《全国高等学校自动化专业系列教材：单片机原理及应用》以MCS-51系列单片机为例，系统、全面地介绍单片机的原理、接口及应用技术。全书共分9章，其主要内容包括概论，MCS-51系列单片机的资源配置，MCS-51系列单片机的指令系统及汇编语言程序设计，单片机的C语言编程，MCS-51系列单片机的片内接口及中断，MCS-51系列单片机的扩展技术，单片机应用系统的接口技术，单片机应用系统设计，单片机应用系统设计实例。大部分章配有习题，以帮助读者深入学习。
《全国高等学校自动化专业系列教材：单片机原理及应用》可作为高等院校自动化、电气工程、机电一体化及相关专业本科教材，还可作为相关专业专科教材，也可作为从事单片机应用开发的工程技术人员的参考书。
为适应教学改革和课程建设发展的需要，以单片机中的主流机型MCS-51系列为背景，系统地介绍了单片机的原理、接口及应用技术，体现了教材的系统性和科学性； 为帮助读者建立单片机系统及系统设计的整体概念，书中给出了应用系统设计的一般方法，并以4个不同对象为例，介绍了实际系统的设计方法，具有很强的实用性和可操作性； 读者通过对《全国高等学校自动化专业系列教材：单片机原理及应用》的学习，可以了解单片机的特点及相关应用常识，并具备设计一个单片机应用系统的基本能力。
单片微型计算机（简称单片机），具有集成度高、功能强、可靠性高、系统结构简单、易于掌握、价格低廉等优点，在工业测控系统、智能仪器仪表、家用电器等诸多领域中得到了广泛的应用。单片机技术的应用水平高低已成为衡量一个国家工业化发展水平高低的标志之一。
本书是在作者多年来讲授该门课程和从事单片机应用系统研究工作的基础上，参考国内外大量文献和其他相关教材，精心编写而成的。本书可作为自动化专业、机电一体化专业和电气工程专业本科教材，还可作为相关专业专科学生教材，亦可作为高等教育自学教材和有关工程技术人员的参考书。
本书以单片机中的主流机种MCS51系列单片机为背景机，系统地介绍单片机的相关技术。全书共9章。第1章介绍单片机的结构特点、工作原理及发展趋势； 第2章介绍MCS51系列单片机的内部硬件资源、存储器组织结构及外部特性； 第3章介绍单片机的指令系统及汇编语言程序设计，包括寻址方式、常用指令介绍、汇编语言程序设计步骤及方法，并给出一些常用的实用子程序； 第4章简介单片机的C语言编程方法； 第5章介绍51单片机片内接口及中断，包括51单片机的并行输入输出接口及应用、串行输入输出接口及应用、定时器/计数器及应用、中断系统及其应用； 第6章介绍51单片机系统的扩展技术，包括外部程序存储器的扩展技术、外部数据存储器的扩展技术、并行输入输出接口扩展技术以及串行输入输出接口扩展技术，并通过实例介绍各种扩展技术的简单应用方法； 第7章介绍单片机应用系统接口技术，包括LED显示器、LCD显示器、键盘、A/D转换器、D/A转换器以及通信的相关技术及应用； 第8章介绍单片机应用设计的基本原则、过程和方法、可靠性设计及开发工具； 第9章介绍单片机应用系统设计实例，通过4个具体的应用实例，使读者掌握如何设计满足一定要求的单片机应用系统。
本书在介绍单片机原理的基础上，注重原理与应用的有机结合，以帮助读者建立单片机系统及系统设计的整体概念； 为了便于读者对单片机的理解和自学，书中给出了相应的设计实例和习题，使读者通过对本书的学习，了解单片机的特点及相关应用常识，并具备设计一个单片机应用系统的基本能力。
本书由黄勤任主编，并编写第1、2、5、6章； 李楠任副主编，并编写第3章及7.1.1小节、7.1.3小节、7.2节、7.3节； 胡青编写第4章及7.1.2小节、7.4节； 凌睿编写第8章； 盛朝强编写第9章。
由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，敬请读者批评指正。
编者
2010年5月
黄勤，1982年1月毕业于重庆大学自动控制专业，现为重庆大学教授。多年来为本科生讲授了“微型计算机原理及应用”、“单片机原理及应用”、“计算机硬件技术基础”、“微型计算机控制技术”等课程；主编和参编了《微型计算机控制技术》、《计算机硬件技术基础》、《计算机硬件技术基础实验教程》、《计算机硬件技术基础学习指导》、《计算机控制系统》等教材；发表论文多篇，先后主持重庆市自然科学基金项目一项、重庆市教改项目和重庆大学教改项目多项。曾获教育部科学技术进步二等奖、重庆市优秀教学成果一等奖、重庆市优秀教学成果三等奖、全国优秀教改项目一等奖等。
第1章 概论
1.1 单片机技术的发展过程及趋势
1.2 单片机的典型结构及工作原理
1.2.1 单片机组成及结构
1.2.2 单片机的工作原理
1.3 典型单片机的结构及特点
1.3.1 MCS-51系列单片机的结构及特点
1.3.2 其他单片机的结构及特点
