MCS-51\52單片機原理與應(yīng)用

前言

8051單片機自1977年問世以來，一直深受人們的歡迎，它是少數(shù)生命周期較長的CPI.J架構(gòu)之一。目前全世界的半導(dǎo)體供應(yīng)商一直在開發(fā)非常先進的基于8051內(nèi)核的單 片機。由于它不斷提高的性能、更大的存儲空間、增強的I／O端口、豐富的開發(fā)工具以及大量的可用代碼，計算機應(yīng)用與設(shè)計工程師們到現(xiàn)在還熱衷于這個“古老”的單片機架構(gòu)，并不斷地在新的設(shè)計中應(yīng)用它.這也是本書之所以以MCS－51／52單片機為主線講解單片機原理與應(yīng)用的原因。事實上，單片機發(fā)展到今天，其品種繁多、性能各異，但只要掌握了8051／52系列單片機，就等于掌握各式各樣的單片機。典型的8051單片機提供了4個8位I／O端口，需要時開發(fā)人員可任意指定某個端口給I／O設(shè)備。簡單地說，如果某個I／O引腳的默認狀態(tài)是輸入，而用戶需要把它改為輸出，則用一條指令就可以了。805 1指令能夠設(shè)置、清除以及測試每一個數(shù)字位，簡化了控制設(shè)備和檢測通斷狀態(tài)的軟件。每條指令需要1—2個時鐘周期。在不斷追求更高性能的同時，芯片生產(chǎn)商們?nèi)匀槐Ａ糁郧?05]的指令集、寄存器、標志位和其他CPI了特性，沿用哈佛CPU體系結(jié)構(gòu)，將指令和數(shù)據(jù)分別放在不同的存儲區(qū)。8051系列能向下兼容，所以8051代碼在最新的產(chǎn)品中可以更好、更快地運行。8051芯片提供了128B的RAM和4KB的ROM，分別用于存儲臨時數(shù)據(jù)和指令（使用I／O端口可將外部存儲器擴展到64KB）。8051單片機的成功源于模擬電路的多樣性，現(xiàn)在生產(chǎn)商們已經(jīng)把各種各樣的模擬電路集成到了單片機上。8051體系架構(gòu)越來越受到人們的歡迎，這應(yīng)歸功于許多有效的工具和軟件庫，包括很多免費的工具和資源。本書針對上述內(nèi)容將給予詳細敘述與重點分析。此外，本書還具有以下特點：第一，在介紹8051／52單片機原理的同時，突出地介紹了單片機應(yīng)用系統(tǒng)的實例。不僅介紹了系統(tǒng)的設(shè)計，而且還詳盡地介紹了硬件電路和軟件編程技巧。第二，對單片機應(yīng)用系統(tǒng)實例中所涉及的重要元器件也給予了詳細介紹，以便讀者在今后的設(shè)計中選用方便。第三，在選材上基本引用最新文獻給出的例子，力求敘述通俗易懂，并努力在全面性和特色性之間、先進性和實用性之間尋求平衡。由于作者水平有限，本書的缺點和錯誤在所難免，懇請廣大讀者指正。

內(nèi)容概要

　　《MCS-51/52單片機原理與應(yīng)用》詳細介紹了MCS-51/52系列單片機的原理與應(yīng)用。全書分為10章，內(nèi)容包括單片機概述、MCS-51/52單片機硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、系統(tǒng)擴展、通信接口、人機接口、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。《MCS-51/52單片機原理與應(yīng)用》內(nèi)容精煉，實例豐富，深入淺出，講解詳細。在內(nèi)容選材和結(jié)構(gòu)安排上，強調(diào)實踐性、應(yīng)用性及新穎性?！　　禡CS-51/52單片機原理與應(yīng)用》可作為大專院校計算機、通信、電子、自動化專業(yè)及其他專業(yè)的教學參考書，也可作為單片機技術(shù)的培訓教材，同時適合初學者及單片機愛好者自學。

