微机原理与接口技术

目录 1

第一章 计算机基础知识 1

第一节 概述 1

一、微处理器和微计算机的发展概况 1

二、微型计算机的主要特点 2

三、微型计算机的应用 2

第二节 计算机的数制与码制 3

一、常用进位计数制 4

二、二进制数与十进制数、十六进制数的相互转换 5

三、常用信息单位及换算 6

四、字符的ASCⅡ编码 7

五、有符号的数在计算机中的表示方法 8

第三节 计算机的组成与工作原理 9

一、数字计算机的基本组成及工作原理 9

二、微型计算机的组成 10

三、指令与程序的概念 12

四、计算机工作过程 13

思考题与习题 14

第二章 单片微型计算机基础知识 16

第一节 微处理器、微型计算机、单片计算机的概念 16

第二节 单片机的结构特点 16

第三节 单片机的主要品种及系列 17

二、Motorola公司68H系列单片机 18

一、MCS-51系列单片机 18

三、Intel公司十六位单片机 19

第四节 单片机的应用 19

第五节 单片机的开发系统 20

思考题与习题 21

第三章 单片机的结构和原理 22

第一节 MCS-51系列单片机 22

一、MCS-51单片机的基本组成 23

二、8051单片机存储结构 23

第二节 MCS-51单片机的内部结构原理 23

第三节 MCS-51单片机的I/0端口及总线结构 26

一、系统控制信号线 27

二、I/O线及功能 27

三、电源与时钟信号 30

思考题与习题 30

第四章 指令系统 31

第一节 指令系统简介和指令格式 31

一、指令系统简介 31

二、指令格式 32

第二节 指令系统寻址方式 32

二、直接寻址 33

一、立即寻址 33

四、寄存器间接寻址 34

三、寄存器寻址 34

五、变址寻址 35

六、相对寻址 36

七、位寻址 36

第三节 数据传送类指令 37

一、内部RAM单元之间及特殊功能寄存器之间的数据传送（共16条） 37

二、涉及外部存储器的数据传送指令（共6条） 39

三、堆栈操作指令（共2条） 39

第四节 算术运算指令 40

四、数据交换指令（共5条） 40

一、加法指令（共4条） 41

二、带进位加法指令（共4条） 42

三、减法指令（共4条） 42

四、加1指令（共5条） 43

五、减1指令（共4条） 43

六、乘除指令和其他运算指令（共3条） 44

第五节 逻辑运算及移位指令 45

一、逻辑与运算指令（共6条） 46

二、逻辑或运算指令（共6条） 46

四、累加器清零及取反指令（共2条） 47

三、逻辑异或运算指令（共6条） 47

五、移位指令（共4条） 48

第六节 控制转移指令 48

一、无条件转移指令（共4条） 48

二、条件转移指令（共8条） 50

三、子程序调用及返回指令（共4条） 53

四、空操作指令（1条） 55

第七节 布尔变量操作指令 55

二、位置位指令（共4条） 56

三、位运算指令（共6条） 56

一、位传送指令（共2条） 56

四、位控制转移指令（共5条） 57

思考题与习题 58

第五章 汇编语言程序设计 60

第一节 汇编语言源程序格式 60

第二节 伪指令 61

第三节 汇编语言源程序的人工汇编 64

第四节 MCS-51程序设计举例 66

一、简单程序 66

二、分支程序 67

三、循环程序 69

四、查表程序 72

五、子程序 74

思考题与习题 76

第六章 中断系统 78

第一节 中断的概念 78

一、中断 78

二、中断处理流程 79

第二节 MCS-51的中断系统 80

一、中断源 80

二、中断控制 81

三、中断响应 83

一、主程序 85

第三节 中断系统应用举例 85

二、中断服务程序 86

思考题与习题 87

第七章 MCS-51单片机的系统扩展与接口电路 89

第一节 单片机系统扩展概述 89

一、MCS-51系列单片机的外围扩展性能 89

二、总线驱动能力及扩展方法 91

第二节 程序存储器的扩展 92

一、外部程序存储器扩展原理及时序 92

二、外部程序存储进行扩展时的问题 93

三、EPROM扩展电路 95

四、EEPROM的扩展电路 97

第三节 数据存储的扩展 99

一、外部数据存储器的扩展方法与时序 99

二、外部数据存储器的扩展 100

第四节 外部I/O接口的扩展 102

一、8255A可编程并行I/0接口的扩展 102

二、8155H/8156可编程并行I/0扩展电路 109

第五节 键盘、显示接口电路 113

一、键盘接口 113

二、显示接口电路 119

一、A/D转换器接口电路 126

第六节 A/D、D/A接口电路 126

二、D/A转换器接口电路 131

思考题与习题 136

第八章 定时器／计数器 137

第一节 8051定时器的基本知识 137

一、定时器的组成及可编程操作原理 137

二、定时器的可编程寄存器及工作方式 139

第二节 定时器的应用举例 140

思考题与习题 145

第一节 串行通信中的基本概念 146

一、串行传输过程 146

第九章 串行接口 146

二、串行传输的同步问题 147

三、串行通信系统模型 149

四、串行通信中的几个术语 150

第二节 8051串行接口 150

一、串行接口的基本组成及操作特点 150

二、串行接口中的可编程特殊功能寄存器 151

三、串行接口的工作方式 152

四、波特率的设置 153

二、硬件连线方式 154

三、简单的串行发送、接收实例 154

第三节 8051串行接口的应用与编程 154

一、波特率的设置 154

思考题与习题 161

第十章 微机应用系统实例 162

第一节 微机应用系统的研制方法 162

一、需求分析 162

二、系统分析和总体设计 163

第二节 交通信号灯模拟控制 164

五、系统定型 164

一、系统需求分析 164

四、系统调试 164

三、系统设计开发 164

二、系统总体设计 165

三、软硬件设计 165

第三节 温度控制 168

一、微机DDC系统的组成和特点 168

二、温度控制实例 169

思考题与习题 173

附录 175

附录一 MCS-51系列单片机实验 175

实验一 数据传输指令 175

实验二 多字节二进制加／减法 177

实验三 乘法指令及程序 178

实验四 数据排序 180

实验五 A/D转换程序 182

实验六 D/A转换程序 183

实验七 定时器／计数器应用 185

实验八 串行通信应用 187

附录二 MCS-51系列单片机指令汇总 193

表1 数据传送指令 193

表2 算术运算指令 194

表3 逻辑运算和移位指令 195

表4 控制转移指令 196

表5 位操作指令 197