内容简介

本书以MCS－51系列、8098单片机为主要对象，从系统组

成和工程实践角度出发，介绍了应用系统设计中的重要环节，包

括单片机系统设计、信号检测和控制功能设计、人机会话功能设

计、印制板CAD和各种来自实践的系统调试、编程方法，其

中，用pL/M高级语言编程开发单片机和软件模似仿真调试，

为单片机的开发提供了新的手段，全书既阐述设计思想，又给出

实现方法和大量应用实例，理论结合实际，内容丰富实用，资料

翔实新颖，有很大的实用价值。

本书适用于从事单片机开发应用的工程技术人员和大、中专

院校计算机应用专业的师生参考，也可作各类单片机应用培训班

的教材，

目次

1概述

1.1单片机发展的由来

1.2MCS－51系列单片机和8098单片机

1.2.1MCS－51系列单片机

1.2.28098单片机

1.3单片机应用系统设计思想

1.3.1单片机应用系统设计内容

1.3.2设计采用新技术

1.3.3采用CAD设计

1.3.4各功能模块设计应考虑的问题

1.3.5抗干扰设计应考虑的问题

1.4单片机开发

1.4.1开发步骤

1.4.2新的编程方法

1.4.3仿真

1.5发展方向

2单片机系统设计与实践

2.1单片机芯片选择

2.1.1有哪些单片机芯片可供选择

2.1.2单片机芯片选择的原则和建议

2.2MCS－51系列单片机基本结构和特点

2.2.1MCS－51系列单片机的主要特性

2.2.2芯片引脚说明

2.2.3内部存贮器结构

2.2.4定时/计数器

2.2.5中断控制

2.2.6可编程计数阵列（PCA）

2.38098/8398/8798单片机基本结构和特性

2.3.18098单片机主要结构

2.3.28098芯片引脚

2.3.38098存贮器结构

2.3.4芯片配置寄存器CCR

2.3.5I/O和HSI、HSO的控制与状态

2.3.68098中断系统

2.4存贮器的扩展和应用

2.4.1存贮器概述

2.4.2存贮器兼容设计

2.4.3EEPROM2864应用

2.4.4断电数据保护

2.4.5EPROM的正确使用和快速固化技术

2.5常用接口扩展和应用

2.5.1并行I/O接口

2.5.28253可编程定时计数器

2.5.3硬件日历钟5832扩展与应用

2.5.4语言处理器

2.5.5多路遥控集成编码器和译码器

2.5.6集成真有效值—直流转换器

3信号检测和控制功能设计与实践

3.1模拟与离散

3.1.1模拟信号和离散信号

3.1.2模拟传感器和离散传感器

3.1.3两种基本的数字测量原理

3.2基本输入输出器件和接口逻辑

3.2.1常用器件及其电路

3.2.2典型的信号转换电路

3.3信号检测功能设计与实践

3.3.1信号检测和预处理

3.3.2模拟量数据采集系统设计与实践

3.3.3脉冲量输入数据采集系统设计和实践

4信号控制功能设计与实践

4.1常用驱动电子器件

4.1.1晶闸管

4.1.2集成功率电子开关

4.1.3固态继电器

4.2离散量输出信号控制功能设计

4.2.1开关电平信号输出控制

4.2.2脉冲量编码输出控制

4.3模拟量输出信号控制功能设计

4.3.1D/A转换器概述

4.3.2典型集成D/A转换器及其与单片机接口

5人机对话功能设计与实践

5.1显示器应用

5.1.1显示器的种类和型号

5.1.2LED显示器

5.1.3字符型LCD显示器应用206

5.2键盘

5.2.1键盘认别法

5.2.2多功能键设计

5.2.3应用8155扩展键盘的多功能水浴仪

5.3XLF嵌入式汉字微型打印机

5.3.1概述

5.3.2控打程序与接口

5.3.3打印机控制命令

5.3.4XLF型打印机并行接口应用实例

5.3.5XLF型打印机串行接口应用实例

5.3.6XLF图形绘制应用实例

5.4汉字微型打印机设计

5.4.1概述

5.4.2打印机电路原理

5.4.3汉字点阵代码获取方法

5.4.4编程方法

5.5用单片机控制宽行打印机打印汉字和表格

5.5.1硬件连接

5.5.2编汉字点阵和图形代码

6PL/M－96单片机高级语言应用实践

6.1PL/M—96高级语言特点

6.2设计与操作步骤

6.2.1程序设计与操作概述

6.2.2开发工具

6.3PL/M语言和汇编语言程序接口

6.4PL/M－96与C语言程序连接

6.4.1PL/M－96程序调用C－96程序

6.4.2PL/M－96程序中使用C－96程序中说明的变量

