單片機原理與接口技術（簡體書）

《高等教育軌道交通十二五規劃教材．機車車輛類：單片機原理與接口技術》深入淺出地介紹了MCS：51系 列單片機的組成及原理、軟件指令和硬件接口技術，並在此基礎上 討論了單片機系統擴展和系統設計的方法。全書共分為10章，包括微型計算機基礎、MCS：51單片機的結構與原理 、MCS：51系列單片機指令 系統、匯編語言程序設計、中斷系統、定時／計數器、串行通信接口、並 行I／O接口、MCS：51單片機的系 統擴展和單片機應用系統設計。每一章後都附有複習參考題，整書末尾配 有兩套模擬試題，可供讀者測試 學習效果。為了幫助初學者學習MCS：51單片機，本書除了介紹單片機基本 原理以外，還列舉了大量實 例，書中的程序都經過作者在計算機上進行了驗證。《高等教育軌道交通十二五規劃教材．機車車輛類：單片機原理與接口技術》既可作為測控技術與儀器，自動化，機械 工程及自動化專業的本、專科生教材和參考書目，也可 作為廣大電子愛好者和科技人員的自學參考書。．

《高等教育軌道交通"十二五"規劃教材?機車車輛類:單片機原理與接口技術》既可作為測控技術與儀器，自動化，機械工程及自動化專業的本、專科生教材和參考書目，也可作為廣大電子愛好者和科技人員的自學參考書。為了便于讀者學習，《高等教育軌道交通"十二五"規劃教材?機車車輛類:單片機原理與接口技術》后面附有兩套模擬試題和配套視頻教學光盤，光盤中有單片機開發工具軟件，讀者安裝并設為軟件模擬仿真后即可進行程序的編寫與驗證，從而很好地解決做單片機實驗難的問題。

第1章　微型計算機基礎
1.1　計算機中數的基礎知識
1.1.1　計算機中的數制
1.1.2　數制間的轉換
1.1.3　二進制數的運算
1.1.4　計算機中數的表示方法
1.1.5　計算機中數和字符的編碼
1.2　單片微型計算機概述
1.2.1　單片機的內部結構
1.2.2　單片機的基本原理
1.3　單片機的發展及特點
1.4　常用單片機系列介紹
1.4.1　Intel公司MCS系列單片機
1.4.2　與MCS-51系列兼容的單片機
複習參考題
第2章　MCS-51單片機結構與原理
2.1　MCS-51單片機的主要性能特點
2.2　MCS-51單片機內部結構
2.2.1 中央處理器CPU
2.2.2　存儲器
2.2.3　定時／計數器
2.2.4　I／O端口
2.2.5　中斷系統
2.3　MCS-51單片機引腳功能
2.3.1　MCS-51系列單片機引腳及功能
2.3.2　三總線結構
2.4　MCS-51單片機工作方式
2.4.1　複位方式
2.4.2　程序執行方式
2.4.3　節電工作方式
2.4.4　編程和校驗方式
2.5　MCS-51單片機時鐘電路與時序
2.5.1　振盪器和時鐘電路
2.5.2　CPU的時序及有關概念
2.5.3　MCS-51指令的取指／執行時序
2.5.4　訪問片外ROM／RAM的指令時序
複習參考題
第3章　MCS-51系列單片機指令系統
3.1　指令系統基本知識
3.1.1　指令的3種表示形式
3.1.2　指令格式及字節數
3.1.3　指令的分類
3.1.4　指令系統綜述
3.2　尋址方式
3.2.1　寄存器尋址
3.2.2　直接尋址
3.2.3　立即尋址
3.2.4　寄存器間接尋址
3.2.5　變址尋址
3.2.6　相對尋址
3.2.7　位尋址
3.3　數據傳送類指令
3.3.1　內部RAM數據傳送指令
3.3.2　訪問外部RAM的數據傳送指令
3.3.3　程序存儲器向累加器A傳送數據指令
3.3.4　數據交換指令
3.3.5　堆棧操作指令
3.4　算術運算類指令
3.4.1　加法指令
3.4.2　帶進位加法指令
3.4.3　帶借位減法指令
