微算机基本原理与应用一书，使用目前在工业应用系统中最受欢迎的MCS-51族系为控制器为例，详细介绍微算机的基本原理与应用。本书内容包含微算机系统结构与应用、MCS-51/52微控制器、数系转换、组译程式与组合语言程式、MCS-51软体模式、定址方式与指令格式、基本组合语言程式设计、资料转移、算术运算、分歧指令、逻辑运算、位元运算、移位与循环移位、CPU控制与旗号位元指令、模组化程式设计、MCS-51硬体模式内部功能、记忆器元件与应用、基本I/O观念与界面、C语言程式设计等，读者读完此书，将有能力设计各种微处理器或是微控制器的应用系统，可当教科书也可当作自我进修及实务上的参考用书。

第1章 简介 1
1.1 微算机系统结构与应用 1
1.1.1 微处理器与微算机 2
1.1.2 个人电脑 3
1.1.3 嵌入式系统 7
1.2 MCS-51/52微控制器 9
1.2.1 MCS-51/52微控制器 9
1.2.2 微控制器选用准则 12
1.3 文数字码与数码 14
1.3.1 文数字码 15
1.3.2 数码 17
1.4 数系转换 19
1.4.1 二进制数目系统 19
1.4.2 十六进制数目系统 23
1.5 二进制算术 26
1.5.1 二进制的四则运算 27
1.5.2 数目表示法 29
1.5.3 2补数算术运算 30
1.6 浮点数算术 32
1.6.1 浮点数表示方法 33
1.6.2 浮点数的四则运算 37
1.7 参考资料 40
1.8 习题 41

第2章 微算机基本工作原理 43
2.1 计算机基本功能与原理 43
2.1.1 基本程式设计观念 44
2.1.2 微算机原理 47
2.1.3 更详细的微算机基本动作 48
2.2 CPU基本组织与动作 49
2.2.1 暂存器转移层次 50
2.2.2 一个简化的MCS-51 RTL架构 63
2.2.3 指令的执行 65
2.2.4 基本的MCS-51组合语言指令 69
2.3 组译程式与组合语言程式 71
2.3.1 基本组合语言程式例 72
2.3.2 基本组合语言程式结构 73
2.3.3 组合语言常数与运算子 74
2.3.4 基本组译程式假指令 76
2.4 组合语言程式的建立与执行 78
2.4.1 组合语言程式的建立 79
2.4.2 MCS-51程式发展工具 80
2.4.3 组合语言程式的建立实例 81
2.4.4 组合语言程式的执行 85
2.5 参考资料 86
2.6 习题 87

第3章MCS-51软体模式 89
3.1 规划模式 89
3.1.1 资料暂存器 90
3.1.2 位址暂存器 92
3.1.3 特殊用途暂存器 93
3.2 资料类型与记忆器组织 95
3.2.1 记忆器组织 95
3.2.2 位元可存取区 97
3.2.3 资料类型 99
3.3 定址方式与指令格式 101
3.3.1 MCS-51定址方式 102
3.3.2 指令格式与编码 110
3.4 组译程式假指令 112
3.4.1 节区定义假指令 112
3.4.2 符号定义假指令 116
3.4.3 程式连系假指令 118
3.4.4 其它假指令 119
3.5* 组译程式与组译程序 120
3.5.1 组译程式 121
3.5.2 组译程序与实例 124
3.6 参考资料 126
3.7 习题 126

第4章 基本组合语言程式设计 129
4.1 定址方式与指令使用 129
4.1.1 定址方式格式 129
4.1.2 使用指令的基本概念 131
4.2 资料转移指令 133
4.2.1 基本资料转移指令 133
4.2.2* 双资料指示暂存器 140
4.3 算术运算指令 141
4.3.1 二进制算术运算 142
4.3.2 单运算元指令 150
4.3.3 乘法与除法运算 151
4.3.4 BCD算术 153
4.4 分歧(跳跃)指令 156
4.4.1 条件性分歧(跳跃)指令 156
4.4.2 无条件分歧(跳跃)指令 165
4.4.3 回路指令 168
4.5 参考资料 172
4.6 习题 172

第5章 组合语言程式设计 177
5.1 逻辑与位元运算指令 177
5.1.1 MCS-51逻辑运算指令 178
5.1.2 MCS-51位元运算指令 184
5.1.3 MCS-51位元测试指令 187
5.2 移位与循环移位指令 189
5.2.1 基本移位与循环移位指令 190
5.2.2 MCS-51移位与循环移位指令 192
5.3 CPU控制与旗号位元指令 195
5.3.1 MCS-51 CPU控制指令 195
5.3.2 旗号位元指令 196
5.4 参考资料 197
5.5 习题 198

