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【实例简介】
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(京)新登字166号 内容简介 由于单片机在工业(机,电、化、轻纺、自控……)和民用家电各方面的广泛应 用.各行各业的技朴人员都迪切要求学习与掌握单片机技术,本书就是为了满足这 方面婆求而编写的本书的特点是①深入浅出,适合初学者白学或课程之用。②强 调实用,书内多举实例附有练习,并对实验(开发)系统(DP851)作了详细说明, 以便读者掌握单片机开发与应用的基本技术。本书内容包括:单片机结构原理、存 储器、接口、中断、指令系統、汇编语言程序设计、数据通信应用实例、实验(开发) 系统等本书作为教材〈课程与实验),已被北京广播电视大学以及全国单片机函授 班选用(函授班由中国计算机学会和北京市单片机应用技术协会常年米办…,每年三 月丸月玶学,通信地址:北京a704倍箱邮码:100080,联系人:宁伟成。) 读者范围:各专业(计算机)学、专科、函授短训班教材,有关技木人员、计 算机爱好者自学用书。 ●书各:单片机基础 ●编著者:李广弟 ●赉任编辑:肖之十 ◆出版者;北京航箜舭天大学出版社 ●印刷者:朝阳科普印刷厂 ◆发行:新华书店总店科技发行肝 ●经售;北京航空航天大学出版社发行科 全国各地新华书唐 开本:78×10921:16 ●印张:19.23 ●字数:492千字 ●印数:1000 ●版次:194年6月第一版1994年6月第一次印刷 ●书号:S球N7-81012-484-6/TP·117 定价:16元 随着z-80“时代”的结東,微型计算机也由于追求髙性能“远走高飞”而去,因此留给控制 领域的就只有单片机了。正是这种形势促使单片机在控制领域中的应用日益广泛和深入。 本书以8位单片机MCS51为例专门讲述单片机的原理和应用由于微型机的许多技术 已为单片机所继承,因此本书在介绍单片机的内容时,力求摆脱就单片机论单片机的框框随 时注意与微型机的基本原理相结合。本书内容系统全面论述深入浅出,循序渐进既可作各 类学校及培训班函授班等“单片机”课程的教材,也可作为广大科技人员的参考书还适于初学 者自学使用。 本书在编写过程中得到盛焕鸣研究员许多帮助张金环、李铁庸等老师参加了部分内容 的编写工怍。王玉民、李琳、郭昊、任丽华张蕴颖、吴友等同志也作了许多具体工作。 鉴于作者水平有限,加之时间仓促,因此书中缺点错误在所难免敬请各位读者批评指正。 作者 九九三年十二月 目录 猪论单片机概述 0.1单片机的发展及意义…………………………,…………………(1) 单片机的软硬件系统 p邮咖■『●晷 :……4…(2) 单片机雙件系统 H.5 ■鱼■上冒■■画■ 2) 2.2单片机软件系统… 1■■d■ 1【■昏昏1甲■_ ■bb1l■ 0.3MCs-51单片机系列… 3.?51子系列和52子系列… 唱●血鲁申咖 ↓·日A即即吾日吾A甲日4昌吾4·日口 〔4) .3.2单片机芯片的半导体工艺…………………… ·日—P咱p4品备日■ 0.3.3片内RM存错器配置形式… 中p咖唱■自呻申电萨4 1MCs51单片机结构和原理 1.1MS51单片机的灯部组成及信号引脚……………………………………(6) 1.1.18051单片机的基本组成……………………""………………………(6) 2.2.MCSJ1的号引脚 ……,r…s…s,M…t…………(7) 28051的内部存储器… 幽自·昏 (9 内部数据存储器低128单元 ·即·■即罪■4■血▲罪▲罪甲罪■4與■■晷■昌■;■备■■■A昌备画4亠 .2.2内部数据存储器高128单元…………………………………………………:(11) 1、2.3堆栈及堆钱指示器 (5) I.°4内部程序存储器…………… ………:::4(06 1.3并行输入/输出口电路结构 ●中■咱自■画罪咖昏■罪↓■晶■b■罪愚鼻 u sinn (17) P1………,………………………… T置晶 …………………·(17) T1n画晶 (18 ·d.·卓·1P中备 (19 P31!……………… r■■■自自自【甲1直中甲q即1即●■■看即血d命4日自●甲P中司即看 (19) 4时钟电路与时序……… r"w(20 2.1,Ⅰ时钟电路……………………,",,"…,…,,. 