以AT89系列单片机为代表机型，全面、详细地介绍了AT89系列单片机的硬体、软体及套用技术。全书共分11章，第1、2章介绍了单片机的硬体设计基础，包括单片机概述和AT89系列单片机的硬体体系结构与原理；第3～5章介绍了单片机的软体设计基础，包括指令系统、彙编语言程式设计、c51语言程式设计、C51与彙编语言的混合编程、KeilμVision2开发平台的使用及使用ProteusISIS进行单片机套用系统虚拟仿真的方法；第6章介绍了AT89系列单片机的内部资源及编程，包括中断系统、定时/计数器和串列通信；第7、8章介绍了AT89系列单片机存储器和外围接口扩展技术；第9章介绍了SPI、I2c和1．wire等串列汇流排接口技术、常用的串列接口外围晶片，并通过大量实例介绍了串列汇流排接口技术的套用；第10、11章介绍了单片机套用系统设计方法和设计实例。《单片机原理与套用及C51编程技术》选材新颖，内容丰富，讲解由浅入深、循序渐进，编排顺序合理，可读性好，实用性强，并有丰富的例题及习题。

前言

第1 章　单片机概述 1

1 1　单片机的概念及主要特点 1

1. 2　单片机的分类及发展趋势 1

1. 2. 1　单片机发展现状 1

1. 2. 2　单片机的发展趋势 2

1. 3　常见的主流单片机 3

1. 3. 1　目前流行的51 核心单片机 3

1. 3. 2　目前流行的非51 核心的单片机 8

1. 4　单片机的套用领域 9

习题1 10

第2 章　AT89 系列单片机的硬体体系

结构 11

2. 1　AT89 系列单片机概述 11

2. 1. 1　AT89 系列单片机简介 11

2. 1. 2　AT89 系列单片机的主要性能 11

2. 1. 3　AT89 系列单片机的主要品种 11

2. 1. 4　AT89 系列单片机的型号编码 13

2. 2　AT89 系列单片机的结构原理 13

2. 2. 1　AT89 系列单片机的基本组成 13

2. 2. 2　AT89 系列单片机的内部框图 14

2. 2. 3　AT89 系列单片机的CPU 14

2. 3　AT89 系列单片机的存储器结构 17

2. 3. 1　AT89 系列单片机的程式存储器 17

2. 3. 2　AT89 系列单片机的数据存储器 19

2. 4　AT89 系列单片机的引脚功能 26

2. 4. 1　外部引脚 26

2. 4. 2　片外汇流排结构 28

2. 5　AT89 系列单片机的I/ O 接口 28

2. 5. 1　P0 口 28

2. 5. 2　P1 口 29

2. 5. 3　P2 口 30

2. 5. 4　P3 口 30

2. 6　AT89S 系列单片机内部看门狗定

时器 31

2. 6. 1　看门狗定时器简介 31

2. 6. 2　看门狗定时器的使用 31

2. 7　AT89 系列单片机的复位工作方式 32

2. 8　AT89 系列单片机的低功耗方式 33

2. 8. 1　空闲工作方式 33

2. 8. 2　掉电工作方式 34

2. 9　AT89 系列单片机的时序 34

2. 9. 1　几个基本时序单位 34

2. 9. 2　CPU 取指令和执行指令时序 35

习题2 36

第3 章　单片机的指令系统及彙编语言

程式设计 38

3. 1　51 系列单片机指令系统概述 38

3. 2　51 系列单片机的定址方式 38

3. 2. 1　立即定址 39

3. 2. 2　暂存器定址 39

3. 2. 3　直接定址 39

3. 2. 4　暂存器间接定址 39

3. 2. 5　相对定址 40

3. 2. 6　变址定址 40

3. 2. 7　位定址 41

3. 3　51 系列单片机指令系统 41

3. 3. 1　数据传送指令 41

3. 3. 2　算术运算指令 44

3. 3. 3　逻辑操作指令 47

3. 3. 4　控制转移指令 49

3. 3. 5　位操作指令 55

3. 4　51 系列单片机彙编语言的语句格式 56

3. 5　51 系列单片机彙编程式常用伪指令 57

3. 5. 1　定义起始地址伪指令 57

3. 5. 2　定义彙编结束伪指令 57

3. 5. 3　标号赋值伪指令 58

3. 5. 4　位元组定义伪指令 58

3. 5. 5　字定义伪指令 58

3. 5. 6　存储区定义伪指令 59

3. 5. 7　位定义伪指令 59

3. 5. 8　内部RAM 地址赋值伪指令 59

3. 5. 9　外部RAM 地址赋值伪指令 59

3. 6　51 系列单片机彙编程式设计方法 60

3. 6. 1　顺序结构程式设计 60

3. 6. 2　分支结构程式设计 61

