1、高 职 高 专 现 代 信 息 技 术 系 列 教 材单片机原理与接口技术林全新 苏丽娟 编 著人 民 邮 电 出 版 社 图 书 在 版 编 目 CCIP） 数 据单片机原理与接口技术/林全新，苏丽娟编著 . 一 北 京 ： 人 民 邮 电 出 版 社 ， 2002.2 高职高专现代信息技术系列教材ISBN 7115101469I.单 II. 林 苏 I. 单 片 微 型 计 算 机 一 高 等 学 校 ： 技 术 学 校 一 教 材单片微型计算机一接口设备一高等学校：技术学校一教材 IV.TP368.1 中国版本图书馆 CIP 数 据 核 字 C2002） 第 005883 号内 容 提
2、要本 书 以 通 俗 的 语 言 、 简 明 的 叙 述 ， 全 面 介 绍 了 MCS-51 单 片 机 的 结 构 原 理 、 指 令 系 统 、 汇 编 语 言 程 序 设 计 、 输 入 输 出 和 中 断 、 定 时 器 / 计 数 器 、 接 口 技 术 、 存 储 器 扩 展 和 单 片 机 应 用 系 统 设 计 与 开 发 等 内 容 ， 是 单片机和单片机应用系统设计开发的实用程序。本书是高职高专计算机、 控制及相关专业的教材， 也可作为相关技术人员的参考书和自学爱好者的自学 读物。高职高专现代信息技术系列教材单片机原理与接口技术. 编 著 林全新 苏丽娟 责任编辑 潘春燕
3、执行编辑. 人民邮电出版社出版发行 北京市崇文区夕照寺街 14 号 邮编 100061 电子函件 网址 http:/读者热线 010-67180876北京汉魂图文设计有限公司制作 北京 印刷厂印刷 新华书店总店北京发行所经销. 开 本 ： 7871092 1/16印张：13字数：304 千字 2002 年 月第 1 版印数：1一0 0 00 册 2002 年 月北京第 1 次印刷ISBN 7-115-10146-9/TP2778定价：18.00 元本书如有印装质量问题，请与本社联系 电话： （010）67129223高职高专现代信息技术系列教材编 委 会 名 单主 编 高 林执 行 主 编 张
4、 强 华委 员 （ 以 姓 氏 笔 画 为 序 ）吕 新 平 林 全 新 郭力平 程 时 兴关于本书单片机体积微小，价格低廉，可靠性高，广泛应用于监测和控制领域，大量应用于家用 电器、智能卡、智能仪器仪表和其它各种设备、过程控制等。因此，有志于智能产品设计和 过程控制的读者，学好单片机及其应用系统的设计开发，将会有广阔的应用前景。从开发、使用的角度来看，单片机与普通微机的主要差别是单片机自身没有输入输出 设备和外存储设备。在设计开发单片机的应用系统时，单片机的输入输出要借助于单片机 的开发系统。通过扩展存储器芯片，可以解决单片机内存不足的问题。从 技 术 的 角 度 来 看 ， 设 计 开 发
5、 单 片 机 应 用 系 统 的 主 要 内 容 是 单 片 机 程 序 设 计 和 接 口 技 术。单片机程序设计要求读者首先要充分了解单片机结构原理和指令系统，以及被控对象， 最后是程序固化。接口技术同样要求读者充分了解单片机结构原理和被控对象，以及接口芯 片和其它相关芯片等。本书由林全新、苏丽娟编写。书中插图由任晓鹏（第 41 0 章） 、刘沧 生（第 2、 3 章） 制作。限于编者水平和时间关系，书中难免有不足甚至错误之处，敬请读者批评指正。 编者 E-mail： lq xsjzpt . edu . cn 编 者2002 年 1 月丛 书 前 言江泽民总书记在十五大报告中提出了培养数以