1,2时F定时单位 b■dψ■ψ↓pq■44聊■-』昌 (21) .4.3MCS5}揞令时序… 21 1.5MCS51单片机工作方式 鲁自警◆自昏碁■■■p晶d↓口由啁q …………"…4(4) 1.5.1复位∫式 dF‘·4*·B4·平r中■早}B44晶中『晶甲日自A··444a.日 24) 1.5.2程序执行方式………… …:4∵……………·…………:(26 单步执行方式 "………"…"""M"""…A…s……"…………·(26 掉电保护方式…………………………………………;"…………… .5,5低功耗方式〔80C51)……,…… ■中自电帽自 ……t…(27) 思考题与练习题 ●即即聊幽·■■唱·幽血ψ■啁即自也中·咖■自●·●D自中中自·唱b自中自中司●■·自血●中罩·●■ 甲谭冒●■ (28) 2|Mcs51指令系统 2.1MCS-51指令系统概述 29) 2.1.1指令格式 r…………(29) 2.1.2寻址方式…… *"……〔31) 21.3单片桃执行指令的过程· ……t…………·……“……(34) 2.1.4指令中符号意义说明……… 22数据传送类指令………………… 会↓·●■日■自自·自日口备自·咱看要早日·甲口备自自自● ……(36) 2.2.1内部RAM数据传送指令组 會中會■■曾■曾管■管自 22.2外部RAM数据传送指令组 p咱中■昏■冒即即晷■↓■■■晷■■罪电即暴晷■■■晷昏‘』晶■晶■■警晶4↓聊↓即福■44↓晶■晶↓备bh●即如即西当晶4h 2.2.3程序存储器数据传送指令组… 22.4数据交换指令组……………………”(39) 2.2.5堆橙操作指令组…… r…s…………"…"…"(40) 226数据传送类指令汇总及说明 晷▲↓中b』L』Jpp矿最4↓mp··mmb■ ■鲁·■日日日·中■ r∵!(40) 23算术运算类指令… ………………………………,…………(42 2.3,1加法指令组 中中P中·“■會T自肀·t P『曾中d■■1■ b·◆卾■命·自·中 (42) 2.3.2带进位加法指令组…… (43) 2.3.3带借位减法指令组…………………………--……………… (43 3.4加1指令组 …":"M"""tr…(44 235减1指令组 ■鱼■ …*"P""“uL·*…*(44) 2.3.6来除指令组 ""…+""""""""…"""s"(45 23.7十进制调正指令… 日P日血日日中曾會中 …,……(45) 238算术运算类指令汇总…………… 晶晶昌』』■』■甲山ψb最当普··即心如 -(47) 2.4逻辑运算及移位类指令…… ………∵…(48) 2.4.1逻辑与运算指令组 十4+4 曾■■T會『冒■鲁■■會冒■t聊卓■1自P甲咱申●电命t ……(48) 2.4.2逻或运算指令组……,……,…:148 2.43逻辑异或运算指令组………… ++…,…"…"……(49) 2.4.4累加器清0取反指令组…… ·:日4→a日日日4··自国即 19 2.4.5移位指令组………………………………“………… …(49) 2.4.6逻辑运算及移位类指令汇总…………………………………… 即↓q『看萨善 ■卩司昌↓↓最 (50) 挖制转移类指令……“………… ………………(51) 2.5.1无条件转移指令组 中命°中4+ hc↓ 會會會中個 252件转移指令组…… ……""…m…:(53) 子程序调用与返回指令组 中血q即a自■P昏『晋号平即■即吾卜晶■■■■量4画卓4卓命b■P■ (56 2.5.4经操作指令……………*……… ……:(57) 2.5.5控制转移类指令汇总… 26布尔变量操作类指令……… …sss…"(58) 26.1位传送指今组 ………"…!"〔58) 6.2位置位复位指令组·……+…111.11111 59) 2.6.3位运算指令组… 晶■■最。