第1章 单片机概述

1.1 什么是单片机

1.2 单片机的发展历史

1.3 单片机的特点

1.4 单片机的应用

1.5 单片机的发展趋势

1.6 MCS-51系列与AT89S5x系列单片机

1.6.1 MCS-51系列单片机

1.6.2 AT89S5x系列单片机

1.7 各种衍生品种的8051单片机

1.7.1 STC系列单片机

1.7.2 C805 1F ×××单片机

1.7.3 ADμC812单片机

1.7.4 华邦W77系列、W78系列单片机

1.8 PIC系列单片机与AVR系列单片机

1.8.1 PIC系列单片机

1.8.2 AVR系列单片机

1.9 其他的嵌入式处理器简介

1.9.1 嵌入式DSP处理器

1.9.2 嵌入式微处理器

思考题及习题

第2章 AT89S51单片机片内硬件结构

2.1 AT89S51单片机的片内硬件结构

2.2 AT89S51的引脚功能

2.2.1 电源及时钟引脚

2.2.2 控制引脚

2.2.3 并行I/O口引脚

2.3 AT89S51的CPU

2.3.1 运算器

2.3.2 控制器

2.4 AT89S51单片机存储器的结构

2.4.1 程序存储器空间

2.4.2 数据存储器空间

2.4.3 特殊功能寄存器

2.4.4 位地址空间

2.5 AT89S51单片机的并行I/O端口

2.5.1 P0口

2.5.2 P1口

2.5.3 P2口

2.5.4 P3口

2.6 时钟电路与时序

2.6.1 时钟电路设计

2.6.2 机器周期、指令周期与指令时序

2.7 复位操作和复位电路

2.7.1 复位操作

2.7.2 复位电路设计

2.8 看门狗定时器（WDT）的使用

2.9 低功耗节电模式

2.9.1 空闲模式

2.9.2 掉电运行模式

2.10 AT89S52单片机与AT89S51单片机的差异

2.10.1 AT89S52单片机与AT89S51单片机片内硬件资源的差别

2.10.2 AT89S52的引脚

2.10.3 AT89S52单片机的存储器结构

思考题及习题

第3章 C51编程语言基础

3.1 C51编程语言简介

3.1.1 C51语言与8051汇编语言的比较

3.1.2 C51语言与标准C语言的比较

3.2 C51语言程序设计基础

3.2.1 C51语言中的数据类型与存储类型

3.2.2 C51语言的特殊功能寄存器及位变量定义

3.2.3 C51语言的绝对地址访问

3.2.4 C51的基本运算

3.2.5 C51的分支与循环程序结构

3.2.6 C51的数组

3.2.7 C51的指针

3.3 C51语言的函数

3.3.1 函数的分类

3.3.2 函数的参数与返回值

3.3.3 函数的调用

3.3.4 中断服务函数

3.3.5 变量及存储方式

3.3.6 宏定义与文件包含

3.3.7 库函数

思考题及习题

第4章 开发与仿真工具

4.1 Keil C51的使用

4.1.1 Keil C51简介

4.1.2 基本操作

4.1.3 添加用户源程序文件

4.1.4 程序的编译与调试

4.1.5 项目的设置

4.2 Proteus虚拟仿真工具介绍

4.2.1 Proteus功能简介

4.2.2 Proteus ISIS的虚拟仿真

4.2.3 Proteus的各种虚拟仿真调试工具

4.2.4 虚拟设计仿真举例

思考题及习题

第5章 单片机与开关、键盘以及显示器件的接口设计

5.1 单片机控制发光二极管显示

5.1.1 单片机与发光二极管的连接

5.1.2 I/O端口的编程控制

5.2 开关状态检测

5.2.1 开关检测案例1

5.2.2 开关检测案例2

5.3 单片机控制LED数码管的显示

5.3.1 LED数码管的显示原理

5.3.2 LED数码管的静态显示与动态显示

5.4 单片机控制LED点阵显示器显示

5.4.1 LED点阵显示器的结构与显示原理

5.4.2 控制16×16 LED点阵显示屏的案例

5.5 单片机控制LCD 1602液晶显示器的显示

5.5.1 LCD 1602液晶显示模块简介

5.5.2 单片机控制字符型LCD 1602显示案例

5.6 键盘接口设计

5.6.1 键盘接口设计应解决的问题

5.6.2 独立式键盘接口设计案例

5.6.3 矩阵式键盘的接口设计案例

5.6.4 非编码键盘扫描方式的选择

5.6.5 单片机与专用键盘/显示器芯片HD7279的接口设计

思考题及习题

第6章 中断系统的工作原理及应用

6.1 AT89S51中断技术概述

6.2 AT89S51中断系统结构

6.2.1 中断请求源

6.2.2 中断请求标志寄存器

6.3 中断允许与中断优先级的控制

6.3.1 中断允许寄存器IE

6.3.2 中断优先级寄存器IP

