本书以Proteus虚拟仿真技术为基础阐述8051单片机原理与套用，对8051单片机基本结构、中断系统、定时器、串列口等功能部件的工作原理作了完整介绍。在介绍8051指令系统的基础上，阐述了彙编语言和KeilC51高级语言程式设计方法。详细论述了系统扩展技术、模数与数模转换接口技术、键盘与显示器接口技术，以实例方式介绍了在Proteus平台上进行套用系统虚拟仿真设计的方法。给出了大量在Proteus集成环境ISIS中绘製的原理电路图、彙编语言和C语言应用程式範例，所有範例均在Proteus软体平台上调试通过，可以直接运行。本书可作为高等学校工业自动化、电子测量仪器、计算机套用等相关专业单片机原理与套用课程的教学用书，也可供广大从事单片机套用系统开发的工程技术人员阅读。

前言

第1章 8051单片机基本结构1

1.1 8051单片机的特点与基本结构1

1.2 8051单片机的存储器结构5

1.3 CPU时序8

1.4 复位信号与复位电路10

1.5 并行I/O连线埠结构11

複习思考题13

第2章 Proteus虚拟仿真技术15

2.1 集成环境ISIS15

2.2 绘製原理图18

2.3 创建彙编语言原始码仿真档案21

2.4 在原理图中进行原始码仿真调试22

2.5 原理图与Keil环境在线上仿真调试25

複习思考题31

第3章 指令系统与彙编语言程式设计32

3.1 指令助记符和位元组数32

3.2 定址方式33

3.2.1 暂存器定址34

3.2.2 直接定址34

3.2.3 立即定址34

3.2.4 暂存器间接定址35

3.2.5 变址定址35

3.2.6 相对定址36

3.2.7 位定址36

3.3 指令分类详解37

3.3.1 算术运算指令37

3.3.2 逻辑运算指令39

3.3.3 数据传送指令40

3.3.4 控制转移指令42

3.3.5 位操作指令44

3.4 彙编语言程式格式与伪指令44

3.5 应用程式设计46

3.6 定点数运运算元程式48

複习思考题58

第4章 Keil C51应用程式设计61

4.1 Keil C51程式设计的基本语法61

4.1.1 Keil C51程式的一般结构61

4.1.2 数据类型62

4.1.3 常量、变数及其存储模式63

4.1.4 运算符与表达式64

4.2 C51程式的基本语句68

4.2.1 表达式语句68

4.2.2 複合语句68

4.2.3 条件语句69

4.2.4 开关语句69

4.2.5 循环语句70

4.2.6 goto、break、continue语句70

4.2.7 返回语句71

4.3 函式71

4.3.1 函式的定义与调用71

4.3.2 中断服务函式与暂存器组定义72

4.4 Keil C51编译器对ANSI C的扩展73

4.4.1 存储器类型与编译模式73

4.4.2 关于bit、sbit、sfr、sfr16数据类型75

4.4.3 一般指针与基于存储器的指针及其转换77

4.4.4 C51编译器对ANSI C函式定义的扩展79

4.5 C51编译器的数据调用协定82

4.6 绝对地址访问83

4.6.1 採用扩展关键字“_at_”或指针定义变数的绝对地址83

4.6.2 採用预定义宏指定变数的绝对地址84

4.7 Keil C51库函式85

4.7.1 本徵库函式85

4.7.2 字元判断转换库函式86

4.7.3 输入/输出库函式86

4.7.4 字元串处理库函式87

4.7.5 类型转换及记忆体分配库函式88

4.7.6 数学计算库函式89

複习思考题90

第5章 中断系统与定时器/计数器91

5.1 中断的概念91

5.2 中断系统结构与中断控制92

5.3 中断回响95

5.4 中断系统套用举例97

5.4.1 中断源扩展97

5.4.2 中断嵌套100

5.5 定时器/计数器的工作方式与控制103

5.6 定时器/计数器套用举例106

5.6.1 初值和最大定时时间计算107

5.6.2 定时器方式套用107

5.6.3 计数器方式套用115

5.7 利用定时器产生音乐118

複习思考题125

第6章 串列口通信技术126

6.1 串列通信方式126

6.2 串列口的工作方式与控制127

6.3 串列口套用举例131

6.3.1 串口/并口转换131

6.3.2 单片机之间的通信134

6.3.3 单片机与PC之间的通信149

複习思考题156

第7章 单片机系统扩展157

7.1 程式存储器扩展157

7.2 数据存储器扩展158

7.3 并行I/O连线埠扩展161

7.4 利用I2C汇流排进行系统扩展174

7.5 8051单片机的节电工作方式188

7.5.1 空闲和掉电工作方式189

7.5.2 节电方式的套用190

複习思考题191

第8章 模/数与数/模转换接口技术193

8.1 转换器的主要技术指标193

8.2 数/模转换器接口技术194

8.2.1 无内部锁存器的DAC接口方法195

8.2.2 DAC0832与8051单片机的接口方法196

8.2.3 DAC1208与8051单片机的接口方法203

8.2.4 串列DAC与8051单片机的接口方法205

8.2.5 利用DAC接口实现波形发生器212

8.3 模/数转换器接口技术220

8.3.1 比较式ADC 0809与8051单片机的接口方法221

8.3.2 积分式ADC7135与8051单片机的接口方法228

8.3.3 串列ADC与8051单片机的接口方法237

複习思考题242

第9章 键盘与显示器接口技术244

9.1 LED显示器接口技术244

9.1.1 7段LED数码显示器244

9.1.2 串列接口8位共阴极LED驱动器MAX7219 250

9.2 键盘接口技术258

9.2.1 编码键盘接口技术259

9.2.2 非编码键盘接口技术261

9.2.3 键值分析269

9.3 8279可程式键盘/显示器晶片接口技术274

9.3.1 8279的工作原理274

9.3.2 8279的数据输入、显示输出及命令格式277

9.3.3 8279的接口方法282

9.4 液晶显示器接口技术288

9.4.1 LCD工作原理和驱动方式288

9.4.2 点阵字元型液晶显示模组接口技术290

9.4.3 点阵图型液晶显示模组接口技术306

複习思考题317

第10章 虚拟仿真设计实例319

10.1 数字多用仪表设计319

10.1.1 功能要求319

10.1.2 硬体电路设计319

10.1.3 软体程式设计322

10.2 红外遥控系统设计331

10.2.1 功能要求331

10.2.2 硬体电路设计331

10.2.3 软体程式设计332

10.3 简易电子琴设计338

10.3.1 功能要求338

10.3.2 硬体电路设计338

10.3.3 软体程式设计338

10.4 带农曆的电子万年曆设计343

10.4.1 功能要求343

10.4.2 硬体电路设计343

10.4.3 软体程式设计346

複习思考题357

第11章 单片机系统的抗干扰技术358

11.1 干扰源358

11.1.1 串模干扰、共模干扰及电源干扰358

11.1.2 数字电路的干扰360

11.2 硬体抗干扰措施361

11.2.1 串模干扰的抑制361

11.2.2 共模干扰的抑制363

11.2.3 输入/输出通道干扰的抑制364

11.2.4 电源与电网干扰的抑制367

11.2.5 地线系统干扰的抑制369

11.3 软体抗干扰措施369

11.3.1 数字量输入/输出中的软体抗干扰370

11.3.2 程式执行过程中的软体抗干扰371

11.3.3 系统的恢复375

複习思考题377

附录378

附录A 8051指令表378

附录B Proteus中的常用元器件383

参考文献384