第6章 模组化程式设计 201
6.1 程式设计基本技巧 202
6.1.1 模组化程式设计 202
6.1.2 结构化程式设计 203
6.2 程式的连结与模组宣告 208
6.2.1 程式的连结与重置位 208
6.2.2 外部变数 209
6.3 副程式 211
6.3.1 堆叠 211
6.3.2 副程式唿叫与归回指令 216
6.3.3 巢路副程式 219
6.3.4* 副程式参数传递方式 222
6.3.5* 可重入与递回副程式 227
6.4* 巨集指令 236
6.4.1 巨集指令定义与扩展 236
6.4.2 标记问题与局部标记 241
6.4.3 巢路巨集指令 244
6.5 参考资料 245
6.6 习题 246

第7章 综合程式设计 249
7.1 数码转换 249
7.1.1 转换十六进制数字为七段显示码 250
7.1.2 二进制对BCD转换 254
7.1.3 BCD对二进制转换 257
7.2 资料的排序与搜寻 260
7.2.1 插入排序演算法 260
7.2.2 二分搜寻演算法 263
7.3 多精确制乘法运算 266
7.3.1 基本乘法运算方法 266
7.3.2 使用移位相加的方法 267
7.3.3 使用乘法指令MUL 271
7.3.4 乘法运算---Booth演算法 274
7.4 多精确制除法运算 278
7.4.1 除法运算－恢复式除法 279
7.4.2 除法运算－非恢复式除法 283
7.5 参考资料 288
7.6 习题 289

第8章 C语言程式设计 293
8.1 基本C语言程式 294
8.1.1 基本C语言程式例 294
8.1.2 程式的基本要素 295
8.1.3 资料类型与变数宣告 298
8.1.4 C51的记忆器类型 302
8.1.5 C51扩充的资料类型 303
8.1.6 运算子 305
8.1.7 程式流程控制指述 307
8.2 函式与指标 311
8.2.1 函式 312
8.2.2 指标 316
8.2.3 副程式参数传递 320
8.3 C语言与组合语言程式的连结 323
8.3.1 行内(In-Line)组合语言 323
8.3.2 C语言与组合语言程式的连结 325
8.4 参考资料 330
8.5 习题 331

第9章 MCS-51硬体模式 335
9.1 MCS-51硬体模式 335
9.1.1 内部功能 336
9.1.2 CPU时序 337
9.1.3 硬体界面 339
9.1.4 基本时序 346
9.2 内部程式记忆器规划 353
9.2.1 并列规划模式 353
9.2.2 串列规划模式 357
9.2.3 程式记忆器的清除 360
9.2.4 锁住位元的规划 361
9.3 基本的MCS-51模组 362
9.3.1 基本界面问题 362
9.3.2 最小(单一晶片)模组 363
9.3.3 扩充(多重晶片)模组 364
9.4 MCS-51衍生微控制器 365
9.4.1 AT89S52 366
9.4.2 8xC51Fx 367
9.4.3 8xC51GB 368
9.4.4 P89V51Rx2 368
9.4.5 MPC82G516A 370
9.5 参考资料 371
9.6 习题 371

第10章 记忆器元件与应用 373
10.1 记忆器类型 373
10.1.1 记忆器类型 373
10.1.2 快闪记忆器 376
10.2 商用记忆器元件 378
10.2.1 SRAM 379
10.2.3 快闪记忆器(X28系列) 385
10.3 记忆器容量与语句宽度的扩充 392
10.3.1 容量扩展方法 393
10.3.2 语句宽度扩展方法 394
10.3.3 容量与语句宽度同时扩展方法 394
10.4 记忆器位址解码电路设计 395
10.4.1 记忆器位址解码原理 395
10.4.2 位址解码电路设计 399
10.5 MCS-51与记忆器界接 406
10.5.1 外部RAM 406
10.5.2 外部程式记忆器 410
10.5.3 共用程式与资料记忆器 413
10.6 参考资料 414
10.7 习题 415

第11章 中断、系统重置与功率控制 417
11.1 中断与处理 417
11.1.1 中断的主要应用 417
11.1.2 中断类型 418
11.1.3 CPU对外部中断的反应 420
11.2 多重中断与优先权 422
11.2.1 中断优先权 422
11.2.2 轮唿 424
11.2.3 键结优先权结构 429
11.2.4 中断优先权仲裁器 430
11.3 MCS-51中断 432
11.3.1 MCS-51中断结构 433
11.3.2 中断处理程序 437
11.3.3 MCS-51中断扩展 440
11.4 中断服务程式 443
11.4.1 中断服务程式设计 443
11.4.2 巢路中断 445
11.5 系统重置与功率控制 446
11.5.1 MCS-51/52系统重置 446
11.5.2 功率控制 449
11.5.3 监视定时器 455
11.6 参考资料 458
11.7 习题 458

