MCS-51单片机

51系列是基本型，包括8051、8751、8031、8951.这四个机种区别，仅在于片内程序储存器。8051为4KBROM，8751为4KBEPROM，8031片内无程序储存器，8951为4KBEEPROM。其他性能结构一样，有片内128B RAM，2个16位定时器/计数器，5个中断源。其中，8031性价比较高，又易于开发，目前应用面广泛。

51系列单片机的特点

-8位cpu

-片内带振荡器，频率范围为1.2MHz~12MHz

-片内带128B的数据存储器

-片内带4KB的程序存储器

-程序存储器的寻址空间为64KB

-片外数据存储器的寻址空间为64KB

-128个用户位寻址空间

-21个字节特殊功能寄存器

-4个8位的I/O并行接口:P0、P1、P2、P3

-两个16位定时、计数器

-两个优先级别的五个中断源

-一个全双工的串行I/O接口，可多机通信

-111条指令，包含乘法指令和除法指令

-片内采用单总线结构

-有较强的位处理能力

-采用单一+5V电源

52系列是增强型，有8032、8052、8752、8952四个机种。8052的ROM为8KB，RAM为256B;8032的RAM也是256B，它没有ROM，这两种单片机比8051和8031多了一个定时器/计数器，增加了一个中断源。

在HMOS技术大发展的背景下，Intel公司在MCS-48系列的基础上 ，于1980年推出了8位MCS-51系列单片机。它与以前的机型相比，功能增强了许多，就其指令和运行速度而言，超过了INTEL8085的CPU和Z80的CPU，成为工业控制系统中较为理想的机种。较早的MCS-51典型时钟为12MHz，而目前与MCS-51单片机兼容的一些单片机的时钟频率达到40MHz甚至更高，现在已有400MHz的单片机问世。

1.1 单片机的历史及发展概况

1.2 单片机的发展趋势

1.3 单片机的应用

1.3.1 单片机的特点

1.3.2 单片机的应用范围

1.4 8位单片机的主要生产厂家和机型

1.5 MCS-51系列单片机

2.1 MCS-51单片机的硬件结构

2.2 MCS-51的引脚

2.2.1 电源及时钟引脚

2.2.2 控制引脚

2.2.3 I/O口引脚

2.3 MCS-51单片机的中央处理器(CPU)

2.3.1 运算部件

2.3.2 控制部件

2.4 MCS-51存储器的结构

2.4.1 程序存储器

2.4.2 内部数据存储器

2.4.3 特殊功能寄存器(SFR)

2.4.4 位地址空间

2.4.5 外部数据存储器

2.5 I/O端口

2.5.1 I/O口的内部结构

2.5.2 I/O口的读操作

2.5.3 I/O口的写操作及负载能力

2.6 复位电路

2.6.1 复位时各寄存器的状态

2.6.2 复位电路

2.7 时钟电路

2.7.1 内部时钟方式

2.7.2 外部时钟方式

2.7.3 时钟信号的输出

3.1 MCS-51指令系统的寻址方式

3.1.1 寄存器寻址

3.1.2 直接寻址

3.1.3 寄存器间接寻址

3.1.4 立即寻址

3.1.5 基址寄存器加变址寄存器间址寻址

3.2 MCS-51指令系统及一般说明

3.2.1 数据传送类指令

3.2.2 算术操作类指令

3.2.3 逻辑运算指令

3.2.4 控制转移类指令

3.2.5 位操作类指令

4.1 定时器/计数器的结构

4.1.1 工作方式控制寄存器TMOD

4.1.2 定时器/计数器控制寄存器TCON

4.2 定时器/计数器的四种工作方式

4.2.1 方式0

4.2.2 方式1

4.2.3 方式2

4.2.4 方式3

4.3 定时器/计数器对输入信号的要求

4.4 定时器/计数器编程和应用

4.4.1 方式o应用(1ms定时)

4.4.2 方式1应用

4.4.3 方式2计数方式

4.4.4 方式3的应用

4.4.5 定时器溢出同步问题

4.4.6 运行中读定时器/计数器

4.4.7 门控制位GATE的功能和使用方法(以T1为例)