書籍目錄

第一章 8051／52單片機概論嚴1.1 何謂8051／52單片機1.2 MCS－5 1系列單片機的特性1.3 MCS－51系列的引腳配置及功能1.4 存儲器結(jié)構(gòu)1.4.1 程序存儲器1.4.2 數(shù)據(jù)存儲器1.5 省電工作模式1.5.1 空閑工作模式1.5.2 掉電工作模式第二章 805P／52指令系統(tǒng)及說明2.1 8051／52單片機匯編語言的指令格式2.2 8051／52單片機的指令尋址方式2.2.1 直接尋址(directaddressing)2.2.2 間接尋址(indirectaddressing)2.2.3 寄存器尋址(registeraddressing)2.2.4 立即尋址2.2.5 變址尋址方式2.3 8051／52單片機的指令集2.3.1 算術(shù)運算指令2.3.2 數(shù)據(jù)傳送指令2.3.3 邏輯運算指令2.3.4 位操作指令2.3.5 控制轉(zhuǎn)移指令2.3.6 偽指令第三章 匯編語言程序設(shè)計3.1 單片機匯編語言的程序設(shè)計步驟3.2 匯編語言程序設(shè)計結(jié)構(gòu)3.2.1 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計3.2.2 分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計3.2.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計3.2.4 子程序設(shè)計3.3 單片機匯編語言設(shè)計技巧3.3.1 兩個數(shù)的比較3.3.2 不帶符號的兩個數(shù)比較3.3.3 帶符號的兩個數(shù)比較3.3.4 傳送數(shù)據(jù)塊3.3.5 堆棧的熟練使用3.3.6 通過切換寄存器工作區(qū)來增加間接尋址寄存器的個數(shù)(通用寄存器的個數(shù)3.3.7 常用的數(shù)據(jù)處理方法3.4 匯編語言程序的編輯3.5 單片機開發(fā)系統(tǒng)3.5.1 什么是單片機開發(fā)系統(tǒng)3.5.2 單片機開發(fā)系統(tǒng)的功能3.5.3 單片機應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試第四章 并行輸入／輸出口的原理與應(yīng)用4.1 并行輸入／輸出口的基本結(jié)構(gòu)及原理4.1.1 P0口4.1.2 P1口4.1.3 P2口4.1.4 P3口4.1.5 4個并行口的結(jié)構(gòu)特點比較4.2 并行輸入輸出口的實用技術(shù)問答4.2.1 I／O的內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.2.2 I／O口讀／寫／改操作4.2.3 使用I／0口的注意事項4.3 并行輸入／輸出口的應(yīng)用第五章 定時器／計數(shù)器的原理與應(yīng)用5.1 定時器／計數(shù)器簡介5.2 TCON控制寄存器與TNOD控制寄存器5.3 定時器／計數(shù)器的結(jié)構(gòu)與工作模式5.3.1 定時器／計數(shù)器的MODEo工作模式5.3.2 定時器／計數(shù)器的MODE1工作模式5.3.3 定時器／計數(shù)器的MODE2工作模式5.3.4 定時器／計數(shù)器的MODE3工作模式5.4 定時器／計數(shù)器的基本應(yīng)用5.4.1 應(yīng)用定時器／計數(shù)器的步驟5.4.2 定時器／計數(shù)器應(yīng)用實例5.4.3 定時器／計數(shù)器的中斷應(yīng)用實例5.4.4 單片機定時器中斷時間誤差的分析及補償5.5 定時器／計數(shù)器的擴展應(yīng)用5.5.1 單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的“看門狗”技術(shù)5.5.2 用單片機實現(xiàn)分頻段測量信號頻率5.5.3 單片機軟件監(jiān)視抗干技術(shù)5.6 8052定時器／計數(shù)器／IMER25.6.1 T2的工作控制5.6.2 T2的工作模式5.6.3 T2的工作編碼5.7 定時器／計數(shù)器實用技術(shù)問答第六章 單片機串行數(shù)據(jù)通信6.1 串行通信基礎(chǔ)知識6.1.1 串行通信基本原理6.1.2 串口信號線6.1.3 串行接口電路6.2 單片機的串行口及控制寄存器6.2.1 MCS－51串行接口6.2.2 MCS－51串行通信控制寄存器6.3 單片機的串行通信6.3.1 單片機的串行通信設(shè)計6.3.2 利用查詢與中斷方式實現(xiàn)微機和單片機的串行通信6.3.3 利用MAX485實現(xiàn)單片機與PC機的串行通信6.3.4 MCS－51單片機與GPS－OEM板的串行通信6.4 單片機多機通信系統(tǒng)6.4.1 單片機的多機通信設(shè)計6.4.2 單片機多機通信系統(tǒng)可靠性問題第七章 MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)7.1 中斷的概念7.1.1 什么是中斷7.1.2 中斷的意義7.1.3 單片機中斷的種類7.2 MCS.51單片機的中斷源7.2.1 外部中斷7.2.2 定時／計數(shù)器中斷7.2.3 串行口中斷7.2.4 中斷源與中斷管理7.3 中斷控制7.3.1 定時／計數(shù)器控制寄存器(了CON)7.3.2 中斷允許控制寄存器(IE)7.3.3 