资源97
5.4.1 并行口97
5.4.2 中断系统100
5.4.3 定时器/计数器105
5.4.4 串行接口110
5.5 MCS-51单片机的辅助电路
及时序115
5.5.1 时钟电路115
5.5.2 复位及复位电路116
5.5.3 CPU的时序117
本章小结118
习题119第6章 MCS-51系列单片机
指令系统120
6.1 概述120
6.1.1 指令和指令系统120
6.1.2 程序与程序设计121
6.1.3 操作数的类型123
6.2 MCS-51单片机指令系统
基础123
6.2.1 概述123
6.2.2 指令描述约定123
6.2.3 寻址方式124
6.3 MCS-51单片机的指令系统126
6.3.1 数据传输类指令127
6.3.2 算术运算类指令131
6.3.3 逻辑运算类指令137
6.3.4 控制转移类指令140
6.3.5 位操作类指令144
6.4 MCS-51单片机的伪指令147
6.4.1 概述147
6.4.2 伪指令说明147
本章小结150
习题150下篇 应 用 篇第7章 MCS-51系列单片机汇编
语言程序设计154
7.1 程序设计概述154
7.1.1 程序设计步骤154
7.1.2 程序设计技术155
7.1.3 评价程序质量的标准… 156
7.2 顺序结构的程序设计156
7.2.1 概述156
7.2.2 顺序结构程序设计
举例156
7.3 分支结构的程序设计159
7.3.1 概述159
7.3.2 无条件/条件转移程序
设计举例160
7.3.3 散转程序设计举例161
7.4 循环结构的程序设计164
7.4.1 概述164
7.4.2 循环结构程序设计
举例165
7.4.3 编写循环程序时应注意
的问题169
7.5 查表程序设计170
7.5.1 概述170
7.5.2 查表程序设计举例170
7.6 子程序设计174
7.6.1 概述174
7.6.2 子程序应用设计举例… 175
7.7 数字滤波程序176
7.7.1 程序判断滤波177
7.7.2 中值滤波178
7.7.3 算术平均数值滤波178
7.7.4 去极值平均数滤波179
本章小结180
习题181第8章 MCS-51系列单片机硬件资源
的应用182
8.1 MCS-51单片机的并行口的
应用182
8.1.1 应用基础182
8.1.2 内部并行I/O口应用
举例183
8.2 MCS-51单片机的中断系统的
应用184
8.2.1 中断系统的初始化184
8.2.2 中断系统应用举例185
8.2.3 中断请求的撤除188
8.3 MCS-51单片机的定时器/
计数器的应用189
8.3.1 定时器/计数器的
初始化189
8.3.2 定时器/计数器应用
举例190
8.4 MCS-51单片机的串行接口的
应用193
8.4.1 串行口的初始化193
8.4.2 串行口的应用举例194
8.4.3 RS-232C和RS-485
接口198
本章小结201
习题201第9章 MCS-51系列单片机存储器
扩展技术202
9.1 概述202
9.1.1 存储器扩展时的系统
总线及扩展能力202
9.1.2 存储器扩展时有关信号
的连接203
9.1.3 常用的译码方式204
9.2 并行存储器扩展举例206
9.2.1 程序存储器扩展
举例206
9.2.2 数据存储器扩展
举例208
9.2.3 存储器综合扩展
举例208
9.3 串行存储器EEPROM的扩展
实例209
本章小结213
习题213第10章 MCS-51系列单片机系统
扩展技术214
10.1 MCS-51单片机并行I/O口的
扩展技术214
10.1.1 单片机的口线直接作
I/O口214
10.1.2 简单I/O接口的
扩展215
10.1.3 利用8255A可编程芯
片扩展并行I/O口217
10.2 MCS-51单片机键盘接口
技术225
10.2.1 键盘工作原理225
10.2.2 独立式按键接口
技术226
10.2.3 行列式键盘227
10.3 MCS-51单片机显示器接口
技术229
10.3.1 概述230
10.3.2 LED静态显示与动态
显示231
10.3.3 串行口控制的LED
显示器与单片机的
接口233
10.4 键盘/显示接口综合设计
举例234
10.4.1 单片机经8255A与
键盘/显示器接口
技术234
10.4.2 HD7279键盘、显示器
接口芯片237
10.5 MCS-51单片机D/A转换器
接口技术243
10.5.1 D/A转换器概述243
10.5.2 8位并行D/A转换器
DAC0832244
10.5.3 12位串行D/A转换器
DAC7512247
10.5.4 串行电压输出型
D/A转换器250
10.6 MCS-51单片机A/D转换器
接口技术251
10.6.1 A/D转换器概述251
10.6.2 并行A/D转换器
ADC0809253
10.6.3 并行A/D转换器
AD574256
10.6.4 串行A/D转换器
TLC2543258
10.6.5 V/F式A/D转换
电路的应用262
本章小结263
习题263第11章 单片机应用系统的设计264
11.1 单片机应用系统结构及
设计内容264
11.1.1 单片机应用系统的
一般硬件组成264
11.1.2 单片机应用系统的
设计内容267
11.2 单片机应用系统的一般设计
方法267
11.2.1 确定系统的功能与
性能267
11.2.2 确定系统基本
结构268
11.2.3 单片机应用系统
硬件与软件设计269
11.2.4 资源分配271
11.3 单片机应用系统的调试272
11.3.1 单片机应用系统
调试工具272
11.3.2 单片机应用系统的
一般调试方法273
11.4 单片机应用系统的设计
实例276
本章小结287
习题287第12章 单片机的C语言设计概述288
12.1 MCS-51单片机与C语言288
12.1.1 单片机的C语言与
汇编语言的优势
对比288
12.1.2 单片机的C语言和
标准C语言的
比较291
12.1.3 单片机的C语言的
特点292
12.2 μVision2集成开发环境使用293
12.2.1 μVision2的安装294
12.2.2 μVision2的窗口与
菜单295
12.2.3 用μVision2建立
工程299
12.2.4 用μVision2调试
工程302
12.3 单片机的C程序调试举例与
调试技巧305
12.3.1 调试举例——
HELLO.C305
12.3.2 调试技巧306
本章小结310
习题310附 录311参考文献313