6.4.3C—96程序中使用PL/M－96程序中说明的变量

6.4.4C—96程序调用PL/M－96程序

6.5PL/M一96编程应用实例

6.5.1数据处理程序

6.5.2实型数（浮点数）、十进制数（DEC）、BCD数转换

6.5.3模拟输入/输出程序（A/D，HSO，PWM，D/A等）

6.5.4多编译块组成一个完整程序

7MCS－51/％单片机模拟/调试及实践

7.1CYS－51/CYS－96宏汇编

7.1.1宏汇编语言的基本语法

7.1.2伪操作指令

7.1.3宏汇编运行

7.1.4汇编的使用

7.1.5编写程序的注意要点

7.2SIM8051模拟/调试实践

7.2.1系统运行过程

7.2.2系统组成

7.2.3系统命令及使用方法

7.2.4SIM8051模拟/调试应用举例

7.3SIM8096模拟/调试实践

7.3.1系统运行过程

7.3.2系统组成

7.3.3系统命令及使用方法

7.3.4SIM8096模拟/调试应用举例

8单片机应用系统的调试及维修

8.1硬件的调试

8.1.1输出模块的调试

8.1.2输入模块的调试

8.1.3拨盘开关输入模块的调试

8.1.4外部数据区RAM的调试

8.1.5外部程序区EPROM的调试

8.1.68255并行接口的调试

8.1.78155H可编程的RAM/IO扩展器的调试

8.1.8LED字符显示器的调试

8.1.9键盘的调试

8.1.10打印机接口的调试

8.1.11A/D转换器的调试

8.1.12D/A转换器的调试

8.2软件调试

8.2.1SICE仿真器系统结构

8.2.2程序编辑和调试

8.2.3新的通讯软件和SICEIV仿真器

8.3系统维护

8.3.1故障检查仪器和方法

8.3.2自检程序

9印刷电路的CAD软件应用

9.1印制板CAD软件简介

9.1.1SMARTWORK

9.1.2PC—ROUTER

9.1.3READLOG，READBOARD

9.1.4TANGO印制板CAD软件包

9.2印制板CAD软件包TANGO的使用

9.2.1TANGO对系统的要求

9.2.2TANGO软件包的结构

9.2.3TANGO软件包的安装

9.2.4注意事项

9.2.5TANGO－SCHEMATIC原理图设计软件操作实例

9.3SMARTWORK的使用

9.3.1程序概述

9.3.2程序的运行及使用

9.3.3手工布线与自动布线

9.3.4印制板图输出

10单片机应用实例

10.1恒定电位仪

10.1.1仪器的硬件部分

10.1.2仪器的软件部分

10.2单片机橡胶硫化多路控制机

10.2.1概述

10.2.2硬件电路

10.2.3软件设计

10.3排灌站及水闸单片机控制系统

10.3.1概述

10.3.2硬件设计

10.3.3部分软件设计

10.3.4进一步改进的排灌站遥控遥测系统

附录I：芯片引脚图

附录Ⅱ：常用国外主要集成电路厂商产品型号 标志

附录Ⅲ：CYS—51CYS－96汇编出错信息

附录Ⅳ：SIM8096模拟/调试出错信息

参考书目

作者通讯录

因而，目前在我国MCS－51系列单片机获得了广泛的应用，

MCS－51系列单片机有很多品种，按照存贮器配置状态分为三类：

①片内ROM型：如8051AH、8052AH、80C51BH、83C51FA和83C51GA等，

这类单片机内部存贮器带有掩模ROM。使用者无法将程序写入片内，只有在大批量生产

产品时才考虑使用这种类型的单片机，调好的程序是由生产芯片的厂家用掩模工艺固化到

片内ROM中去的，

②片内EPROM型：如8751BH、8752BH、87C51、87C51FA和87C51GA等。

使用者可以自行将程序固化到片内EPROM中。它可以作为开发片内ROM单片机的代

用芯片，但由于价格较贵，这种类型的单片机使用还不广泛，

③外接EPROM型：如8031AH、8032BH、8031BH、80C51FA和80C51GA

等。使用这种单片机时，必须在外部扩展程序存贮器EPROM或EEPROM。扩展的容

量可以根据需要灵活掌握。这种类型的单片机目前国内使用最广泛。

（2）MCS－51系列单片机按照功能划分有以下一些类型：

①基本型：有8051、8031、8051AH、8031AH、8751H、8751BH。8051AH与

8051不同点在于采用了HMOS工艺制造。

②增大内部存贮器的基本型：有8052AH、8032AH、8752BH。此种单片机的内部

ROM和RAM容量比基本型的增大一倍。