5.1 串行口的结构

5.1.1 串行口控制寄存器SCON

5.1.2 特殊功能寄存器PCON

5.2 串行口的工作方式

5.2.1 方式0

5.2.2 方式1

5.2.3 方式2

5.2.4 方式3

5.3 多机通讯

5.4 波特率的制定方法

5.4.1 波特率的定义

5.4.2 定时器T1产生波特率的计算

5.5 串行口的编程和应用

5.5.1 串行口方式1应用编程(双机通讯)

5.5.2 串行口方式2应用编程

5.5.3 串行口方式3应用编程(双机通讯)

6.1 中断请求源

6.2 中断控制

6.2.1 中断屏蔽

6.2.2 中断优先级优

6.3 中断的响应过程

6.4 外部中断的响应时间

6.5 外部中断的方式选择

6.5.1 电平触发方式

6.5.2 边沿触发方式

6.6 多外部中断源系统设计

6.6.1 定时器作为外部中断源的使用方法

6.6.2 中断和查询结合的方法

6.6.3 用优先权编码器扩展外部中断源

7.1 概述

7.1.1 只读存储器

7.1.2 可读写存储器

7.1.3 不挥发性读写存储器

7.1.4 特殊存储器

7.2 存储器扩展的基本方法

7.2.1 MCS-51单片机对存储器的控制

7.2.2 外扩存储器时应注意的问题

7.3 程序存储器EPROM的扩展

7.3.1 程序存储器的操作时序

7.3.2 常用的EPROM芯片

7.3.3 外部地址锁存器和地址译码器

7.3.4 典型EPROM扩展电路

7.4 静态数据存储的器扩展

7.4.1 外扩数据存储器的操作时序

7.4.2 常用的SRAM芯片

7.4.3 64K字节以内SRAM的扩展

7.4.4 超过64K字节SRAM扩展

7.5 不挥发性读写存储器扩展

7.5.1 EPROM扩展

7.5.2 SRAM掉电保护电路

7.6 特殊存储器扩展

7.6.1 双口RAMIDT7132的扩展

7.6.2 快擦写存储器的扩展

7.6.3 先进先出双端口RAM的扩展

8.1 扩展概述

8.2 MCS-51单片机与可编程并行I/O芯片8255A的接口

8.2.1 8255A芯片介绍

8.2.2 8031单片机同8255A的接口

8.2.3 接口应用举例

8.3 MCS-51与可编程RAM/IO芯片8155H的接口

8.3.1 8155H芯片介绍

8.3.2 8031单片机与8155H的接口及应用

8.4 用MCS-51的串行口扩展并行口

8.4.1 扩展并行输入口

8.4.2 扩展并行输出口

8.5 用74LSTTL电路扩展并行I/O口

8.5.1 用74LS377扩展一个8位并行输出口

8.5.2 用74LS373扩展一个8位并行输入口

8.5.3 MCS-51单片机与总线驱动器的接口

8.6 MCS-51与8253的接口

8.6.1 逻辑结构与操作编址

8.6.2 8253工作方式和控制字定义

8.6.3 8253的工作方式与操作时序

8.6.4 8253的接口和编程实例

9.1 LED显示器接口原理

9.1.1 LED显示器结构

9.1.2 显示器工作原理

9.2 键盘接口原理

9.2.1 键盘工作原理

9.2.2 单片机对非编码键盘的控制方式

9.3 键盘/显示器接口实例

9.3.1 利用8155H芯片实现键盘/显示器接口

9.3.2 利用8031的串行口实现键盘/显示器接口

9.3.3 利用专用键盘/显示器接口芯片8279实现键盘/显示器接口

9.4 MCS-51与液晶显示器(LCD)的接口

9.4.1 LCD的基本结构及工作原理

9.4.2 点阵式液晶显示控制器HD61830介绍

9.5 MCS-51与微型打印机的接口

9.5.1 MCS-51与TPμp-40A/16A微型打印机的接口

9.5.2 MCS-51与GP16微型打印机的接口

9.5.3 MCS-51与PP40绘图打印机的接口

9.6 MCS-51单片机与BCD码拨盘的接口设计