画m (59 2.6.4位控制转移指令组…………… 2.6.5布尔变量操作类指令汇总… (80) 2 思考题与练习题…………………………“…………………………………………………(61) 3 存储器与存储器扩展 3.1单片机扩展及系统结构 ……………(64) 单片机的扩展结构 ●自鲁自■■自■■●自咱↓口悬■d咖咖■【看L电司晶 L司↓看司 s…(64) 3.1.2单片机扩展的实现…………………116665) 3.2扩屐存储器编址及陕像……… ……………(66) 3.2.1存储器编址技术…… 66) 3.2.2存储映像…… ■●中q■罪中●■■口申 ■L甲■画备I …s·…“∵"…………(68) 3.3程序存储器扩展… 各··“即 (68) 只读存储器概述 *(68 3.32典型只读存储器芯片… 〔69) 33,3程序存储器扩展举例 s“……(71) 3.4数据存储器扩展……………………………………………(72) 3.4.1随机存储器概述…………………………………… -++m+B 〔72) 4,2典型随机存储器芯片…………"………"…………*………*……………………"(73) 34.3数据存储器扩展举例……………………,………"………………--………………(73) 3.44扩展既叮读又可写的程序存储器 p●■●日·即·血·●自●自中中昏□鲁中中鲁自■平鲁唱自■■P斗鲁晋■■■鲁冒昏 ■■卜■吾■■db看卓 (76 3.5单片机存储器的特点 ·■贔◆卩卩■卾■卩唧晉贔嘈■嚼■■旮血■個聊卧备■咖口ρ●·聊■●自·◆晶 77) 3.51多种存储器的交叠… ……………………………(77 3,5.2交叠存储器的使用…… 4日p画画画 御■·q■■I (77 思考题与练习题…… 會晋,■會自曾·自■■■即即@·■ …(79) 中断与定时 4.1微型计算机中断技术概述 "…"r;s…(81 4,L1什么足中断…………*………… ■中号如中香4P■■冒n■■ ……………(81) 4,].2斗断功能… (82〕 13中断处理流程 ◆中·昌中T『『冒『日日自■d4命●4即q日p即中■· ↓■d画一 (82〕 4.2Ms51单片机中断系统………………………………………………(83) 4,2.1中断源……… ▲■中■■●●司 +4中即“q“日日当4静当中中曾画平 …(83 4.2.2中断控制…4-111 日會會『鲁亡·■ 自■■■晋即命 (84 42.3中断响应 87〕 .2.4中断请求的撤除…… ·唱■■■晋■↓如d备聊b嶂■ 电白中● …………(89) 4.3MCs-51定时器/计数器……… 43.1定时方法概述…………*… 4■晶一■■↓4···中 90) 4.32定时器/计数器的定时和计数功能…………………………………………g90 1.33定时器/计数器的控制寄存器…… "'"""""tss〔91) 3.4定时工作方式0…… ·■P血■■■■鲁聊咱自咱D4 ■會日日qPP鲁冒■■■备■吾■↓自b司Dbb■ ●幽@罩命會〖血 92) 3.5定时工作方式1 郾唱■冒■晷■↓↓■■L4 4.3.6定时上作方式2…………… ■e口 …"""""""t"s"(95 定时工作方式3 ■■『冒■■■晶4如■h●■■p4■ ……s…"s…(97) 4.3.8用定时器/计数器进行外部中断扩展…… ………………………(98 4.4定时器/计数器与中断联合应用举例… ■■冒音詈自音直曾鲁日P司P中曾曾导中早q自即 (100 思考题与练习题………………… ↓↓↓↓罪↓罪■晶斗 …………-…!(102) 5单片机1O)扩展及应用 5,1微型计算机I/O接口技术概述 L早4·自·自·····甲日日自自自·命 (104) 5.1.1计算机为什么需要1/O接口电路…………1:4101 51,2接口与端口……………"………""…!…""…"……""t 05〕 5.1.3数据总线隔离技术………… ………………++…………(106) 5.1.41/O编址技术 卜↓↓Ⅱ』郾■昌晶 …"…"………………(107) 5,1.51/O数据传送的控制方式…………… 5.2MCS-51单片机IO口直接应用 ●咖甲罪q■p←4D即■面。