單片微型計(jì)算機(jī)原理及接口技術(shù)

內(nèi)容概要

　　單片機(jī)（國(guó)際上慣稱：MCU，微控制器），無(wú)疑是當(dāng)今電子信息技術(shù)中最活躍的一個(gè)領(lǐng)域。STC15F2K60S2單片機(jī)是宏晶科技有限公司的典型單片機(jī)產(chǎn)品，采用了增強(qiáng)型8051內(nèi)核，片內(nèi)集成了60KBFlash程序存儲(chǔ)器、1KB數(shù)據(jù)Flash（EEPROM）、2048BRAM、3個(gè)16位可自動(dòng)重裝載的定時(shí)／計(jì)數(shù)器（TO、TI和T2）、可編程時(shí)鐘輸出功能、至多42根I/O口線、2個(gè)全雙工異步串行口（UART）、1個(gè)高速同步通信端口（SPI）、8通道10位ADC、3通道PWM/可編程計(jì)數(shù)器陣列／捕獲／比較單元（PWM/PCA／CCU）、MAX810專用復(fù)位電路和硬件看門狗等資源。另外，STC15F2K60S2單片機(jī)內(nèi)部還集成了高精度R/C時(shí)鐘，常溫工作時(shí)，可以省去外部晶振電路。STC15F2K60S2單片機(jī)具有在系統(tǒng)可編程（ISP）功能和在線調(diào)試功能，可以省去價(jià)格較高的專門編程器，開發(fā)環(huán)境的搭建非常容易。