1.4 单片机应用系统的开发过程
1.5 本书的结构及教学安排
习题
第2章 MCS-51系列单片机的资源配置
2.1 MCS-51系列单片机的在片资源及外部特性
2.1.1 MCS-51系列单片机的在片资源
2.1.2 MCS-51系列单片机的外部特性
2.2 MCS-51系列单片机的存储器系统
2.2.1 程序存储器
2.2.2 数据存储器
2.3 MCS-51系列单片机的时钟电路与复位电路
2.3.1 时钟电路
2.3.2 复位电路
习题
第3章 MCS-51系列单片机的指令系统及汇编语言程序设计
3.1 寻址方式
3.1.1 立即寻址
3.1.2 直接寻址
3.1.3 寄存器寻址
3.1.4 寄存器间接寻址
3.1.5 变址寻址
3.1.6 相对寻址
3.1.7 位寻址
3.2 指令系统
3.2.1 数据传送类指令
3.2.2 运算和移位指令
3.2.3 控制转移指令
3.2.4 位操作指令
3.3 汇编语言程序设计
3.3.1 汇编语言程序设计步骤
3.3.2 汇编语言程序设计方法
3.4 实用汇编语言程序设计
3.4.1 四则运算子程序
3.4.2 数制变换子程序
3.4.3 数据处理子程序
3.4.4 其他子程序
习题
单片机原理及应用
目录
第4章 单片机的C语言编程
4.1 C51的程序结构
4.2 C51的数据类型及运算符
4.2.1 C51的存储类型
4.2.2 C51的存储模式
4.2.3 C51的数据类型
4.2.4 C51的指针
4.2.5 C51对扩展外设的访问
4.2.6 C51的运算符
4.3 C51的函数
4.3.1 C51函数的定义
4.3.2 C51函数参数传递及返回值传递
4.3.3 C51函数的调用
4.3.4 C51的库函数和宏定义
4.4 C51程序设计
4.4.1 C51程序设计方法
4.4.2 C51程序设计实例
习题
第5章 MCS-51系列单片机的片内接口及中断
5.1 并行I/O接口及其应用
5.1.1 并行I/O接口的功能
5.1.2 并行I/O接口的结构
5.1.3 并行I/O接口的应用
5.2 定时器/计数器及其应用
5.2.1 定时器/计数器的结构和工作原理
5.2.2 定时器/计数器的工作方式
5.2.3 定时器/计数器的编程
5.2.4 定时器/计数器的应用
5.3 中断系统及其应用
5.3.1 中断系统结构
5.3.2 中断处理过程
5.3.3 中断的应用
5.4 串行接口及其应用
5.4.1 串行口的结构
5.4.2 串行口的工作方式
5.4.3 串行口的使用
5.4.4 串行口的应用
习题
第6章 MCS-51系列单片机的扩展技术
6.1 外部存储器的扩展技术
6.1.1 外部程序存储器的扩展技术
6.1.2 外部数据存储器的扩展技术
6.2 并行接口的扩展技术
6.2.1 简单输入输出口的扩展
6.2.2 可编程并行输入输出口8255的扩展
6.2.3 可编程并行输入输出口8155的扩展
6.3 串行接口的扩展技术
6.3.1 I2C串行总线
6.3.2 51单片机与I2C总线器件的接口
6.3.3 串行E2PROM与51单片机与I2C总线器件的接口
习题
第7章 单片机应用系统接口技术
7.1 键盘和显示器接口技术
7.1.1 LED接口技术
7.1.2 LCD接口技术
7.1.3 键盘接口技术
7.2 模数转换
7.2.1 模数转换原理
7.2.2 常用模数转换器及接口技术
7.3 数模转换
7.3.1 数模转换原理
7.3.2 常用数模转换器及接口技术
7.4 网络通信技术
7.4.1 RS?485
7.4.2 CAN
7.4.3 以太网
习题
第8章 单片机应用系统设计
8.1 系统设计的基本原则和要求
8.1.1 系统设计的原则
8.1.2 系统设计的基本要求
8.2 系统设计的过程和方法
8.3 单片机应用系统的开发工具
8.4 单片机应用系统设计的可靠性设计
8.4.1 电路的可靠性设计
8.4.2 印制电路板的可靠性设计
8.4.3 软件的可靠性设计
第9章 单片机应用系统设计实例
9.1 标准状态气体流量测量系统
9.1.1 系统需求分析及总体设计
9.1.2 系统硬件设计
9.1.3 系统软件设计
9.2 电热恒温箱控制系统
9.2.1 系统需求分析及总体设计
9.2.2 系统硬件设计
9.2.3 系统软件设计
9.3 小功率直流伺服系统
9.3.1 系统需求分析及总体设计
9.3.2 系统硬件设计
9.3.3 系统软件设计
9.4 智能小车图像循迹系统
9.4.1 系统需求分析及总体设计
9.4.2 系统硬件设计
9.4.3 系统软件设计
习题
附录MCS-51系列单片机指令表
参考文献
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