6、亿计高素质的劳动者和数以千万计专门人 才 的 要 求 ， 指 明 了 高 等 教 育 的 发 展 方 向 。 只 有 培 养 出 大 量 高 素 质 的 劳 动 者 ， 才 能 把 我 国 的 人 数 优 势 转 化 为 人 才 优 势 ， 提 高 全 民 族 的 竞 争 力 。 国 外 教 育 的 发 展 也 充 分 证 明 了 这 一 点 。 因 此 ， 我 国 近 年 来 十 分 重 视 高 等 职 业 教 育 ， 把 高 等 职 业 教 育 作 为 高 等 教 育 的 重 要 组 成 部 分 ， 并 以 法 律 的 形 式 加 以 约 束 与 保 证 。 高 等 职 业 教 育 由 此
7、 进 入 了 蓬 勃 发 展 时 期 ， 驶 入 了 高 速 发 展 的 轨 道 。高等职业教育有其自身的特点。正如教育部“面向 21 世 纪 教 育 振 兴 行 动 计 划 ”所 指 出 的那样， “高 等职业教育必须面向地区经济建设和社会发展， 适应就业市场的实际需要 ， 培养 生产、 管理、 服务第一线需要的实用人才， 真正办出特色。 ”因此， 不能以普通本科压缩和变 形的形式组织高等职业教育。必须按照高等职业教育的自身规律组织教学体系。在高等职业 教育体系中，根据高等职业教育的特点及社会对教材的普遍需求，我们组织有关高等学校有 丰富教学经验的老师，编写了一套高职高专现代信息技术系列教材
8、。本 套 教 材 充 分 考 虑 了 高 等 职 业 教 育 的 培 养 目 标 、 教 学 现 状 和 发 展 方 向 。 在 编 写 中 突 出 了 应 用 性 和 能 力 培 养 。 主 要 讲 述 目 前 在 信 息 技 术 行 业 实 践 中 不 可 缺 少 的 、 广 泛 使 用 的 、 从 业 人 员 必 须 掌 握 的 应 用 技 术 。 即 便 是 必 要 的 理 论 基 础 ， 也 从 应 用 的 角 度 、 结 合 具 体 实 践 加 以 讲 述 。 大 量 的 具 体 操 作 步 骤 、 许 多 实 践 应 用 技 巧 、 接 近 实 际 的 实 训 材 料 保 证 了
9、 本 套 教 材 的 应 用 性 。在本套丛书编写大纲的制订过程中，广泛收集了高等职业教育专业的教学计划，调研了 多个省市高等职业教育的实际，反复讨论和修改。使得编写大纲能最大限度地符合我国高等 职业教育的要求，切合高等职业教育的实际。在选择作者时，我们特意挑选了在高等职业教育一线的优秀骨干教师。他们熟悉高等职 业 教 育 的 教 学 实 际 ， 并 有 多 年 的 教 学 经 验 ； 其 中 许 多 是 “双 师 型 ”教 师 ： 既 是 教 授 、 副 教 授 ， 同时又是高级工程师、认证高级设计师。他们既有坚实的理论知识，又有很强的实践能力， 同时，本套教材的作者都已经编写出版过相关教材
10、和书籍，具有较多的写作经验及较好的文 字水平。根据我国的经济发展状况，许多行业都开始实行劳动准入制度和职业资格制度。所以， 本套教材也兼顾了一些证书考试 （如计算机等级考试） ， 并提 供了一些具有较强针对性的训练 题目。对 于 本 套 教 材 我 们 将 提 供 教 学 支 持 （ 如 提 供 电 子 教 案 、 课 件 等 ） 。 同 时 注 意 收 集 本 套 教 材的使用情况，不断修改和完善。本套教材适合信息技术的相关专业， 如计算机技术、 计算机网络技术、 计算机应用技术、 信息技术、电子技术、通信技术、自动化技术、电子商务、会计电算化、信息管理等。适合 相关的高等职业教育、高等专科
11、教育专业选作教材。对于那些要提高自己的应用技术或计划 取得某些考试证书的读者，本套教材也同样适用。最后，恳请广大读者将本套教材的使用情况及好的意见和建议及时反馈给我们，以便在 今后的工作中，不断改进和完善。 1 目 录第 1 章 单片机的发展与应用 11.1 单 片 机 的 发 展 11.2 单 片 机 的 应 用 21.2.1 家用电器 21.2.2 智能卡 21.2.3 智能仪器仪表 21.2.4 网络与通信 21.2.5 工业测控 21.3 单 片 机 芯 片 简 介 21.3.1 4 位单片机21.3.2 8 位单片机31.3.3 16 位单片机3第 2 章 MCS-51 单 片 机
