單片微型計算機原理及接口技術(shù)

內(nèi)容概要

　　《工程教育系列教材：單片微型計算機原理及接口技術(shù)》主要講述了單片微型計算機原理及其接口技術(shù)，主要內(nèi)容包括單片微型計算機的硬件組成及工作原理、單片微型計算機的組成結(jié)構(gòu)、匯編語言編程方法、單片微型計算機接口的應(yīng)用技術(shù)以及8086微型計算機體系結(jié)構(gòu)?！　”緯阅芰ε囵B(yǎng)為導(dǎo)向，以實際單片微型計算機的應(yīng)用問題為導(dǎo)引敘述其應(yīng)用原理、基本理論和基本方法，使讀者帶著問題學(xué)習(xí)知識，在解決問題的過程中掌握編程控制接口電路的方法，提高知識的應(yīng)用能力，并使創(chuàng)造性精神潛移默化在問題答案的尋求過程中，使讀者充分體會到發(fā)現(xiàn)的樂趣?！　”緯勺鳛殡娮有畔㈩?、自動化類和計算機類等有關(guān)專業(yè)的本科生教材或教學(xué)參考書，也可供有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一章微型計算機的基礎(chǔ)知識 本章目標(biāo) 引言 1.1微型計算機概述 1.1.1微型計算機的發(fā)展史 1.1.2微型計算機的分類 1.1.3微型計算機的應(yīng)用 目標(biāo)測評l 1.2微型計算機系統(tǒng)模型 1.2.1微型計算機系統(tǒng)的三個層次 1.2.2微型計算機模型結(jié)構(gòu) 1.2.3微型計算機的工作過程 1.2.4微型計算機的性能指標(biāo) 目標(biāo)測評2 1.3計算機中的數(shù)和編碼 1.3.1計算機中數(shù)的表示及運算 1.3.2計算機中常用的編碼  目標(biāo)測評3 本章小結(jié) 習(xí)題 第二章MCS—51單片機的組成結(jié)構(gòu) 本章目標(biāo) 引言 2.1 MCS—51單片機概述 2.1.1單片機的發(fā)展史 2.1.2單片機系統(tǒng)與嵌入式  2.1.3主流單片機 目標(biāo)測評1 2.2 MCS—51系列單片機 2.2.1 MCS—51單片機的基本結(jié)構(gòu) 2.2.2單片機芯片引腳的定義及功能 目標(biāo)測評2 2.3 MCS—51單片機的存儲器組織 2.3.1程序存儲器 2.3.2數(shù)據(jù)存儲器 2.3.3地址分配及尋址區(qū) 目標(biāo)測評3 2.4單片機的時序和復(fù)位電路 2.4.1時鐘（時序） 2.4.2復(fù)位 2.4.3節(jié)電方式 目標(biāo)測評4 2.5單片機的最小系統(tǒng) 目標(biāo)測評5 本章小結(jié) 習(xí)題 第三章 開發(fā)與仿真工具 本章目標(biāo) 引言 3.1 Keil C51操作入門 3.1.1 Keil C51簡介 3.1.2 Keil C51的安裝 3.1.3建立第一個Keil C51程序 3.1.4 Keil C51軟件調(diào)試方法 3.1.5實例 3.2 Proteus軟件入門 3.2.1軟件概述 3.2.2軟件界面介紹 3.2.3操作簡介 3.2.4實例 目標(biāo)測評 本章小結(jié) 習(xí)題 第四章MCS—51系列單片機的指令系統(tǒng)與匯編語言程序設(shè)計 本章目標(biāo) 引言 4.1 概述 4.1.1匯編語言的指令格式  4.1.2指令中的常用符號 目標(biāo)測評1 4.2尋址方式 目標(biāo)測評2 4.3指令系統(tǒng) 4.3.1數(shù)據(jù)傳送指令 4.3.2算術(shù)運算指令 4.3.3邏輯運算指令 4.3.4控制轉(zhuǎn)移類指令 4.3.5布爾變量操作類指令 目標(biāo)測評3 4.4 MCS—51匯編語言偽指令 目標(biāo)測評4 4.5匯編語言程序設(shè)計 4.5.1順序程序設(shè)計 4.5.2分支程序設(shè)計 4.5.3循環(huán)程序設(shè)計 4.5.4查表程序設(shè)計 4.5.5子程序設(shè)計 目標(biāo)測評5 本章小結(jié) 習(xí)題 第五章MCS—51單片機的基本I/O功能及應(yīng)用 本章目標(biāo) 引言 5.1 I/O接口的輸入輸出特性 5.1.1 P1口 5.1.2 P3口 5.1.3 P0口 5.1.4 P2口 目標(biāo)測評l 5.2 I/O接口的應(yīng)用 5.2.1 BCD撥碼盤接口 5.2.2流水燈控制 5.2.3數(shù)碼管顯示器與單片機的接口 5.2.4鍵盤與單片機的接口 5.2.5 I2C總線的應(yīng)用 目標(biāo)測評2 本章小結(jié) 習(xí)題 第六章 中斷系統(tǒng)及應(yīng)用 本章目標(biāo) 引言 6.1 概述 6.1.1中斷的基本概念 6.1.2中斷嵌套與優(yōu)先級 6.1.3中斷的作用 目標(biāo)測評1 6.2中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與控制寄存器 6.2.1 中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理 6.2.2中斷系統(tǒng)的控制寄存器 