3.4.4　加1指令
3.4.5　減1指令
3.4.6　乘、除法指令
3.4.7　十進制調整指令
3.5　邏輯運算及移位類指令
3.5.1　邏輯與運算指令
3.5.2　邏輯或運算指令
3.5.3　邏輯異或運算指令
3.5.4　累加器清零、取反指令
3.5.5　循環移位指令
3.6　控制轉移類指令
3.6.1　無條件轉移指令
3.6.2　條件轉移指令
3.6.3　子程序調用及返回指令
3.6.4　空操作指令
3.7　位操作類指令
3.7.1　位變量傳送指令
3.7.2　位置位、清零指令
3.7.3　位邏輯運算指令
3.7.4　位控制轉移指令
複習參考題
第4章　匯編語言程序設計
4.1　匯編語言程序設計概述
4.1.1　程序設計語言
4.1.2　匯編語言格式
4.1.3　偽指令
4.1.4　匯編語言程序設計與彙編
4.2　順序程序設計
4.3　分支程序設計
4.4　循環程序設計
4.5　查表程序設計
4.6　子程序設計
複習參考題
第5章　中斷系統
5.1　中斷概述
5.1.1　中斷的概念與功能
5.1.2　中斷源類型
5.1.3　中斷的分類
5.1.4　中斷嵌套
5.2　MCS-51的中斷系統
5.2.1　MCS-51的中斷源和中斷標誌
5.2.2　MCS-51對中斷請求的控制
5.3　MCS-51中斷處理過程
5.3.1　MCS-51對中斷的響應
5.3.2　中斷處理
5.3.3　中斷返回
5.3.4　中斷請求的撤銷
5.3.5　中斷響應時間
5.4　MCS-51中斷系統的應用
複習參考題
第6章　定時／計數器
6.1　定時／計數器概述
6.2　MCS-51定時／計數器的結構及功能
6.3　MCS-51對定時／計數器的控制
6.4　MCS-51定時／計數器的4種工作方式
6.5　定時／計數器應用舉例
6.5.1　定時／計數器方式0的應用
6.5.2　定時／計數器方式l的應用
6.5.3　定時／計數器方式2的應用
6.5.4　定時／計數器門控位GATE的應用
6.5.5　運行中讀定時／計數器
6.5.6　定時／計數器中斷方式的應用
複習參考題
第7章　串行通信接口
7.1　串行通信基礎知識
7.1.1　串行通信的兩種基本方式
7.1.2　串行通信的制式
7.1.3　串並轉換和串行接口
7.2　MCS-51單片機的串行接口
7.2.1　MCS-51串行口的結構
7.2.2　串行口的工作方式
7.2.3　串行口波特率的設置
7.3　串行口應用舉例
7.3.1　用串行口擴展I／O口
7.3.2　單片機雙機通信技術
7.3.3　單片機多機通信技術
複習參考題
第8章　並行I／O接口
8.1　概述
8.1.1　I／O接口的作用
8.1.2　I／O數據的4種傳送方式
8.1.3　外部設備的編址方式
8.2　MCS-51內部並行I／O端口
8.3　MCS-51內部並行I／O端口的應用
8.3.1　MCS-51內部I／O口的操作方式
8.3.2　I／O口直接用於輸入／輸出
8.3.3　I／O口對外部三態門和鎖存器的接口
8.3.4　8位I／O端口改裝為非8位端口
複習參考題
第9章　MCS-51單片機的系統擴展
9.1　單片機系統擴展的必要性
9.2　程序存儲器的擴展
9.2.1　程序存儲器芯片
9.2.2　程序存儲器的擴展
9.3　數據存儲器的擴展
9.4　片選方法簡介
9.4.1　線選法
9.4.2　譯碼法
複習參考題
第10章　單片機應用系統設計
10.1　單片機系統設計的一般過程
10.1.1　總體設計
10.1.2　硬件設計
10.1.3　軟件設計
10.2　單片機系統抗干擾設計
10.2.1　單片機系統的主要干擾源與防護
10.2.2　硬件抗干擾設計
10.2.3　軟件抗干擾設計..
