《单片机原理与应用项目式教程》采用基于工作过程系统化的课程开发方法，通过具有典型代表性的9个项目，以项目为载体，详细讲解了AT89C51单片机的基本应用及接口电路的扩展方法，较好地体现了应用型人才的培养要求。《单片机原理与应用项目式教程》具有以下特点：
　　1）着力片上资源、强化单片机应用系统的开发训练。尽管新型单片机不断推出，但片上资源仍保持稳定发展。《单片机原理与应用项目式教程》仍以汇编语言为主要编程工具，注重单片机应用系统的整个开发过程，突出软、硬件联合调试训练。
　　2）适合教师讲授，易于学生阅读。《单片机原理与应用项目式教程》所采用的9个项目都具有较强的实践性和趣味性，通俗易懂，有利于提高学生的学习兴趣。
　　《单片机原理与应用项目式教程》可以作为高职高专电气自动化、计算机、应用电子以及机电一体化等专业的教材。

　　目前，51系列单片机在我国的各行各业都得到了广泛应用。譬如，导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通信与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，全自动洗衣机的控制，机器人，智能仪表，医疗器械以及程控交换，玩具、电子宠物等，这些都离不开单片机。为此，培养单片机应用人才，特别是在工程技术中普及单片机知识有着重要的现实意义。学习和使用单片机是社会发展的必然需求。
　　在我国职业技术院校的应用电子技术、电气自动化技术、机电一体化技术、智能控制等专业，都开设了单片机课程。这是一门理论性、实践性和综合性都很强的课程，它需要模拟电子技术、数字电子技术、电气控制技术、电力电子技术和传感器技术应用等知识作为背景，同时也是一门计算机软、硬件有机结合的课程。
　　本书以美国ATMEL公司的AT89C51标准型8位单片机为控制主体，打破传统的知识体系，结合9个项目，融入理论教学的全过程，十分适合“教－学－做”的教学方法。理论教学与实训教学融为一体的“一体化技能性教学”是本教材的显著特点。本书通过所设置的项目分别介绍了单片机的结构原理、指令系统、中断系统、定时器／计数器、串行接口、扩展技术和接口技术。通过系统的学习，使读者尽快地掌握单片机应用系统的整个开发流程，为将来从事系统开发奠定坚实的基础。

前言
绪论1
一、概述1
（一）微型计算机简介1
（二）单片机的组成2
（三）单片机的发展概况3
（四）单片机的特点4
二、单片机的应用领域4
（一）智能化产品4
（二）智能化接口5
（三）智能化测控系统5
（四）智能化仪表5
三、单片机的发展方向5
（一）CMOS化5
（二）低电压、低功耗化5
（三）大容量化6
（四）串行扩展技术6
四、计算机数据表示6
（一）常用的进位计数制6
（二）二进制的算术运算7
（三）数制间的转换8
（四）逻辑数据的表示11
（五）单片机中数的表示形式12
（六）二进制编码14
（七）微型计算机的常用术语14
五、自测题15

项目一 了解AT89C51单片机及其开发环境16
一、项目引入16
二、相关理论知识17
（一）单片机应用开发环境17
（二）伟福H51/L仿真器20
（三）西尔特SUPERPRO/L+编程器26
（四）AT89C51单片机的结构与引脚30
（五）AT89C51的内部存储器31
（六）AT89C51单片机并行I/O口输入/输出36
（七）AT89C51单片机时钟与时序38
（八）AT89C51单片机复位40
三、项目实施42
（一）伟福6000仿真软件使用方法42
（二）编程器SUPERPRO/L+的应用49
（三）AT89C51单片机最小应用系统的设计、安装及调试53
四、项目小结57
五、自测题57

项目二 会“眨眼睛”的LED电路分析与实践58
一、项目引入58
二、相关理论知识59
（一）指令系统59
（二）寻址方式61
（三）内部RAM数据传送类指令64
（四）16位数据传送指令65
（五）位传送类指令65
（六）位状态控制类指令66
（七）无条件控制转移类指令66
（八）伪指令一67
三、项目实施67
（一）硬件电路原理图设计67
（二）系统所用元器件、设备及工具68
（三）系统所用汇编源程序的编制68
（四）硬件及软件的联合调试70
（五）脱离仿真器后的独立运行75
四、拓展知识80
（一）堆栈操作PUSH与POP指令80
（二）互换类指令81
（三）外部数据传送指令82
（四）查表指令82
（五）位逻辑指令83
（六）伪指令二83
五、项目小结85
六、自测题85

项目三 会“流动”及“碰撞”的LED分析与实践86
一、项目引入86
二、相关理论知识87
（一）逻辑运算类指令87
（二）减1条件转移、调用、返回与空操作指令89
三、项目实施92
（一）硬件电路设计92
（二）系统所用汇编源程序的编制93
（三）系统所用元器件、设备及工具96
（四）硬件及软件的联合调试96
（五）脱离仿真器后的独立运行101
四、拓展知识106
（一）与、或、异或指令106
（二）位条件判断指令108
（三）累加器判0转移指令和比较转移指令110
五、项目小结114
六、自测题115