書籍目錄

第1章 微型計(jì)算機(jī)概述 1.1 微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況 1.1.1 微處理器和微型計(jì)算機(jī) 1.1.2 微型計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成 1.1.3 單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介 1.1.4 微型計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng) 1.2 微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 習(xí)題 第2章 微型計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí) 2.1 微型計(jì)算機(jī)中的數(shù)制及其編碼 2.1.1 數(shù)與數(shù)制 2.1.2 不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 2.1.3 數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼及其運(yùn)算 2.1.4 非數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼 2.2 布爾代數(shù)和常見邏輯電路 2.2.1 布爾代數(shù) 2.2.2 基本邏輯運(yùn)算和邏輯門電路 2.2.3 常用組合邏輯電路 2.3 微型計(jì)算機(jī)的常用技術(shù)術(shù)語(yǔ)和技術(shù) 2.3.1 常用單位及術(shù)語(yǔ) 2.3.2 常見技術(shù) 習(xí)題 第3章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與工作原理 3.1 模型機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程 3.1.1 模型機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介 3.1.2 模型機(jī)的工作過(guò)程 3.2 單片機(jī)的結(jié)構(gòu) 3.2.1 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 3.2.2 單片機(jī)的引腳及功能 3.3 單片機(jī)I／O口的使用 3.4 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的典型構(gòu)成 習(xí)題 第4章 指令系統(tǒng)及匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 4.1 編程語(yǔ)言 4.1.1 助記符語(yǔ)言 4.1.2 操作碼 4.1.3 操作數(shù) 4.2 指令格式及其分類 4.2.1 匯編語(yǔ)言的一般格式 4.2.2 指令代碼的存儲(chǔ)格式 4.2.3 指令中的符號(hào)約定 4.3 尋址方式 4.4 數(shù)據(jù)傳送類指令 4.4.1 數(shù)據(jù)傳送指令 4.4.2 數(shù)據(jù)交換指令 4.4.3 棧操作指令 4.5 邏輯操作類指令 4.5.1 對(duì)累加器A進(jìn)行的邏輯操作 4.5.2 雙操作數(shù)邏輯操作指令 4.6 算術(shù)運(yùn)算類指令 4.6.1 加減運(yùn)算指令 4.6.2 乘除運(yùn)算指令 4.6.3 增量、減量指令 4.6.4 二一十進(jìn)制調(diào)整指令 4.7 位操作指令 4.7.1 位傳送指令 4.7.2 位狀態(tài)控制指令 4.7.3 位邏輯操作指令 4.7.4 位條件轉(zhuǎn)移指令 4.8 控制轉(zhuǎn)移類指令 4.9 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 4.9.1 偽指令 4.9.2 匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的一般步驟和基本框架 4.9.3 典型匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例 4.10 匯編語(yǔ)言程序調(diào)試 4.10.1 Keil μVision集成開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 4.10.2 Keil μVision集成開發(fā)環(huán)境中調(diào)試匯編語(yǔ)言程序的方法 4.11 利用ISP工具將程序下載到單片機(jī)中驗(yàn)證程序 4.11.1 ISP下載程序的運(yùn)行過(guò)程 4.11.2 使用ISP工具下載程序的步驟 習(xí)題 第5章 單片機(jī)的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)及仿真調(diào)試 5.1 單片機(jī)C語(yǔ)言程序中的常用功能 5.1.1 邏輯運(yùn)算和位運(yùn)算 5.1.2 預(yù)處理 5.2 Keil C和ANSIC 5.2.1 Keil C51擴(kuò)展關(guān)鍵字 5.2.2 擴(kuò)展I／O口的使用 5.2.3 Keil C51函數(shù) 5.2.4 STCl5F2K60S2單片機(jī)C51程序框架 5.3 STCl5F2K60S2單片機(jī)C語(yǔ)言程序調(diào)試 習(xí)題 第6章 中斷 6.1 中斷的概念 6.2 單片機(jī)的中斷系統(tǒng)及其管理 6.2.1 中斷源及其優(yōu)先級(jí)管理 6.2.2 單片機(jī)中斷處理過(guò)程 6.2.3 中斷請(qǐng)求的撤除 6.2.4 中斷程序編程舉例 6.2.5 中斷使用過(guò)程中需要注意的問(wèn)題 習(xí)題 第7章 定時(shí)／計(jì)數(shù)器與可編程計(jì)數(shù)器陣列 7.1 定時(shí)／計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用 7.1.1 定時(shí)／計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理 7.1.2 定時(shí)／計(jì)數(shù)器的相關(guān)寄存器 7.1.3 定時(shí)／計(jì)數(shù)器的工作方式 7.1.4 定時(shí)／計(jì)數(shù)器量程的擴(kuò)展 7.1.5 定時(shí)／計(jì)數(shù)器編程舉例 7.2 可編程時(shí)鐘輸出模塊及其應(yīng)用 7.2.1 可編程時(shí)鐘輸出的相關(guān)寄存器 7.2.2 可編程時(shí)鐘輸出的編程實(shí)例 7.3 可編程計(jì)數(shù)器陣列模塊及其應(yīng)用 7.3.1 PCA模塊的結(jié)構(gòu) 7.3.2 PCA模塊的特殊功能寄存器 7.3.3 PCA模塊的工作模式 7.3.4 PCA模塊的應(yīng)用 習(xí)題 第8章 數(shù)據(jù)通信 8.1 通信的有關(guān)概念 8.1.1 串行通信的相關(guān)概念 8.1.2 并行通信中的相關(guān)概念 8.2 串行接口 8.2.1 單片機(jī)的串行接口 8.2.2 RS232串行通信接口 8.2.3 RS485串行通信接口 8.2.4 SPl通信接口 8.2.5 I2C通信接口 8.3 并行接口的擴(kuò)展方法 8.3.1 8255A接口及其應(yīng)用 8.3.2 74HC595接口及其應(yīng)用 習(xí)題 第9章 模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器 9.