3. 6. 3　循环结构程式设计 61

3. 6. 4　查表程式设计 62

3. 6. 5　子程式设计 64

习题3 66

第4 章　C51 程式设计 67

4. 1　C51 程式设计基础 67

4. 1. 1　C51 语言特点和程式结构 67

4. 1. 2　C51 的字元集、标识符与关

键字 68

4. 2　C51 数据类型 69

4. 2. 1　字元型 70

4. 2. 2　整型 70

4. 2. 3　长整型 70

4. 2. 4　浮点型 70

4. 2. 5　位型 71

4. 2. 6　暂存器型 71

4. 3　C51 运算量 71

4. 3. 1　常量 71

4. 3. 2　变数 73

4. 3. 3　C51 扩展数据类型的变数定义 75

4. 3. 4　C51 绝对地址访问 77

4. 3. 5　储存模式 78

4. 4　C51 运算符和表达式 79

4. 4. 1　算术运算符与算术表达式 79

4. 4. 2　逻辑运算符与逻辑表达式 79

4. 4. 3　关係运算符与关係表达式 80

4. 4. 4　位操作运算符与位表达式 80

4. 4. 5　赋值运算符与赋值表达式 81

4. 4. 6　逗号运算符与逗号表达式 82

4. 5　C51 语句 82

4. 5. 1　if 语句 82

4. 5. 2　switch 语句 83

4. 5. 3　while 语句 84

4. 5. 4　do￣while 语句 84

4. 5. 5　for 语句 85

4. 5. 6　goto 语句、break 语句和continue

语句 85

4. 5. 7　return 语句 87

4. 6　C51 语言中的数组、指针、结构和

联合 87

4. 6. 1　数组 87

4. 6. 2　指针 88

4. 6. 3　结构 89

4. 6. 4　联合 90

4. 6. 5　枚举 91

4. 7　函式、库函式和预处理命令 91

4. 7. 1　函式的定义 92

4. 7. 2　函式的调用和声明 93

4. 7. 3　中断函式 93

4. 7. 4　库函式 95

4. 7. 5　预处理命令 97

4. 8　C51 程式设计 98

4. 8. 1　数值运算程式设计 98

4. 8. 2　硬体接口程式设计 100

4. 9　C51 语言和彙编语言混合编程 101

4. 9. 1　在C51 语言中嵌入彙编语言 101

4. 9. 2　C51 语言和彙编语言程式参数的

传递 103

4. 9. 3　带参数传递的彙编语言调用程式

实例 104

习题4 105

第5 章　单片机套用系统的开发环境及

仿真软体简介 106

5. 1　Keil C51 μVision2 集成开发环境 106

5. 1. 1　Keil C51 μVision2 的工作环境 106

5. 1. 2　工程的创建 108

5. 1. 3　工程的设定 109

5. 1. 4　工程的调试运行 110

5. 1. 5　存储空间资源的查看和修改 112

5. 1. 6　变数的查看和修改 113

5. 2　单片机硬体仿真开发工具Proteus 114

5. 2. 1　Proteus ISIS 的功能简介 114

5. 2. 2　Proteus ISIS 的用户界面 114

5. 2. 3　Proteus ISIS 的单片机系统仿真 116

5. 2. 4　Proteus ISIS 与Keil C51 的联合

使用 119

习题5 121

第6 章　AT89 系列单片机的内部资源

及套用 122

6. 1　AT89 系列单片机的并行口及其

套用 122

6. 2　AT89 系列单片机的中断系统 124

6. 2. 1　中断的基本概念 124

Ⅵ

6. 2. 2　AT89 系列单片机的中断系统 125

6. 2. 3　外部事件中断及套用 130

6. 3　AT89 系列单片机定时/计数器 136

6. 3. 1　定时/ 计数器的一般结构和工作

原理 137

6. 3. 2　定时/ 计数器T0、T1 的功能和使用

方法 137

6. 3. 3　定时/ 计数器的初始化编程及

套用 145

6. 3. 4　AT89S 系列单片机看门狗定时器

的编程方法 150

6. 4　AT89 系列单片机的串列接口及串列

通信 151

6. 4. 1　串列口的基本通信方式 151

6. 4. 2　单片机串列口及控制暂存器 152

6. 4. 3　单片机串列通信工作方式 153

6. 4. 4　单片机串列口的初始化编程及

波特率设定 155

6. 4. 5　RS￣232C 串列口标準 157