12、组 成 原 理 52.1 MCS-51 单片机的内部结构 52.2 CPU 的 结 构 62.2.1 运算器 62.2.2 控制器 72.2.3 工作寄存器和特殊功能寄存器 82.3 MCS-51 单片机存储器 102.3.1 程序存储器 102.3.2 数据存储器 112.4 时 钟 电 路 及 时 序 122.4.1 时钟电路 122.4.2 时序 132.5 输 入 /输 出 端 口 162.5.1 P0 口 162.5.2 P1 口 172.5.3 P2 口 182.5.4 P3 口 182.5.5 P0 口P3 口的负载能力及端口要求 192.6 MCS-51 单片机的引脚功能 19
13、2.7 MCS-51 单片机的工作方式 212.7.1 复位方式 212.7.2 程序执行方式 23 2 2.7.3 节电工作方式 23练习题 25第 3 章 MCS-51 单 片 机 指 令 系 统 263.1 MCS-51 单片机指令系统简介 263.1.1 MCS-51 单片机指令系统的分类 263.1.2 指令格式 273.1.3 指令中的常用符号 273.1.4 寻址方式 273.2 MCS-51 单片机指令系统 293.2.1 数据传送类指令 293.2.2 算术运算类指令 353.2.3 逻辑运算类指令（24 条） 413.2.4 控制转移类指令 453.2.5 位操作类指令 5
14、03.3 汇 编 语 言 程 序 设 计 543.3.1 汇编语言及其语句格式 543.3.2 伪指令 543.3.3 汇编语言程序设计过程 563.3.4 顺序结构程序设计 573.3.5 分支程序设计 583.3.6 散转程序设计 603.3.7 循环程序设计 623.3.8 查表程序设计 653.3.9 子程序设计 683.4 MCS-51 汇编语言实用程序设计 713.4.1 数码转换类程序 713.4.2 运算类程序 743.4.3 软件延时程序 82练习题 83第 4 章 MCS-51 单 片 机 存 储 器 的 扩 展 854.1 程 序 存 储 器 的 扩 展 854.1.1
15、常用的地址锁存器介绍 864.1.2 常用的 EPROM 存储器芯片介绍 874.1.3 程序存储器扩展电路 884.2 数 据 存 储 器 的 扩 展 884.2.1 常用的数据存储器芯片介绍 904.2.2 数据存储器扩展电路 914.3 程 序 存 储 器 和 数 据 存 储 器 扩 展 综 合 举 例 93练习题 93 3 第 5 章 输入输出与中断 945.1 输 入 输 出 信 息 的 传 送 方 式 945.1.1 输入输出的概念 945.1.2 输入输出的信息种类 945.1.3 输入输出设备与 CPU 的连接 945.1.4 CPU 对外设的两种编址方式 955.1.5 CP
16、U 与外设之间的数据传送方式 965.2 中 断 的 概 念 975.2.1 中断的定义 975.2.2 为什么要使用中断 975.2.3 中断的嵌套 975.3 MCS -51 单 片 机 的 中 断 系 统 985.3.1 中断系统的内部结构 985.3.2 中断响应与中断返回1 015.4 中 断 应 用 举 例 102练习题1 03第 6 章 定 时 器 /计 数 器 与 应 用 1056.1 定 时 器 /计 数 器 的 结 构 1056.1.1 定时器/计数器的结构 1056.1.2 定时器/计数器的工作方式寄存器 TMOD1066.1.3 定时器/计数器的控制寄存器 TCON1066.2 定 时 器 /计 数 器 的 工 作 方 式 1076.2.1 工作方式 01076.2.2 工作方式 11096.2.3 工作方式 21106.2.4 工作方式 3
