單片機及工程應(yīng)用

前言

當前，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已深入到各個領(lǐng)域。單片機作為嵌入式系統(tǒng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)知識越來越受到重視。掌握單片機技術(shù)已成為對五年制高等職業(yè)院校電子信息類、電氣控制類學(xué)生的基本技能要求，本書正是為適應(yīng)這一要求而編寫的。本書在編寫上按照理論知識夠用，內(nèi)容面向?qū)嵱?、重視實踐、便于理解的原則，從單片機的基本概念入手，用通俗易懂的語言和大量應(yīng)用實例，由淺入深地引導(dǎo)讀者從入門到掌握單片機的原理，并逐步掌握單片機的工程應(yīng)用方法。本書的特點是在結(jié)構(gòu)體系上有兩點創(chuàng)新：一是介紹單片機原理與單片機工程應(yīng)用舉例同步進行，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撝R與實踐相結(jié)合，用理論指導(dǎo)實踐；二是在每個工程應(yīng)用舉例之后都有相應(yīng)的練習(xí)。練習(xí)分為三類：模仿練習(xí)，是通過模仿例子就能完成的練習(xí)，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；基本練習(xí)，目的是鞏固基礎(chǔ)知識，提高基本技能，在基本練習(xí)中需要運用所學(xué)知識與技能獨立完成練習(xí)；進階練習(xí)，是所學(xué)知識和技能的擴展，在進階練習(xí)中，給學(xué)生留出可以自由發(fā)揮的空間，學(xué)生可以充分發(fā)揮各自的創(chuàng)新能力，按照同一功能目標要求，完成單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計。本書在編寫過程中，力爭突出五年制高等職業(yè)教育教材的特點，做到直觀性、實踐性、綜合性。直觀性表現(xiàn)為盡可能在介紹基本原理時能聯(lián)系相關(guān)實物及實物表演，使基本原理能形象化的表達；實踐性表現(xiàn)為通過大量的“工程應(yīng)用舉例”來訓(xùn)練學(xué)生的實際操作能力，使學(xué)生掌握單片機應(yīng)用的基本技能；綜合性表現(xiàn)為通過每章節(jié)后的思考、練習(xí)、進階練習(xí)，逐步訓(xùn)練學(xué)生由根據(jù)舉例來模仿單片機的應(yīng)用，最終達到運用知識和技能完成一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)?？紤]到院校之間的差異，本書對單片機開發(fā)環(huán)境的介紹具有普遍性，選用本書的讀者可以根據(jù)實際條件選擇開發(fā)工具。此外，本書沒有單獨列實訓(xùn)項目，教師可以把每章節(jié)后的練習(xí)作為實訓(xùn)項目。本書由山東大學(xué)的徐新艷、山東電子職業(yè)技術(shù)學(xué)院的王紅、濟南電子機械工業(yè)工程學(xué)校的姜志臻編著，其中，王紅編寫3、5章，姜志臻編寫6、7章，其余各章由徐新艷編寫。全書由徐新艷統(tǒng)稿。本書由南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院的王鈞銘主審，在此表示衷心感謝！限于作者水平，書中難免存在缺點和不足，懇請廣大讀者不吝賜教。