9.6.1 BCD码拨盘

9.6.2 BCD码拨盘与单片机的接口

9.6.3 拨盘输出程序

9.7 MCS-51单片机与CRT的接口

9.7.1 SCIBCRT接口板的主要特点及技术参数

9.7.2 SCIB接口板的工作原理

9.7.3 SCIB与MCS-51单片机的接口

9.7.4 SCIB的CRT显示软件设计方法

10.1 有关DAC及ADC的性能指标和选择要点

10.1.1 性能指标

10.1.2 选择ABC和DAC的要点

10.2 MCS-51与DAC的接口

10.2.1 MCS-51与DAC0832的接口

10.2.2 MCS-51同DAC1020及DAC1220的接口

10.2.3 MCS-51同串行输入的DAC芯片AD7543的接口

10.3 MCS-51与ADC的接口

10.3.1 MCS-51与5G14433(双积分型)的接口

10.3.2 MCS-51与ICL7135(双积分型)的接口

10.3.3 MCS-51与ICL7109(双积分型)的接口

10.3.4 MCS-51与ADC0809(逐次逼近型)的接口

10.3.5 8031AD574(逐次逼近型)的接口

10.4 V/F转换器接口技术

10.4.1 V/F转换器实现A/D转换的方法

10.4.2 常用V/F转换器LMX31简介

10.4.3 V/F转换器与MCS-51单片机接口

10.4.4 LM331应用举例

11.1 概述

11.2 串行通讯的接口标准

11.2.1 RS-232C接口

11.2.2 RS-422A接口

11.2.3 RS-485接口

11.2.4 各种串行接口性能比较

11.3 双机串行通讯技术

11.3.1 单片机双机通讯技术

11.3.2 PC机与8031单片机双机通讯技术

11.4 多机串行通讯技术

11.4.1 单片机多机通讯技术

11.4.2 IBM-PC机与单片机多机通讯技术

11.5 串行通讯中的波特率设置技术

11.5.1 IBM-PC/XT系统中波特率的产生

11.5.2 MCS-51单片机串行通讯波特率的确定

11.5.3 波特率相对误差范围的确定方法

11.5.4 SMOD位对波特率的影响

12.1 常用功率器件

12.1.1 晶闸管

12.1.2 固态继电器

12.1.3 功率晶体管

12.1.4 功率场效应晶体管

12.2 开关型功率接口

12.2.1 光电耦合器驱动接口

12.2.2 继电器型驱动接口

12.2.3 晶闸管及脉冲变压器驱动接口

13.1 概述

13.2 MCS-51单片机与实时日历时钟芯片MSM5832的接口设计

13.2.1 MSM5832性能及引脚说明

13.2.2 MSM5832时序分析

13.2.3 8031单片机与MSM5832的接口设计

13.3 MCS-51单片机与实时日历时钟芯片MC146818的接口设计

13.3.1 MC146818性能及引脚说明

13.3.2 MC146818芯片地址分配及各单元的编程

13.3.3 MC146818的中断

13.3.4 8031单片机与MC146818的接口电路设计

13.3.5 8031单片机与MC146818的接口软件设计

14.1 查表程序设计

14.2 散转程序设计

14.2.1 使用转移指令表的散转程序

14.2.2 使用地地址偏移量表的散转程序

14.2.3 使用转向地址表的散转程序

14.2.4 利用RET指令实现的散转程序

14.3 循环程序设计

14.3.1 单循环

14.3.2 多重循环

14.4 定点数运算程序设计

14.4.1 定点数的表示方法

14.4.2 定点数加减运算

14.4.3 定点数乘法运算

14.4.4 定点数除法

14.5 浮点数运算程序设计

14.5.1 浮点数的表示

14.5.2 浮点数的加减法运算

14.5.3 浮点数乘除法运算

14.5.4 定点数与浮点数的转换

14.6 码制转换

……