白●山●山ψ■●ψ 5,2.1有关LO口的操作指令… ……………4……(111) 5.2.2IA口的直接应用……… …………………“"…h"…"""…:(112 5.3单片杌简单I/O扩展……………………………(114) 53.1简单输入接口扩展…… L4吾4■昌 ··●·.4日‘a4卜4‘·即日甲甲 (114 5.3.2简单输出接口护展………………… 5.4825A作单片机的可编程I/O扩展 p■聊←和■■·■■←■h自■山b山血山↓■↓b●●画训■司命■ 5,4,1单片机的可編程IO扩展………………… 咖幽■■■自鲁自■鲁■■■■P即 中司qD (117 5,4.28255A的逻辑结构和信号引脚 ……118 54.38255A的[作方武及数搪IO操作… 1■■即4『p看■唱看甲唱看P看即 血●■自■■ (12t 5.4.4825A控制宇及初始化编程……… ■■■■■『■■督■1■『冒鲁1冒量冒冒冒P冒冒 中『會會平·中·自血 ⊥2-) 单片机打印机接囗技术 ■白咖·咖4·自● (123) 5.5.】徹型打印机简介…… ···命中‘命‘如日‘·sa日4a日目a日:··日甲4自 5.5.2查询方式的打印驱动…………………………………… (123 5.68155作单片机的可编程I/O扩展……… 和即目唱罪罪■■■唱b■■ …………………(125) 5.618155基本结构及工作方式 ↓q;·↓ψd◆Lψ亠●中晶↓↓如■中卧晶昌■▲■·4昌■山—昌吾昌↓■吾晶!■昌昌』昌晷■■晶■■■ 5,6,2815与MCS51单片机的连接 ( 5.6.38155的命令/状态字 国●■团■■■ …………………………*……(128) 5.6.48155的定时器/计数器………,…………,r"…"…*"………(129 5.6.5815应用举例……………………………………………;…"r"…(131) 5.?单片机键盘接口技术 咖血●·●自·血血电止咖幽血●命 ●·自·◆··4·D自中日4·····.b节·q·..。·· (131) 5.71按键识别流程…………………………………………………………………………(132) 5.7.2健盘接!及程序设 (134 58单片机LED显示器接口技术…… ……(137) 5,8.1LED显示器 日日即q甲 …(137) 5.8.28155作LED显器接口及显示程序……… ……(139) 忑考题与练习题 ■■。輯■咖●●●毛p●●■●■■鲁●自■●·●●國q●。自·●·自●·山幽··●@tt由@●t@●电。咖也自电咖自血由。自p口■。 (141) 6MCs51汇编语言程序设计 6.上汇编谮言及汇编语言程序设计 ………(142) 6.1.1汇编语言及其语句格式……………… …(142) 6,1,2汇编语言程序设计………… ……(143 6.2MCS-5汇编语言程序设计举例 ■血p。动 ………(144) 2.I汇编语言程序的基本培构 ;………………”(144) 6.2.2定时程序………,……,…………………………………………… 2.3查表程序 冒『q『■『?1平·中冒·?會咱會 6.2.4数据极值養找程序…… 6、2.5数据排序程序 亠吾··4即吾即吾吾甲甲↓甲甲幽自自血4血如日日日·日日卜目卜.BB·4甲·西ψ■血 6,2.6数据检索程序 …………………"…4h:""!!(上56 6.3单片机汇編语言源程序的编辑和汇编 中■■■·■D山山血■‘●ψ如血●bb晶b● ■备【冒■■昏 159) 63,1单片机源程序编辑… ■昌■↓■■■↓看↓■郾■即■■■■罪口晷咖·司申 (159) 2源耩序的汇编 qp口■F+■p甲ppq4qp司p看即中甲早↓中db↓h4罩φb 161) 6.3.3伪指令………………… +"…(163) 3.4MASM51交叉汇编程序………!, p■■■p司明 ………(165) 6.3.5凵标程序的串行传送… d画中d西d■血中■口■ ……………………………………………………(168 6.3.6HC监控程序 (16 思考题与练习题…… …………………(169) 7单片机串行数据通信 串行数据通信基础知识 (171 1串行数据通信基本原理 甲····44中···:·命F中中命自·●哈中中·中看中中·44··中电卓中导·1·甲:···罪 (171 71,2RS232C总线标推…,…,,,…"………,…………………*…*”*”*,…,……… (174 7.1.3串行接口心片 UP-4 2MCS-51的串行口及控制寄存器 看昏;昏面白晕备啬血西西晋幽杳血血面曹+如會面自山v■t (176) 2.1串行口寄存器结构 日鲁血鲁■■■鲁血·會申血中P中血日司自命昏 177 串行通信挖制寄存器 a日b●●“自自自目早·鲁自會4鲁曾·中中中P中會會平自中血 *…即……"(177) 7.3MCS-51串行通信工作方式及其应用4 (179) ,t串行工作方式Q… (179) 7.3.2串行作方式1…………* ……(181) 7.3.3弔行工作万r2 ·中4平甲昏早昏冒P4甲4吾甲昏■音■■4量4昏■■1■备■■I』h■●晶晶』晶』如血昌最b命b卓·甲bqiu■ (184) 3.1串行上作方式…… (185 74单片机多机通信………"………………………………(185) 多机通信原理………………,……………… 185 742多机通信举例……………………………………………"…ttt…t….(186) 思考题与练可题… 平,吾十十血血■“冒 电血pP■p …∷·(191) 8单片机与数/模及模/数转换器接口 8.1DA转换器的接口和应用……………………………………………(192) 8.1.7DA转换器接囗技术性能… ■日日●日中日即日自日自身自中中中P◆中卩中冒吾■■P■■冒晶 ………(192) 3,1.2興型D/A转换器心片DAC0832 …"…"……“:"………(193 8.1.3单缓冲方式射接口与应用… 曾中中雪曾平『■ *°…(194) 5 8.1.4双缓冲方式的接口与应用… 亡↓b●L↓即 …(I98) 8.1.5正弦波发生器… 1■看■■ ■司q聊即■■■■4 200) 8.2A/D转换器的接订与应用 古吾山吾日昌4备·4备昌吾吾甲吾备吾吾罪·即吾·B4b吾 …(204) 8.2.1A①D转换器概述…… 暴■▲↓郾亠↓4↓↓↓■↓【山↓▲4▲▲善4画■山↓着▲晶,山、山 (204) 8.22典型A/D转换器芯片ADC0809…6 (204) 8.23MCS-51单片机与ADC0809接口·……,,.0) 8.2.4应用举例………,…”…,N+4…4(208) 8.2.5逐次逼近式A/D转换的软件实现…… 甲章孕噜中血 (208) 思考题与练习题… 自血●t血自由ψ●自咖凸命自由命命●自 电■●b血 ………,……""s(210) 9|单片机应用及可靠性技术 9.1单片机应用的特点 ………………………(212) 9.2单片机应用举例……,…,……"…………………………(213) 9.2单片机作息时间控制钟… 中■吾曾晋·『■昏■■q■■4■■昏通昏晶■■十晶晶晶血 (213) 9.2.2单片机顺序控制……………………………… 9.2.3水塔水位控制…… 一?“ ……………;……………………(217) 92.4数字式热敏电阻温度计……… 号一即中口日■鲁国一日口 r,……"…(220) 9.2.5用单片机玩“乒乓球”游戏…… —日44日A4↓4日↓如↓吾吾如即 (224 9.2,6交通信号灯模拟控制…… 日4:Bsa当·:4a···p↓·↓· 9,27步进电机荠制…………………………,……………… **(235 单片机系统的可靠性技术 (240〕 9.3.1接地技术 郾L【山4郾 ■【t『T『■■1■ (24() 9,32屏敲技术………………………" ■↓■L↓d4十如4中中中t■P冒P1p1■d■p1 4●●甲p● r,(243 9.33隔离技术…………"…………………………………*…+……4….243) 9.3,4滤波技术……………………………… 9.3.5抑制反电势干扰技术……4 1冒卩■即●即司■■国■自●d●● """+""Mt………(245) 10|DP851单片机实验系统 10.1DP85l系统结构 "s"""s"…4(246 10.1.1主板 r日鲁目自自·自自和··西平 "…"……"…(216) 10,1.2实验板及扩展板等…… ……"…(28 10.1L.3主要技术性能及资源…… """4+(249) 10.2键盘监控命令及操作 ……"""………""""""""(250) 10.2.1键盘监控命令… ··b·中4·即看即●自B·4·中口卜日日日.吾昌A山■争A吾PTF“面“血如·自 (250) 10.2.2键盘鉴控操作方式…… ……"…"…"…"","…!4(253 10.2.3DP-851PC监控操作方式………………--…… 血■目·4中电白萨●自■■■·日中命唱司中即■ 附录MCs5系列单片机指令表(按字顺序排列) q十口 266~297 【实例截图】
【核心代码】