6. 4. 6　RS￣422、RS￣485 标準串列汇流排

接口 160

6. 4. 7　串列通信套用举例 161

习题6 173

第7 章　AT89 系列单片机的存储器

扩展技术 174

7. 1　汇流排扩展及地址分配 174

7. 1. 1　系统汇流排 174

7. 1. 2　汇流排扩展 175

7. 1. 3　地址分配 175

7. 2　AT89 系列单片机外部存储器的

扩展 178

7. 2. 1　外部存储器扩展的方法 178

7. 2. 2　程式存储器的扩展 178

7. 2. 3　数据存储器的扩展 180

7. 2. 4　程式存储器和数据存储器的综合

扩展 182

习题7 184

第8 章　AT89 系列单片机的接口扩展

技术 186

8. 1　I/ O 接口的扩展技术 186

8. 1. 1　I/ O 接口的功能 186

8. 1. 2　I/ O 连线埠的编址 186

8. 1. 3　I/ O 接口数据的传送方式 187

8. 1. 4　简单I/ O 接口的扩展 188

8. 1. 5　可程式序8255A 的并行I/ O

扩展 189

8. 2　LED 显示器及其与单片机的接口

技术 196

8. 2. 1　LED 显示器的结构与原理 196

8. 2. 2　LED 显示器的解码方式 197

8. 2. 3　LED 显示器的显示方式 197

8. 2. 4　LED 显示器与单片机的接口 198

8. 3　键盘及其与单片机的接口技术 201

8. 3. 1　键盘的工作原理 201

8. 3. 2　独立式按键与单片机的接口 202

8. 3. 3　矩阵式键盘与单片机的接口 204

8. 4　LCD显示器及其与单片机的接口技术 210

8. 4. 1　LCD 显示器的分类 210

8. 4. 2　LCD 模组的引脚 210

8. 4. 3　暂存器选择、显示器地址及字元

发生器 211

8. 4. 4　LCM 控制指令 213

8. 4. 5　AT89 单片机与LCD 模组的

接口 213

8. 5　A/ D、D/ A 转换器及其与单片机

的接口技术 215

8. 5. 1　模/数(A/ D) 转换接口 215

8. 5. 2　数/模(D/ A) 转换接口 220

习题8 225

第9 章　串列汇流排接口技术 226

9. 1　SPI 串列汇流排接口技术 226

9. 1. 1　SPI 串列汇流排简介 226

9. 1. 2　SPI 串列接口A/ D 转换器TLC549

及其软硬体设计 226

9. 1. 3　SPI 串列接口D/ A 转换器TLC5615

及其软硬体设计 231

9. 2　I2C 汇流排接口技术 236

9. 2. 1　I2C 汇流排简介 236

9. 2. 2　用I/ O 口模拟I2 C 汇流排操作子

程式 238

9. 2. 3　24Cxx 系列E2 PROM 晶片及其与

单片机的接口 245

9. 2. 4　数码管动态显示驱动、键盘扫描

管理晶片ZLG7290B 及与单片机

接口 248

Ⅶ

9. 3　单汇流排(1￣Wire) 接口技术 260

9. 3. 1　1￣Wire 简介 260

9. 3. 2　DS18B20 简介 260

9. 3. 3　DS18B20 的读写时序 262

9. 3. 4　DS18B20 的操作流程及指令

说明 266

9. 3. 5　电子温度计的设计 267

习题9 272

第10 章　单片机套用系统设计方法 274

10. 1　单片机典型套用系统组成 274

10. 2　单片机典型套用系统开发过程 274

10. 2. 1　确定任务 274

10. 2. 2　总体设计 275

10. 2. 3　系统硬体设计 276

10. 2. 4　系统软体设计 278

10. 2. 5　软硬体系统在线上调试 280

10. 2. 6　性能测定 281

10. 2. 7　生成正式产品 281

习题10 282

第11 章　单片机套用系统设计实例 283

11. 1　简易数字频率计的设计 283

11. 1. 1　设计要求 283

11. 1. 2　总体方案 283

11. 1. 3　系统硬体设计 283

11. 1. 4　系统软体设计 284

11. 2　压力测量系统的设计 289

11. 2. 1　设计要求 289

11. 2. 2　总体方案 289

11. 2. 3　系统硬体设计 290

11. 2. 4　系统软体设计 292

习题11 297

附录A　51 系列单片机指令表 298

附录B　C51 常见的库函式 303

参考文献 310