③低功耗基本型：有80C51BH、80C31BH、87C51。这类型号带有“C”字的单片

机是采用CHMOS工艺，其特点是功耗低。低功耗基本型采用了两种掉电工作方式：一

种是软件启动空闲方式，也就是CPU停止工作，其它部分仍继续工作；另一种是软件启

动掉电方式，即除片内RAM继续保持数据外，其它工作都停止。87C51还有两级程序

存贮器保密系统，防止非法拷贝程序。

④高级语言型：如8052AH－BASIC芯片内固化有MCSBASIC52解释程序。BA－

SIC52语言能和汇编语言混用。

⑤可编程计数阵列（PCA）型：如83C51FA、80C51FA、87C51FA、83C51FB、

80C52FA。87C51F8。这些产品都是CHMOS器件，具有两种特点：一种是有5个比较

/捕捉模块，每个模块可执行16位捕捉正跳变触发、16位捕捉负跳变触发、16位捕捉正

负跳变、16位软件定时器、16位高速输出以及8位脉冲宽度调制等六种功能；另一种特

点是有一个增强的多机通讯串行接口。因此，此种单片机可以实现帧错误检测、自动地址

识别（主机只有收到它自己的地址时CPU才被中断，并一次可同2个从机通讯）、增加

PCA和T2两个中断等功能。

⑥A/D型：如83C51GA、80C51GA、87C51GA和83C51GA系列单片机，是

83C51BH的增强型，具有下述新功能：a带有8路8位A/D；b半双工同步串行接

口；c拥有16位监视定时器（WDT）； d振荡器失效检测；e扩展了A/D中断和串行口

中断，使中断源达7个。

⑦DMA型：一类是DMA、GSC型，如83C152JA、80C152JA、80C152JB、

83C152JC、80C152JC、80C152JD。这类单片机由新的特殊功能寄存器支持，具有

DMA目的地址、DMA源地址、DMA字节计数共58个特殊功能寄存器，它们除了具

有局部串行通道LSC外，还有一个全局串行通道GSC（多规程、高性能的串行接口）。

另一类是DMA、FIFO型，如83C452、80C452、 87C452P，此类单片机新增加的功能

是：a128字节的双向先进先出（FIFO）RAM阵列，采用环形指针管理读和写；b有两个

相同的DMA通道，允许从一个可写入的存贮器到另一个可写入存贮器的高速数据传

送；c特殊功能寄存器增至34个；d增加先进先出从机接口、DMA0和DMA1三个中

断源。

⑧多并行口型：如83C451、80C451，此类单片机是在80C51基础上，新增加和

P1口相同的8位准双向口P4口和P5口，还增加一个特殊的内部具有上拉电路的8位双

向口P6口。它既可作为标准的输入输出口，也可进行先选通方式操作（新增4位控制

线），

1.2.2 8098单片机

MCS－96系列的16位8096单片机前几年已被引进到国内，但由于价格昂贵，在国

内的使用和推广受到限制。1988年研制成功的准16位的8098单片机，由于价格低廉

（一片8098不足100元），片内带有10位的4路A/D，功能比MCS－51强得多，正逐

渐受到人们的青睐。8098所具有的特点分述如下：

①CPU是高性能的准16位CPU。CPU为寄存器算术逻辑单元（RALU）结构，

未采用只有1～2个累加器的常规结构，由232个字节的CPU寄存器阵列和特殊功能寄

存器进行操作。这样，CPU如同具有232个累加器一样，使用起来非常灵活。

②指令系统比MCS－51丰富，运算速度比MCS－51快，编程所需指令少，编程效

率高。如采用PL/M高级语言对8098编程，与汇编语言编程相比，效率可提高约10

倍。

③中断源可多达20个。

④定时器：8098有T1、T2两个16位定时/计数器，它们主要用来记录高速输入

HSI、高速输出HSO事件的时间基准，还可用来作为硬件定时器。8098还有MCS－51

所没有的监视定时器，它的功能是在系统运行过程中若出现某种异常情况时，系统能自动

复位。

⑤8098的 HSI/HSO具有 MCS－51单片机所没有的高速输入/输出

（HSI/HSO）的功能。HSI可以同时记录8个事件，并能检测出输入线上的状态变化和

发生状态变化的时刻，还可通过四条输入线检测多种状态变化。HSO主要实现触发一个

或多个事件（如对定时器复位，启动A/D转换，触发4个软件定时器中断和输出HSO.0

～HSO.5中的任一触发信号）。

⑥串行口：串行口有三种异步工作方式，一种同步工作方式。与MCS—51单片机

不同的是，8098单片机提供一个全双工（同时收、发）串行口，另外它设有一个供串行口使

用的波特率发生器，并且还可利用HSI/HSO构成异步全双工软件串行口。