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项目一 单片机基础知识1

工作任务：认识单片机及其工具软件1

任务一 认识单片机2

1.1 单片机概念2

1.2 单片机的性能特点2

1.3 单片机的应用领域3

1.4 单片机的发展和系列产品3

任务二 单片机应用系统的开发6

2.1 单片机开发系统6

2.2 单片机编程软件简介7

任务三 单片机相关基础知识10

3.1 数制及数制间的转换10

3.2 数的表示13

3.3 常用编码15

项目小结16

思考与习题16

项目二 MCS-51系列单片机的结构和工作原理18

工作任务：I/O口控制18

任务一 89C51单片机内部组成及引脚功能19

1.1 单片机内部结构19

1.2 89C51单片机芯片外部引脚20

任务二 时钟电路与复位21

2.1 时钟电路21

2.2 复位电路24

任务三 MCS-51系列单片机的主要组成部分25

3.1 CPU和三总线25

3.2 存储器26

3.3 输入输出端口31

任务四 89C51单片机的工作方式34

4.1 程序连续执行方式34

4.2 程序单步执行方式34

4.3 低功耗工作方式35

项目小结35

思考与习题35

项目三 MCS-51系列单片机指令系统38

工作任务：顺序彩灯的控制38

任务一 指令系统简介40

1.1 指令概述40

1.2 指令格式40

1.3 MCS-51单片机指令的分类41

1.4 指令中常用符号说明41

任务二 寻址方式42

2.1 立即寻址方式42

2.2 直接寻址方式43

2.3 寄存器寻址方式43

2.4 寄存器间接寻址方式44

2.5 变址寻址方式44

2.6 相对寻址方式45

2.7 位寻址方式45

任务三 数据传送类指令46

3.1 内部RAM数据传送指令46

3.2 累加器A与外部RAM数据传送指令49

3.3 累加器A与程序存储器传送指令49

3.4 堆栈操作指令51

3.5 数据交换指令51

任务四 算数运算类指令52

4.1 加法指令52

4.2 带借位减法指令54

4.3 加1、减1指令55

4.4 十进制调整指令56

4.5 乘法指令57

4.6 除法指令57

任务五 逻辑运算类指令58

5.1 逻辑与运算指令58

5.2 逻辑或运算指令58

5.3 逻辑异或运算指令59

5.4 累加器A的逻辑操作指令60

任务六 控制转移类指令61

6.1 无条件转移指令61

6.2 条件转移指令62

6.3 调用和返回指令65

6.4 空操作指令67

任务七 位操作类指令67

7.1 位数据传送指令68

7.2 位逻辑操作指令68

7.3 位状态控制指令69

7.4 位控制转移指令69

项目小结71

思考与习题71

项目四 汇编语言程序设计75

工作任务：简单交通信号灯模拟控制75

任务一 程序设计概述77

1.1 程序设计语言简介77

1.2 汇编语言源程序的设计步骤78

任务二 汇编语言伪指令78

任务三 汇编语言程序设计80

3.1 汇编程序的程序结构80

3.2 汇编程序的程序结构81

3.3 顺序程序设计81

3.4 分支程序设计82

任务四 循环程序设计85

4.1 循环程序结构的组成85

4.2 循环程序设计85

任务五 子程序设计87

任务六 编程技巧简述91

项目小结91

思考与习题91

项目五 单片机的中断技术93

工作任务：外部中断93

任务一 中断的概念95

任务二 89C51单片机的中断系统96

任务三 中断处理过程100

任务四 中断系统的应用102

项目小结104

思考与习题104

项目六 单片机的定时／计数器106

工作任务：定时／计数器制作106

任务一 定时／计数器的内部结构及工作原理108

1.1 定时／计数器的基本结构108

1.2 定时／计数器的工作原理108

任务二 定时／计数器的控制109

任务三 定时／计数器的工作方式110

任务四 定时／计数器的应用112

4.1 定时／计数器方式0的应用112

4.2 定时／计数器方式1的应用113

4.3 定时／计数器方式2的应用114

项目小结114

思考与习题115

项目七 单片机的并行串行输入／输出接口118

工作任务：单片机双机通信电路制作118

任务一 串行通信的基础概念120

1.1 并行通信和串行通信120

1.2 串行通信的分类120

1.3 串行通信的数据传输方式121

1.4 串行通信的数据传输速率121

1.5 串行通信中数据的校验122

任务二 MCS-51单片机串行接口及控制寄存器122

2.1 MCS-51单片机串行接口结构122

2.2 串行接口123

任务三 MCS-51单片机串行口的工作方式与应用125

3.1 方式0125

3.2 方式1126

3.3 方式2127

3.4 方式3128

3.5 89C51单片机串行口的波特率129

项目小结130

思考与习题131

项目八 单片机系统扩展与接口技术133

工作任务：8155芯片I/O扩展133

任务一 单片机的并行扩展总线136

1.1 51系列单片机的三总线概述136

1.2 51系列单片机三总线的形成137

1.3 利用三总线扩展单片机系统的方法138

任务二 半导体存储器简介139

2.1 半导体存储器的基本结构139

2.2 半导体存储器的分类140

任务三 89C51单片机外部存储器的扩展141

3.1 程序存储器的扩展141

3.2 数据存储器的扩展145

3.3 同时扩展程序存储器和数据存储器147

任务四 并行I/O接口的扩展150

4.1 并行I/O口扩展的基本方法150

4.2 简单并行I/O口扩展151

4.3 采用8255A扩展并行I/O口154

4.4 采用8155扩展并行I/O口160

4.5 其他可编程I/O接口芯片简介165

项目小结166

思考与习题166

项目九 单片机系统的几种常用输入输出设备169

工作任务：8位字符的LED动态显示169

任务一 键盘及其接口电路170

1.1 按键的识别171

1.2 独立式键盘171

1.3 矩阵键盘173

任务二 显示器及其接口电路178

2.1 LED显示器178

2.2 LED点阵大屏幕显示183

任务三 D/A转换接口188

3.1 D/A转换基本知识188

3.2 典型的D/A转换器芯片DAC0832189

任务四 A/D转换接口193

4.1 典型的A/D转换器芯片ADC0809193

4.2 ADC0809与89C51单片机的连接195

项目小结197

思考与习题197

项目十 单片机系统的设计与应用199

任务一 单片机应用系统设计概述199

1.1 单片机应用系统设计思想199

1.2 单片机应用系统的分类199

1.3 单片机应用系统设计的基本要求200

任务二 单片机应用系统的设计流程200

2.1 系统总体设计201

2.2 硬件设计202

2.3 软件设计205

2.4 系统调试207

任务三 抗干扰设计209

3.1 硬件抗干扰209

3.2 软件抗干扰211

项目小结213

思考与习题213