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理及性能指標(biāo) 9.1.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作原理 9.1.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) 9.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用 9.2.1 12位并行A／D轉(zhuǎn)換器ADS7852及其應(yīng)用 9.2.2 STCl5F2K60S2集成的A／D模塊的結(jié)構(gòu)及其使用 9.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其應(yīng)用 9.3.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的工作原理及性能指標(biāo) 9.3.2 12位D／A轉(zhuǎn)換器TLV5616及其接口技術(shù) 習(xí)題 第10章 人機(jī)交互接口 10.1 鍵盤接口技術(shù) 10.1.1 簡(jiǎn)易鍵盤接口的實(shí)現(xiàn) 10.1.2 矩陣鍵盤接口的實(shí)現(xiàn) 10.2 顯示技術(shù) 1 0.2.1 數(shù)碼LED顯示技術(shù) 10.2.2 液晶顯示技術(shù) 10.3 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)和鍵盤掃描控制專用芯片 習(xí)題 第11章 復(fù)位、時(shí)鐘和省電方式控制 11.1 復(fù)位 11.2 單片機(jī)的時(shí)鐘 11.2.1 時(shí)鐘源選擇 11.2.2 內(nèi)部時(shí)鐘分頻和分頻寄存器 11.3 單片機(jī)的電源檢測(cè)與控制 11.3.1 單片機(jī)的低電壓檢測(cè) 11.3.2 省電方式 習(xí)題 第12章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 12.1 系統(tǒng)要求 12.2 需求分析 12.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 12.4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 習(xí)題 附錄A ASCII碼表 附錄B STCl5F2K60S2單片機(jī)寄存器定義文件STC15.INC內(nèi)容 附錄C STC15F2K60S2單片機(jī)寄存器頭文件stc15.h內(nèi)容 附錄D STC15F828EACS和STC15F204EA引腳圖 D.1 STC15F828EACS引腳圖 D.2 STC15F204EA引腳圖 附錄E STC15F2K60S2單片機(jī)指令表 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   第1章 微型計(jì)算機(jī)概述 1.1 微型計(jì)算機(jī)發(fā)展概況 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)是1946年問(wèn)世的。電子計(jì)算機(jī)的問(wèn)世，開創(chuàng)了科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)代。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的不斷發(fā)展和提高，計(jì)算機(jī)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，經(jīng)歷了由電子管、晶體管、集成電路以及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展歷程。計(jì)算機(jī)在科學(xué)技術(shù)、文化、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的發(fā)展中，發(fā)揮了巨大的推動(dòng)作用。 1.1.1 微處理器和微型計(jì)算機(jī) 1946年2月15日，世界上第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC研制成功，該計(jì)算機(jī)長(zhǎng)30.48m，如圖1—1所示，整個(gè)計(jì)算機(jī)占地面積170m2，約相當(dāng)于10間普通房間的大小，重達(dá)30t，耗電量150kw，造價(jià)48萬(wàn)美元。它使用18000多個(gè)電子管，70000多個(gè)電阻，10000多個(gè)電容，1500多個(gè)繼電器，6000多個(gè)開關(guān)，每秒執(zhí)行5000次加法或400次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的1000多倍、手工計(jì)算的20萬(wàn)倍。還能進(jìn)行平方和立方運(yùn)算，計(jì)算正弦和余弦等三角函數(shù)的值及其他一些更復(fù)雜的運(yùn)算。這樣的速度在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是人類智慧的最高水平。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展取決于微處理器的發(fā)展。1971年，美國(guó)Intel公司生產(chǎn)出了世界上第一片4位集成微處理器4004：1975年，中檔8位微處理器的產(chǎn)品問(wèn)世；1976年，各公司又相繼推出了高檔微處理器，如Intel公司的8085、Zilog公司的Z80等；1978年，各公司推出了性能與中檔16位小型機(jī)相當(dāng)?shù)奈⑻幚砥?，比較有代表性的產(chǎn)品是Intel 8086。Intel 8086的地址線為20位，可尋址1M字節(jié)的存儲(chǔ)單元，時(shí)鐘頻率為4～8 MHz。隨著新技術(shù)的應(yīng)用和大規(guī)模集成電路制造技術(shù)水平的不斷提高，微處理器的集成度越來(lái)越高，一只芯片中包含的晶體管多達(dá)幾千萬(wàn)只。同時(shí)，微處理器的性能價(jià)格比也在不斷提高。與CPU配套的各種器件和設(shè)備，如存儲(chǔ)器、顯示器、打印機(jī)、數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備等也在迅速發(fā)展，總的發(fā)展趨勢(shì)是功能加強(qiáng)、性能提高、體積減小和價(jià)格下降。 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，各計(jì)算機(jī)公司不斷推出新型的計(jì)算機(jī)，使得計(jì)算機(jī)無(wú)論從硬件還是軟件方面，以及速度、性能、價(jià)格等諸方面不斷適應(yīng)各種人群的使用。截至2009年，市面上的奔騰雙核機(jī)的主頻已經(jīng)達(dá)到2.6 GHz以上。新一代計(jì)算機(jī)采用人工智能技術(shù)及新型軟件，硬件將采用新的體系結(jié)構(gòu)和超導(dǎo)集成電路，分為問(wèn)題解決與推理機(jī)、知識(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)管理機(jī)、智能接口計(jì)算機(jī)等。

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