10.3　列車制動壓力同步採集記錄系統設計實例
10.3.1　應用背景
10.3.2 系統總體方案設計
10.3.3　貨車壓力採集裝置詳細設計
複習參考題
附錄A　ASCII碼字符表
附錄B　MCS-51系列單片機指令表
附錄C　模擬試題
C1 模擬試題一
C2　模擬試題二
參考文獻
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通常，指令字節數越少，指令執行速度越快，占用存儲空間越少。因此，程序設計中應盡可能選用字節數少的指令。
3.1.3指令的分類
MCS—51系列單片機指令系統共有111條指令，按功能可劃分為5類：數據傳送類指令、邏輯運算及移位類指令、算術運算類指令、控制轉移類指令和位操作類指令。
1.數據傳送類指令（28條）
數據傳送類指令主要用于在單片機片內RAM和特殊功能寄存器SFR之間傳送數據，也可用于單片機片內和片外存儲單元之間傳送數據。數據傳送指令將源操作數地址中的數據傳送到目的地址，執行后源地址中的操作數不被破壞。由于源操作數有8位和16位之分，因此也有8位和16位數據傳送指令。交換指令是特殊的一類數據傳送指令，它把源操作數和目的操作數兩個地址單元中的內容相互交換。
2.邏輯運算和移位類指令（25條）
該類指令包括邏輯操作和循環移位兩類指令。邏輯操作指令用于對兩個操作數進行邏輯與、或、非及異或操作，大多需要把其中一個操作數預先放入累加器A，邏輯運算結果也放在累加器A中。循環移位指令可以對累加器A中的數進行帶進位位Cy或不帶進位位Cy的循環左移或右移操作。
3.算術運算類指令（24條）
算術運算類指令用于對兩個操作數進行加、減、乘、除等算術運算。運算過程中，一個操作數應放在累加器A中，另一個放在某個寄存器或片內RAM中，也可放在指令碼的第2和第3字節。執行后的運算結果保存在累加器A中，運算過程中產生的進位標志、奇偶標志和溢出標志等皆保存在程序狀態字PSW中。
4.控制轉移類指令（17條）
控制轉移類指令分為條件轉移、無條件轉移、調用和返回指令，它們可以改變程序執行的流向，或使CPU轉移到另一處執行，或繼續順序執行。這類指令執行后都以改變程序計數器PC中的值為目標。
5.位操作類指令（17條）
位操作類指令又稱布爾變量操作指令，分為位傳送、位置位、位運算和位控制轉移指令4類。它們都不以字節而是以字節中某位的內容為操作對象。
3.1.4指令系統綜述
一臺計算機所能執行的指令集合稱為該計算機的指令系統。指令系統是微型計算機核心部件CPU的重要性能指標，是進行CPU內部電路設計的基礎，也是計算機應用工作者共同關心的問題。指令系統是由計算機生產廠商定義的，不同系列的機器其指令系統是不同的。MCS—51系列單片機指令系統共有111條指令，除了按前面的功能劃分以外，還可以按照指令的機器周期數來分類，其中，單周期指令有57條、雙周期指令有52條、四周期指令有2條。
1.指令系統中常用符號說明
在MCS—51系列單片機的111條指令中，經常使用的符號及意義如下。
Rn：當前工作寄存器組中的寄存器R0～R7之一，n=0，…，7。
Ri：當前工作寄存器組中可作為地址指針的寄存器R0、R1，i=0，1。
#data：8位立即數。