內(nèi)容概要

本書以MCS-51系列單片機為主線，介紹了單片機的結(jié)構(gòu)原理及工程應(yīng)用。在內(nèi)容編排上，按照面向?qū)嵱谩⒅匾晫嵺`、便于理解的原則，從單片機的基本概念人手，用通俗易懂的語言和大量應(yīng)用實例，由淺入深地引導(dǎo)讀者從入門到掌握單片機的原理，并逐步掌握單片機的工程應(yīng)用方法。    本書內(nèi)容新穎，概念描述簡練、準確，結(jié)構(gòu)安排合理。全書共分九章。主要包括：單片機的基本結(jié)構(gòu)、匯編語言程序設(shè)計、單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)、單片機的工程應(yīng)用實例、定時／計數(shù)器及單片機應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計。每章節(jié)后思考與練習(xí)既有基本練習(xí)，又有提高練習(xí)，旨在采用啟發(fā)和探究的形式引導(dǎo)讀者進行知識的拓展。    本書既可作為五年制高等職業(yè)教育電子信息類、電氣控制類教材使用，也可供工程技術(shù)人員參考或作為培訓(xùn)教材使用。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　微型計算機與單片機　　1.1.1　微處理器、微型計算機與單片機　　1.1.2　微型機發(fā)展概況　　1.1.3　單片機發(fā)展概況　1.2　單片機的應(yīng)用第2章　MCS-51單片機基本結(jié)構(gòu)　2.1　MCS-51單片機的基本結(jié)　2.2　MCS-51單片機存儲器結(jié)　　2.2.1　單片機中數(shù)據(jù)的表示　　2.2.2　MCS-51單片機的存儲器結(jié)構(gòu)　2.3　MCS-51單片機的特殊功能寄存器第3章　匯編語言程序設(shè)計　3.1　概述　3.2　MCS-51指令格式 　　3.2.1　匯編語言指令格式　　3.2.2　機器語言指令格式　　3.2.3　偽指令　3.3　尋址方式　　3.3.1　立即尋址　　3.3.2　直接尋址　　3.3.3　寄存器尋址　　3.3.4　寄存器間接尋址　　3.3.5　變址尋址　　3.3.6　相對尋址　　3.3.7　位尋址　3.4　MCS-51單片機指令系統(tǒng)　　3.4.1　數(shù)據(jù)傳送指令　　3.4.2　算術(shù)運算指令　　3.4.3　邏輯操作指令　　3.4.4　控制轉(zhuǎn)移指令　　3.4.5　位操作指令　3.5　匯編語言程序設(shè)計    3.5.1　典型程序結(jié)構(gòu)    3.5.2　程序設(shè)計舉例第4章  單片機應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)  4.1　硬件設(shè)計  4.2　程序設(shè)計  4.3　程序的仿真調(diào)試  4.4　程序固化  4.5　開發(fā)工具第5章  并行口及其工程應(yīng)用    5.1  MCS一51引腳及基本電路      5.1.1 MCS一51的封裝及引腳排列    5.1.2基本電路  5.2  并行輸入／輸出口（I／O口）  5.3  并口工程應(yīng)用舉例    5.3.1  單片機控制發(fā)光二極管顯示    5.3.2單片機控制七段數(shù)碼管顯示    5.3.3鍵盤輸入第6章  中斷系統(tǒng)及其工程應(yīng)用    6.1  中斷系統(tǒng)概述    6.1.1  中斷的基本概念    6.1.2　中斷的功能    6.1.3　中斷過程    6.1.4　中斷嵌套  6.2  MCS一51的中斷系統(tǒng)      6.2.1　中斷源    6.2.2　中斷控制寄存器    6.2.3　MCS一51的中斷響應(yīng)過程　  6.2.4　中斷請求的撤除  6.3  中斷系統(tǒng)工程應(yīng)用舉例  　6.3.1　外部中斷源擴展 　 6.3.2　矩陣式鍵盤中斷方式的連接第7章　定時／計數(shù)器　……第8章　串行口及其工程應(yīng)用第9章　單片機應(yīng)用系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計附錄A　ASCII表附錄B　MCS-51指令集主要參考書目

章節(jié)摘錄

插圖：單片機自動完成賦予它任務(wù)的過程，也就是單片機執(zhí)行程序的過程，即一條條執(zhí)行指令的過程。指令是指把要求單片機執(zhí)行的各種操作用命令的形式寫下來。但是單片機怎樣才能辨別和執(zhí)行這些操作呢？這是在設(shè)計單片機時由設(shè)計人員賦予它的指令系統(tǒng)所決定的。一條指令對應(yīng)著一種基本操作。單片機所能執(zhí)行的全部指令，就是該單片機的指令系統(tǒng)。不同種類的單片機，其指令系統(tǒng)也不同。為使單片機能自動完成某一特定任務(wù)，必須把要解決的問題編成一系列指令（這些指令必須是選定的單片機能識別和執(zhí)行的指令），這一系列指令的集合就稱為程序。程序需要預(yù)先存放在具有存儲功能的部件存儲器中。存儲器由許多存儲單元（最小的存儲單位）組成，就像一座大樓有許多房間組成，指令就存放在這些單元里。那么如何將里面的指令取出并執(zhí)行呢？就像大樓的每個房間被分配了唯一的一個房間號一樣，每個存儲單元也必須被分配唯一的一個地址號，該地址號稱為存儲單元的地址，這樣只要知道了存儲單元的地址，就可以找到這個存儲單元，其中存儲的指令就可以被取出，然后再被執(zhí)行。程序通常是順序執(zhí)行的，所以程序中的指令也是一條條順序存放的。單片機在執(zhí)行程序時要能把這些指令一條條取出并加以執(zhí)行，必須有一個部件能追蹤指令所在的地址，這一部件就是程序計數(shù)器PC（包含在CPU中，圖中未畫出）。在開始執(zhí)行程序時，給PC賦以程序中第一條指令所在的地址，然后每取出一條指令，PC中的內(nèi)容就會自動增加，增加量由本條指令長度決定，可能是1、2或3，以指向下一條指令的起始地址，保證指令順序執(zhí)行。由上可見，程序計數(shù)器PC就是用來存放指令地址的，CPU通過它的內(nèi)容就可取得指令的存放地址，進而取得要執(zhí)行的指令。CPU將從存儲器（圖中的程序存儲器）取來的指令先送人指令寄存器（包含在CPU中）寄存，然后再由指令譯碼器（包含在CPU中）對指令寄存器中的指令進行分析解譯，最終形成CPU的控制信息，以指揮相關(guān)硬件電路完成該指令所要求的功能，如數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)運算，輸入或輸出信息等。

編輯推薦

《單片機及工程應(yīng)用》是五年制高等職業(yè)學(xué)校電子信息類、電氣控制類專業(yè)系列教材之一

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