项目四 “能掐会算”的单片机分析与实践117
一、项目引入117
二、相关理论知识118
（一）单片机的算术运算118
（二）单片机的算术运算类指令118
三、项目实施120
（一）硬件电路原理图设计120
（二）系统所用汇编源程序的编制121
（三）系统所用元器件、设备及工具122
（四）硬件及软件的联合调试122
（五）脱离仿真器后的独立运行126
四、拓展知识127
（一）乘法指令127
（二）除法指令129
（三）十进制调整指令130
五、项目小结131
六、自测题132

项目五 “流速”可控的LED分析与实践133
一、项目引入133
二、相关理论知识133
（一）AT89C51单片机的中断系统133
（二）AT89C51单片机的定时器/计数器139
三、项目实施144
（一）硬件电路原理图设计144
（二）系统所用元器件、设备及工具145
（三）系统所用汇编源程序的编制146
（四）硬件及软件的联合调试148
（五）脱离仿真器后的独立运行149
四、拓展知识150
（一）定时器/计数器初值TC的计算150
（二）外部中断源的扩展152
五、项目小结153
六、自测题154

项目六 开关信号状态读取与显示电路的制作155
一、项目引入155
二、相关理论知识155
（一）使用8255扩展I/O端口155
（二）LED 数码管显示接口165
三、项目实施168
（一）硬件电路原理图设计168
（二）系统所用元器件、设备及工具168
（三）系统所用汇编源程序的编制170
（四）硬件及软件的联合调试171
（五）脱离仿真器后的独立运行172
四、拓展知识172
（一）单片机程序存储器的扩展173
（二）单片机数据存储器的扩展180
（三）简单的I/O口扩展182
（四）8155可编程并行I/O口扩展183
五、项目小结189
六、自测题189

项目七 交通信号灯（含急救与应急）电路的分析与实践190
一、项目引入190
二、相关理论知识190
（一）键盘电路工作原理190
（二）独立式按键192
三、项目实施193
（一）硬件电路原理图设计193
（二）系统所用元器件、设备及工具194
（三）系统所用汇编源程序的编制195
（四）硬件及软件的联合调试198
（五）脱离仿真器后的独立运行199
四、拓展知识200
五、项目小结202
六、自测题202

项目八 单片机系统中“通信与联络”的分析与实践203
一、项目引入203
二、相关理论知识203
（一）单片机通信基础203
（二）串行通信接口205
三、项目实施211
（一）硬件电路原理图设计211
（二）系统所用元器件、设备及工具211
（三）系统所用汇编源程序的编制212
（四）硬件及软件的联合调试213
（五）脱离仿真器后的独立运行214
四、拓展知识215
（一）RS232C串行接口标准215
（二）I2C总线接口217
五、项目小结219
六、自测题220

项目九 数字温度计的制作221
一、项目引入221
二、相关理论知识221
（一）A/D转换器与AT89C51单片机的接口和应用221
（二）D/A转换器与AT89C51单片机的接口和应用226
（三）认识AD590温度传感器230
三、项目实施232
（一）硬件电路原理图设计232
（二）系统所用元器件、设备及工具233
（三）系统所用汇编源程序的编制233
（四）硬件及软件的联合调试235
（五）脱离仿真器后的独立运行236
四、拓展知识237
（一）DS18B20温度传感器237
（二）DS18B20温度传感器的通信协议240
（三）DS18B20温度传感器的供电方式241
五、项目小结242
六、自测题242
附录243
附录A ASCII表243
附录B AT89C51单片机指令表244
参考文献251

　　（一）指令系统
　　一个单片机所需执行指令的集合即为单片机的指令系统。单片机使用机器语言、汇编语言及高级语言，因此，指令系统对单片机用户来说显得格外重要。因为不管是机器语言、汇编语言还是高级语言，都是直接使用指令编写程序。另外，不管使用何种语言，最终还是要“翻译”成为机器语言，单片机才能执行。现在有很多半导体厂商都推出了自己的单片机，使得单片机种类繁多，值得注意的是，不同单片机的指令系统不一定相同，或不完全相同。
　　所谓机器语言即指令的二进制编码，而汇编语言则是指令的表示符号。
　　因为单片机只能识别二进制数，因此，用二进制编码表示的机器语言，单片机能够直接执行。但直接使用二进制编码书写指令很不方便，因此，常用其十六进制的形式。直接使用机器语言编写的程序称为手编程序。
　　鉴于机器语言具有程序长、不易书写、难于阅读和调试、容易出错，而且出错不易查找等缺点，使用符号指令就显得十分必要，通常把表示指令的符号称为助记符。以助记符表示的指令就是单片机的汇编语言，使用汇编语言编写的程序称为汇编语言程序。为起到助记作用，指令常以其英文名称或缩写形式来作助记符。
　　每种单片机都有自己独特的指令系统，指令系统是开发商和生产厂商定义的，如要使用其单片机，用户就必须理解和遵循这些指令标准。要掌握某种（类）单片机，指令系统的学习是必需的。
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