第12章 基本I/O观念与界面 461
12.1 I/O基本结构 461
12.1.1 I/O装置与界面电路 462
12.1.2 输入埠与输出埠 463
12.1.3 独立式I/O结构 466
12.1.4 记忆器映成I/O结构 468
12.2 I/O资料转移方式 470
12.2.1 I/O资料转移基本方式 470
12.2.2 轮唿式(程式)I/O 471
12.2.3 中断式I/O 472
12.2.4 直接记忆器存取(DMA) 473
12.3 实际的界面问题 478
12.3.1 资料触取系统 478
12.3.2 逻辑位准匹配问题 482
12.3.3 推动能力的考虑 484
12.4 DAC与ADC 487
12.4.1 数位对类比转换器(DAC) 487
12.4.2 类比对数位转换器(ADC) 494
12.4.3 MCS-51的ADC扩充 500
12.5 参考资料 503
12.6 习题 504

第13章 并列I/O与界面 507
13.1 并列资料转移 508
13.1.1 同步并列资料转移 508
13.1.2 闪脉控制方式 509
13.1.3 交握式控制方式 511
13.1.4 三线交握式控制方式 517
13.2 MCS-51 I/O埠结构与动作 518
13.2.1 I/O埠结构与动作 519
13.2.2 RMW指令组 521
13.3 可规划并列周边界面(82C55A) 522
13.3.1 内部功能 522
13.3.2 硬体界面 524
13.3.3 模式规划与动作 525
13.3.4 82C55A与MCS-51模组界接 538
13.4 参考资料 543
13.5 习题 543

第14章 定时器与应用 547
14.1 定时器0与1 548
14.1.1 基本动作 548
14.1.2 模式设定 549
14.1.3 操作模式与应用 550
14.2 定时器2 559
14.2.1 模式设定 560
14.2.2 操作模式与应用 562
14.3* 可规划计数器阵列 572
14.3.1 基本结构 572
14.3.2 模式设定 574
14.3.3 操作模式与应用 577
14.4 应用实例---步进马达控制 596
14.4.1 步进马达原理 596
14.4.2 步进马达驱动电路与程式 600
14.5 参考资料 604
14.6 习题 605

第15章 键盘与显示器电路 609
15.1 键盘电路设计 609
15.1.1 开关类型 609
15.1.2 键盘电路设计原理 613
15.1.3 输唿式键盘电路设计 614
15.1.4 中断式键盘电路设计 624
15.2 LED显示器电路 626
15.2.1 简单的LED显示器 626
15.2.2 直接推动方式七段LED显示器 629
15.2.3 多工推动方式七段LED显示器 631
15.3 液晶显示器 637
15.3.1 液晶显示器原理 637
15.3.2 商用液晶显示器 638
15.3.3 与MCS-51界接 644
15.4 参考资料 650
15.5 习题 650

第16章 串列I/O、界面与应用 655
16.1 串列资料转移 655
16.1.1 基本概念 656
16.1.2 非同步串列资料转移 659
16.1.3 同步串列资料转移 662
16.1.4 资讯错误的侦测与更正 666
16.2 串列界面标准 670
16.2.1 数据通信基本原理 670
16.2.2 EIA-232 (RS-232)界面标准 673
16.2.3 其它串列界面标准 677
16.3 MCS-51串列通信埠 681
16.3.1 基本结构 682
16.3.2 规划模式 683
16.3.3 鲍速率 685
16.3.4 操作模式与应用 689
16.3.5 自动位址侦测 698
16.4 串列界面基本应用 700
16.4.1 MCS-51 I/O埠扩充 700
16.4.2 MCS-51 SPI扩充 704
16.5 I2C汇流排标准 711
16.5.1 I2C汇流排界面标准 711
16.5.2 与24Cxx序列元件界接 717
16.6 参考资料 731
16.7 习题 732

附录 MCS-51 相关资料 739
A. MCS-51/52特殊功能暂存器(SFR) 740
A.1 特殊功能暂存器(SFR)位址图 740
A.2 中断向量表(MCS-51/52) 740
A.3 状态语句(PSW) 741
A.4 电源控制暂存器(PCON) 741
A.5 中断致能暂存器(IE) 742
A.6 中断优先权暂存器(IP) 742
A.7 定时器0/1控制暂存器(TCON) 743
A.8 定时器0/1模式暂存器(TMOD) 744
A.9 定时器2控制暂存器(T2CON) 744
A.10 串列通信埠控制暂存器(SCON) 746
B. MCS-51指令组详细资料 747
B.1 MCS-51指令分类表 747
B.2 MCS-51指令码、执行週期与长度 754
B.3 MCS-51指令详细动作 758