第1章  51單片機的核心硬件繫統

1.1  51單片機

1.2  51單片機CPU

1.2.1  CPU中的寄存器

1.2.2  CPU中的運算器

1.2.3  CPU中控制器

1.3  51單片機存儲器結構

1.3.1  51單片機繫統存儲空間分配

1.3.2  隨機存儲器

1.3.3  隻讀存儲器

1.3.4  51單片機繫統的存儲空間名稱

1.4  51單片機外部信號線定義

1.5  51單片機應用繫統

1.5.1  小工作繫統

1.5.2  擴展應用繫統

第2章  電子繫統硬件電路的設計

2.1  電子線路硬件設計綜述

2.1.1  電路繫統硬件設計原則

2.1.2  硬件設計注意事項

2.1.3  Proteus簡介

2.1.4  使用Proteus設計電子產品流程

2.2  硬件原理圖設計ISIS

2.2.1  ISIS的主要功能

2.2.2  硬件電路設計與模擬仿真

2.3  印制電路板設計ARES

2.3.1&nbs器件的封裝

2.3.2  印制電路板自動設計ARES

第3章  51單片機指令繫統

3.1  51單片機CPU指令繫統概述

3.1.1  指令的格式

3.1.2  指令操作碼助記符以及操作數表示符號

3.1.3  尋址方式

3.2  數據傳送類指令

3.2.1  數據傳送指令

3.2.2  數據傳送指令詳解

3.3  算術運算類指令

3.3.1  算術運算指令

3.3.2  算術運算指令詳解

3.4  邏輯運算類指令

3.4.1  邏輯運算指令

3.4.2  邏輯運算指令詳解

3.5  控制轉移類指令

3.5.1  控制轉移指令

3.5.2  控制轉移指令詳解

3.6  位操作、位控制轉移類指令

3.6.1  位操作、位控制轉移指令

3.6.2  位操作、位控制轉移指令詳解

3.7  偽指令

3.7.1  常用偽指令

3.7.2  偽指令詳解

3.8  指令程序

3.8.1  指令源代碼程序格式

3.8.2  指令源代碼程序設計

3.8.3  源代碼程序的編譯

3.8.4  源代碼程序設計示例

第4章  C51語言程序設計

4.1  C51語言編程概述

4.1.1  C51程序設計特點

4.1.2  C51編程規範

4.1.3  C51程序編譯環境

4.2  C51語言的標識符和關鍵字

4.2.1  C51標識符

4.2.2  C51關鍵字

4.3  C51數據類型

4.3.1  C51基礎數據類型值域空間(範圍)

4.3.2  C51聲明常量

4.3.3  C51定義變量

4.3.4  C51擴展數據類型

4.4  C51運算符和表達式

4.4.1  C51運算符

4.4.2  C51表達式

4.5  C51程序流控制語句

4.5.1  分支結構語句

4.5.2  循環結構語句

4.5.3  輔助流控制語句

4.6  C51函數

4.6.1  普通函數

4.6.2  main()函數

4.6.3  中斷函數

4.6.4  C51函數庫

4.7  C51語言與彙編語言混合編程

4.7.1  C51函數嵌入彙編指令

4.7.2  彙編程序作為外部函數被引用

4.7.3  51單片機混合編程示例

第5章  嵌入式繫統軟件開發與調試

5.1  Keil開發環境簡介

5.1.1  Keil開發環境主要功能

5.1.2  Keil開發應用程序流程

5.1.3  Keil開發環境界面

5.2  在Keil環境中開發應用程序

5.2.1  在Keil環境中創建工程項目

5.2.2  在Keil環境中編譯工程項目

5.3  在Keil環境中調試運行

5.3.1  Keil環境調試前的設置

5.3.2  Keil環境調試主界面

5.3.3  Keil環境調試操作

5.3.4  Keil環境調試窗口

5.3.5  Keil調試環境中設置斷點

5.3.6  Keil調試環境中可編程接口設備

第6章  嵌入式繫統的模擬仿真

6.1  嵌入式繫統在Proteus環境中模擬仿真

6.1.1  在Proteus中模擬仿真前的準備工作

6.1.2  啟動並操作Proteus模擬仿真

6.1.3  Proteus模擬仿真調試窗口

6.2  嵌入式繫統在Proteus與Keil聯合環境中模擬仿真

6.2.1  設置Proteus遠程控制模擬仿真

6.2.2  配置Keil軟件開發環境

6.2.3  設置並啟動Keil環境遠程調試

6.2.4  打開Keil環境遠程調試觀察窗口

第7章  51單片機並口應用

7.1  並口接口的工作原理

7.1.1  P0可編程輸入/輸出接口

7.1.2  P1可編程輸入/輸出接口

7.1.3  P2可編程輸入/輸出接口

7.1.4  P3可編程輸入/輸出接口

7.1.5  並口可編程寄存器的編址

7.2  並口接口應用設計

7.2.1  單一端口輸出方波信號

7.2.2  交通燈控制應用設計

7.2.3  跑馬燈控制應用設計

7.2.4  簡單鍵盤輸入應用設計

7.2.5  八段數碼管LED顯示設計

第8章  51單片機中斷應用

8.1  中斷接口的工作原理