6.4 响应中断请求的条件

6.5 外部中断的响应时间

6.6 外部中断的触发方式选择

6.6.1 电平触发方式

6.6.2 跳沿触发方式

6.7 中断请求的撤销

6.8 中断函数

6.9 中断系统应用举例

6.9.1 单一外中断的应用

6.9.2 两个外中断的应用

6.9.3 中断嵌套的应用

思考题及习题

第7章 定时器/计数器的工作原理及应用

7.1 定时器/计数器的结构

7.1.1 定时器/计数器工作方式寄存器TMOD

7.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON

7.2 定时器/计数器的4种工作方式

7.2.1 方式0

7.2.2 方式1

7.2.3 方式2

7.2.4 方式3

7.3 计数器对外部输入的计数信号的要求

7.4 定时器/计数器T0、T1的编程应用

7.4.1 P1口控制8只LED每0.5s闪亮一次

7.4.2 计数器的应用

7.4.3 控制P1.0产生周期为2ms的方波

7.4.4 利用T1控制发出1kHz的音频信号

7.4.5 LED数码管秒表的制作

7.4.6 测量脉冲宽度——门控位GATEx的应用

7.4.7 LCD时钟的设计

7.5 AT89S52新增定时器/计数器T2简介

7.5.1 T2的特殊功能寄存器T2CON和T2MOD

7.5.2 T2的16位自动重装载方式

7.5.3 T2的捕捉方式

7.5.4 T2的波特率发生器方式及可编程时钟输出

思考题及习题

第8章 串行口的工作原理及应用

8.1 串行通信基础

8.1.1 并行通信与串行通信

8.1.2 同步通信与异步通信

8.1.3 串行通信的传输模式

8.1.4 串行通信的错误校验

8.2 串行口的结构

8.2.1 串行口控制寄存器SCON

8.2.2 特殊功能寄存器PCON

8.3 串行口的4种工作方式

8.3.1 方式0

8.3.2 方式1

8.3.3 方式2

8.3.4 方式3

8.4 多机通信

8.5 波特率的制定方法

8.5.1 波特率的定义

8.5.2 定时器T1产生波特率的计算

8.6 串行口应用设计案例

8.6.1 串行通信标准接口RS232、RS422与RS485简介

8.6.2 方式1的应用设计

8.6.3 方式2和方式3的应用设计

8.6.4 多机通信的应用设计

8.6.5 单片机与PC串行通信的设计

8.6.6 PC与单片机或与多个单片机的串行通信

思考题及习题

第9章 单片机系统的并行扩展

9.1 系统并行扩展技术

9.1.1 系统并行扩展结构

9.1.2 地址空间分配

9.1.3 外部地址锁存器

9.2 外部数据存储器的并行扩展

9.2.1 常用的静态RAM（SRAM）芯片

9.2.2 读写片外RAM的操作时序

9.2.3 并行扩展数据存储器的设计

9.2.4 单片机外扩数据存储器RAM6264的案例设计

9.3 片内Flash存储器的编程

9.3.1 使用通用编程器的程序写入

9.3.2 使用下载线的ISP编程

9.4 E2 PROM的并行扩展

9.4.1 并行E2PROM芯片简介

9.4.2 AT89S51单片机扩展E2 PROMAT2864的设计

9.5 AT89S51扩展并行I/O芯片82C55的设计

9.5.1 I/O接口扩展概述

9.5.2 并行I/O芯片82C55简介

9.5.3 82C55的3种工作方式

9.5.4 AT89S51单片机与82C55的接口设计

9.6 利用74LSTTL电路扩展并行I/O口

9.7 用AT89S51单片机的串行口扩展并行输入/输出口

9.7.1 用74LS165扩展并行输入口

9.7.2 用74LS164扩展并行输出口

思考题及习题

第10章 AT89S51单片机系统的串行扩展

10.1 单总线串行扩展

10.1.1 单总线扩展的典型应用——DS 18B20的温度测量系统

10.1.2 设计案例：单总线DS 18B20温度测量系统

10.2 SPI总线串行扩展

10.3 I2C总线的串行扩展

10.3.1 I2C串行总线系统的基本结构

10.3.2 I2C总线的数据传送规定

10.3.3 AT89S51的I2C总线扩展系统

10.3.4 I2C总线数据传送的模拟

10.3.5 利用I2C总线扩展E2 PROMAT24C02的IC卡设计

思考题及习题

第11章 AT89S51单片机与DAC、ADC的接口

11.1 单片机扩展DAC概述

11.2 单片机扩展并行8位DAC0832的设计

11.2.1 DAC0832简介

11.2.2 案例设计：单片机扩展DAC0832的程控电源

11.2.3 案例设计：波形发生器的制作

11.3 单片机扩展串行10位DAC——TLC5615