中斷優(yōu)先級控制寄存器(IP)7.3.4 串行口控制寄存器(sCON)7.4 中斷處理過程7.4.1 中斷采樣7.4.2 中斷查詢7.4.3 中斷響應(yīng)7.5 中斷請求的撤除7.5.1 定時／計數(shù)器中斷請求的撤除7.5.2 串行口中斷請求的撤除7.5.3 外部中斷請求的撤除7.6 多級中斷的嵌套7.6.1 多級中斷嵌套7.6.2 三級中斷嵌套的實現(xiàn)7.6.3 多級中斷嵌套的實現(xiàn)7.7 中斷應(yīng)用舉例7.7.1 外部中斷實驗7.7.2 單片機外中斷使用方面的問題及解決措施7.7.3 MCS-51系列單片機中斷功能的擴展第八章 MCS－5P單片機系統(tǒng)擴展與應(yīng)用8.1 MCS－51擴展系統(tǒng)概述8.1.1 MCS-51擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)8.1.2 存儲器及外部I／O口的編址技術(shù)8.2 程序存儲器擴展8.2.1 常用程序存儲器芯片8.2.2 程序存儲器的擴展8.2.3 單片機系統(tǒng)中FLAsH存儲器的擴展8.3 數(shù)據(jù)存儲器擴展：8.3.1 數(shù)據(jù)存儲器擴展的特點8.3.2 數(shù)據(jù)存儲器擴展的發(fā)展方向8.3.3 存儲容量擴展的軟硬件設(shè)計8.3.4 大容量RAM擴展及其查找技術(shù)8.4 I／O口擴展8.4.1 并行I／O口概述8.4.2 簡單的I／O口擴展8.4.3 8155可編程I／O接口擴展第九章 單片機的人機接口技術(shù)：9.1 LED顯示器接口9.1.1 LED顯示器工作原理9.].2 LED顯示器的接口電路9.1.3 LED顯示器的顯示方式9.2 鍵盤接口技術(shù)9.2.1 鍵盤的特點與抖動9.2.2鍵盤的結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計9.3 鍵盤與顯示器技術(shù)的綜合應(yīng)用舉例9.3.1 8279的鍵盤顯示接口9.3.2 鍵盤／顯示驅(qū)動電路第十章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計方法10.1 構(gòu)成應(yīng)用系統(tǒng)的基本方法10.1.1 確定指標10.1.2 可行性分析研究10.1.3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案10.2 應(yīng)用系統(tǒng)硬件的設(shè)計嚴10.3 應(yīng)用系統(tǒng)軟件的設(shè)計方法10.3.1 編程語言的選擇10.3.2 軟件設(shè)計10.3.3 軟件抗干擾原理與方法10.4 數(shù)字濾波技術(shù)10.4.1 均值濾波10.4.2 遞推平均濾波10.4.3 防脈沖干擾平均值濾波10.4.4 限幅濾波10.4.5 低通濾波10.4.6 與優(yōu)濾波10.4.7 替代濾波10.5 應(yīng)用系統(tǒng)的謂試方法10.5.1 應(yīng)用系統(tǒng)硬件的調(diào)試方法10.5.2 應(yīng)用系統(tǒng)軟件的調(diào)試方法10.5.3 應(yīng)用系統(tǒng)的集成綜合調(diào)試10.5.4 應(yīng)用系統(tǒng)的故障診斷主要參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：遠程傳送數(shù)字信號，信號會發(fā)生畸變，因此要把數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號再進行傳送。信號形式的轉(zhuǎn)變通常使用頻率調(diào)制法，即以不同頻率的載波信號代表數(shù)字信號的兩種不同電平狀態(tài)。這種數(shù)據(jù)傳送方式就稱之為頻帶傳送方式。為此，在串行通信的發(fā)送端應(yīng)該有調(diào)制器，把電平信號調(diào)制為頻率信號；而在接收端則應(yīng)有解調(diào)器，把頻率信號解調(diào)為電平信號.遠程串行通信多采用雙工方式，即通信雙方都具有發(fā)送和接收功能。為此在遠程串行通信線路的兩端都應(yīng)設(shè)置調(diào)制器和解調(diào)器，二者結(jié)合在一起稱之為調(diào)制解調(diào)器（modem）。電話線本來是用于傳送聲音（模擬信號）的，人講話的聲音頻率范圍大約在300—3000I-Iz.因此使用電話線進行串行數(shù)據(jù)傳送，其調(diào)頻信號的頻率也應(yīng)該在此范圍之內(nèi)。通常以1270Hz或2225Hz的頻率信號代表RS232C的高電平，以1070Hz或2025Hz的頻率信號代表RS232C的低電子。對于半雙工方式，即用了條傳輸線完成兩個方向的數(shù)據(jù)傳送.發(fā)送端串行接口輸出.的是RS232C標準的電平信號，由調(diào)制船把電平信號分別調(diào)制成1270Hz和1070Hz的調(diào)頻信號后再送上電話線進行遠程傳送。在接收端，由解調(diào)器把調(diào)頻信號解調(diào)為RS232C標準的電平信號，再經(jīng)串行接口電路調(diào)制為TTL電平信號。另一個方向的數(shù)據(jù)傳輸，其過程完全相同，所不同的只是調(diào)頻信號的頻率分別為2225Hz和2025Hz。

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