8.1.1  51單片機中斷管理流程

8.1.2  51單片機的中斷源

8.1.3  可編程中斷接口的結構

8.1.4  中斷接口可操作寄存器的定義

8.1.5  中斷接口可編程寄存器的編址

8.1.6  CPU響應中斷請求

8.1.7  中斷服務程序框架

8.2  中斷接口應用設計

8.2.1  外部中斷繫統硬件設計

8.2.2  外部中斷服務程序設計

8.2.3  外部中斷應用實例

第9章  51單片機定時器/計數器應用

9.1  定時器T/計數器C接口的工作原理

9.1.1  定時器T/計數器C邏輯電路

9.1.2  定時器T/計數器C接口可操作寄存器的定義

9.1.3  定時器T/計數器C接口可編程寄存器的編址

9.1.4  計數器的4種工作模式

9.1.5  CPU對定時器T/計數器C接口的管理

9.2  定時器T/計數器C接口應用設計

9.2.1  計數器應用設計

9.2.2  定時器應用設計

第10章  51單片機串口應用

10.1  串行通信接口的工作原理

10.1.1  可編程串行通信接口邏輯電路

10.1.2  串行通信接口可操作寄存器的定義

10.1.3  串行通信接口可編程寄存器的編址

10.1.4  串行通信接口的4種工作模式

10.1.5  CPU對串行通信接口的管理

10.2  串行通信接口應用設計

10.2.1  串行通信硬件設計

10.2.2  串行通信程序設計

10.3  建立串行通信虛擬仿真橋

第11章  適用於嵌入式繫統中的操作繫統

11.1  51單片機多任務管理機制

11.1.1  單片機CPU順序循環執行任務

11.1.2  單片機CPU按時間片切換執行任務

11.1.3  緊急任務的實時性處理

11.2  彙編語言實現51單片機多任務管理

11.2.1  CPU順序循環執行多任務模式的管理

11.2.2  CPU按時間片執行多任務模式的管理

11.3  C51語言實現51單片機多任務管理

11.3.1  C51語言按時間片調度管理多任務示例

11.3.2  C51語言按時間片調度管理多任務程序解析

11.4  RTX 51多任務實時操作繫統

11.4.1  RTX 51簡介

11.4.2  在Keil和Proteus環境使用RTX 51的設置

11.4.3  RTX 51中的主要函數

11.4.4  使用RTX 51編寫應用程序規則

11.4.5  多任務在RTX 51繫統中的解析

第12章  嵌入式繫統中經典應用電路

12.1  矩陣鍵盤

12.2  LCD顯示

12.2.1  LCD1602液晶顯示屏簡介

12.2.2  LCD1602顯示屏的連接與控制

12.3  EEPROM數據存儲器

12.3.1  24C02存儲器與I2C總線簡介

12.3.2  24C02存儲器的連接與管理

12.4  數/模轉換

12.4.1  D/A轉換器原理簡介

12.4.2  A/D、D/A轉換芯片PCF8591

12.4.3  D/A電路連接與管理

12.5  模/數轉換

12.5.1  A/D轉換器原理簡介

12.5.2  A/D電路連接與管理

12.5.3  傳感器簡介

第13章  51單片機實體電路實現虛擬仿真繫統

13.1  死機監控電路

13.2  借助USB通道實現RS 232通信

13.3  使用ISP技術組裝嵌入式繫統

13.3.1  ISP技術實現過程

13.3.2  實現ISP的硬件條件

13.3.3  實現ISP的操作流程

13.4  IAP技術應用

單片機是將中央處理器(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)、隻讀存儲器(ROM)、多種I/O接口集成於一塊芯片上的集成電路，該電路可以構成應用於各領域的微型計算機繫統，例如，用於工業控制、智能接口、儀器儀表等各個領域，其主要功能是輔助應用於各領域的各種設備的智能工作，應用於各設備中的微型計算機繫統也稱為嵌入式繫統。

Intel  51單片機是Intel公司設計和生產的、至今還應用於各領域的經典單片機，同時它也是學習設計嵌入式繫統的入門級單片機，本書以51單片機為基礎學習嵌入式繫統的設計，並通過Proteus、Keil等工具實現虛擬仿真實驗，由仿真實驗驗證和理解單片機硬件設計、軟件控制等原理與技術，使讀者掌握嵌入式繫統硬、軟件的設計技能。

虛擬仿真實驗（不依賴任何形式的嵌入式硬件設備，隻在微型計算機上實現）非常適合初次接觸嵌入式繫統設計的學生搭建繫統，調試和運行繫統，具有強大的交互性能、靈活的參數設置，可以快速得到結果，並通過結果分析繫統設計的合理性、正確性。另外，在虛擬仿真實驗的過程中將會逐步提高分析和解決問題的能力，達到學習的目的。本書中的所有示例和實例都在Proteus、Keil中通過虛擬仿真實驗得到了正確性的驗證。

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本書由北京師範大學孫一林副研究員、中國農業大學彭波教授編寫，書中難免存在錯誤或不妥之處，敬請諒解，如讀者有問題需要與作者討論，請發送電子郵件至workemail6@163.com。

編者

2020年4月