11.3.1 串行DAC——TLC5615简介

11.3.2 案例设计：单片机扩展串行DAC——TLC5615的设计

11.4 单片机扩展ADC概述

11.5 单片机并行扩展8位A/D转换器ADC0809

11.5.1 案例设计：单片机控制ADC0809进行A/D转换

11.5.2 案例设计：两路输入的数字电压表的设计

11.6 单片机扩展串行8位A/D转换器TLC549

11.6.1 TLC549的特性及工作原理

11.6.2 案例设计：单片机扩展TLC549的设计

11.7 单片机扩展串行12位ADC——TLC2543的设计

11.7.1 TLC2543的特性及工作原理

11.7.2 案例设计：单片机扩展TLC2543的设计

思考题及习题

第12章 单片机各种应用设计

12.1 单片机控制步进电机的设计

12.2 单片机控制直流电机

12.3 频率计的制作

12.4 电话机拨号的模拟

12.5 8位竞赛抢答器设计

12.6 基于时钟/日历芯片DS 1302的电子钟设计

思考题及习题

第13章 功率接口设计

13.1 单片机与外围集成数字驱动电路的接口

13.2 单片机与光电耦合器的接口

13.2.1 晶体管输出型光电耦合器驱动接口

13.2.2 晶闸管输出型光电耦合器驱动接口

13.3 单片机与继电器的接口

13.3.1 单片机与直流电磁式继电器功率接口

13.3.2 单片机与交流电磁式接触器的接口

13.4 单片机与晶闸管的接口

13.4.1 单向晶闸管

13.4.2 双向晶闸管

13.4.3 光耦合双向晶闸管驱动器

13.5 单片机与集成功率电子开关输出接口

13.5.1 集成功率电子开关TWH8751简介

13.5.2 集成功率电子开关TWH8751的典型应用

13.6 单片机与固态继电器的接口

13.6.1 固态继电器的特性与分类

13.6.2 固态继电器的应用

13.7 低压开关量信号输出技术

思考题及习题

第14章 单片机应用系统抗干扰与可靠性设计

14.1 干扰的来源

14.2 供电系统干扰及其抗干扰措施

14.2.1 电源噪声来源、种类及危害

14.2.2 供电系统的抗干扰设计

14.3 过程通道干扰的抑制措施——隔离

14.3.1 光电隔离的基本配置

14.3.2 光电隔离的实现

14.4 空间干扰及抗干扰措施

14.4.1 接地技术

14.4.2 屏蔽技术

14.5 反电势干扰的抑制

14.6 印制电路板的抗干扰设计

14.6.1 地线及电源线设计

14.6.2 去耦电容的配置

14.6.3 印制电路板的布线的抗干扰设计

14.7 软件抗干扰措施

14.7.1 软件抗干扰的一般方法

14.7.2 软件滤波

14.7.3 开关量输入/输出软件抗干扰设计

14.8 看门狗定时器的使用

思考题及习题

第15章 单片机应用系统的设计与调试

15.1 单片机应用系统的设计步骤

15.2 单片机应用系统设计

15.2.1 硬件设计应考虑的问题

15.2.2 典型的单片机应用系统

15.2.3 系统设计中的总线驱动

15.2.4 软件设计考虑的问题

15.3 单片机应用系统的仿真开发与调试

思考题及习题

附录A 基础实验题目

实验1 单片机I/O口实验——LED流水灯

实验2 单个外部中断实验

实验3 中断嵌套实验

实验4 定时器/计数器的定时实验

实验5 定时器/计数器的计数器实验

实验6 串口方式0扩展并行输出口实验

实验7 串行口方式0扩展并行输入口实验

实验8 双单片机串行通信

实验9 扩展82C55并行I/O实验

实验10 独立式键盘实验

实验11 矩阵式键盘扫描实验

实验12 单片机控制1602液晶显示器显示字符

实验13 DAC0832的D/A转换实验

实验14 ADC0809的A/D转换实验

实验15 I2C总线串行扩展AT24C02存储器读写

附录B 课程设计题目

题目1 节日彩灯控制器的设计

题目2 单一外中断的应用

题目3 LED数码管秒表的制作

题目4 音乐音符发生器的制作

题目5 用定时器设计的门铃

题目6 控制数码管循环显示单个数字

题目7 基于DS18B20的数字温度计设计

题目8 利用定时器在P1.0上产生周期为2ms的方波

题目9 电话键盘及拨号的模拟

题目10 双机串行口方式1单工通信

题目11 数码管显示4×4矩阵键盘的键号

题目12 波形发生器的制作

题目13 频率计的制作

题目14 数字电压表设计

题目15 单片机控制串行DAC——TLC5615的调压器

题目16 单片机控制16×16阵列LED的显示

题目17 直流电机控制实验

题目18 步进电机控制实验

附录C 头文件“LCD1602.h”清单

附录D 头文件“DS1302.h”清单

参考文献