目標(biāo)測評2 6.3 中斷處理 6.3.1響應(yīng)中斷的條件 6.3.2中斷響應(yīng)所需的時間 6.3.3中斷請求標(biāo)志位的清除方式  6.3.4中斷處理的過程 6.3.5中斷矢量 目標(biāo)測評3 6.4中斷服務(wù)程序與子程序 6.4.1中斷服務(wù)程序 6.4.2子程序 6.4.3 中斷服務(wù)程序與子程序的區(qū)別 6.5外部中斷的編程及應(yīng)用（INT0、INT1） 6.5.1外部中斷0的編程及應(yīng)用 6.5.2外部中斷1的編程及應(yīng)用 6.6外部中斷源的擴展 6.6.1利用查詢加中斷的方式進(jìn)行擴展 6.6.2利用定時器/計數(shù)器進(jìn)行擴展 本章小結(jié) 習(xí)題 第七章定時器/計數(shù)器的原理和應(yīng)用 本章目標(biāo) 引言 7.1定時器/計數(shù)器概述 7.1.1定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu) 7.1.2定時器/計數(shù)器的工作方式 目標(biāo)測評1 7.2定時器/計數(shù)器的特殊功能控制寄存器 7.2.1定時器/計數(shù)器（T0、T1）的方式控制寄存器 7.2.2定時器/計數(shù)器（T0、T1）的控制寄存器 7.2.3定時器/計數(shù)器T2的特殊功能寄存器T2CON 7.2.4定時器/計數(shù)器T2的控制寄存器T2MOD 目標(biāo)測評2 7.3定時器/計數(shù)器的各種工作模式及應(yīng)用 7.3.1定時器/計數(shù)器T0、T1 7.3.2門控位GATE的應(yīng)用 7.3.3綜合應(yīng)用舉例 本章小結(jié) 習(xí)題 第八章 串行接口與應(yīng)用 本章目標(biāo) 引言 8.1 串行通信的基本知識 目標(biāo)測評1 8.2 MCS—51單片機串行接口的結(jié)構(gòu)與工作方式 8.2.1串行接口的結(jié)構(gòu) 8.2.2串行接口寄存器SCON和電源寄存器PCON 8.2.3波特率設(shè)計 目標(biāo)測評2 8.3 串行接口的通信應(yīng)用 8.3.1同步移位方式（方式0） 8.3.2 10位異步方式（方式1） 8.3.3 11位異步方式（方式2和方式3） 目標(biāo)測評3 8.4 PC機的RS—232通信接口 8.4.1 RS—232接口的電氣特性  8.4.2 RS—232接口的連接方式  8.4.3 RS—232通信接口測試 本章小結(jié) 習(xí)題 第九章單片機系統(tǒng)總線與資源擴展 本章目標(biāo) 引言 9.1單片機系統(tǒng)擴展原理 目標(biāo)測評1 9.2單片機的最小應(yīng)用系統(tǒng) 9.3單片機系統(tǒng)擴展的方法 目標(biāo)測評2 9.4數(shù)據(jù)存儲器的擴展 9.4.1數(shù)據(jù)存儲器同單片機的連接  9.4.2實際的數(shù)據(jù)存儲器擴展電路  目標(biāo)測評3 9.5程序存儲器的擴展 目標(biāo)測評4 9.6 I/O接口的使用與擴展 9.6.1數(shù)據(jù)的傳送方式 9.6.2用74LS ××系列TTL芯片擴展簡單的I/O接口  9.6.3用可編程接口芯片擴展I/O接口 9.6.4非總線方式擴展I/O接口  目標(biāo)測評5 9.7數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 9.7.1數(shù)模轉(zhuǎn)換接口 9.7.2模數(shù)轉(zhuǎn)換接口 目標(biāo)測評6 本章小結(jié) 習(xí)題 第十章8086 CPU原理與PC體系結(jié)構(gòu) 本章目標(biāo) 引言 10.1 8086的CPU  10.1.1 CPU的結(jié)構(gòu) 10.1.2寄存器的結(jié)構(gòu) 10.1.3分段式存儲器管理 10.1.4 8086的工作模式 目標(biāo)測評1 10.2現(xiàn)代PC機的存儲器體系結(jié)構(gòu) 10.2.1 8086的存儲器系統(tǒng) 10.2.2現(xiàn)代PC機的存儲器系統(tǒng) 10.2.3 IA—32結(jié)構(gòu)微處理器的工作模式 10.2.4保護(hù)模式下的虛擬存儲器管理 10.2.5外存儲器 目標(biāo)測評2 10.3 8086的系統(tǒng)擴展 10.3.1 8086的中斷系統(tǒng)及其擴展 10.3.2 8086的DMA擴展 10.3.3基于8253/8254的PC定時器擴展 目標(biāo)測評3 10.4現(xiàn)代總線與接口 10.4.1總線的基本概念 10.4.2 PCI總線 10.4.3 USB總線 目標(biāo)測評4 本章小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   6.1.1 中斷的基本概念 假如一個人正在家中上網(wǎng)，突然門鈴響了，他就要離開電腦去開門，和來訪的客人交談。待客人走后又回來繼續(xù)上網(wǎng)，這就是生活中的“中斷”的現(xiàn)象，即正常的工作過程被外部的事件打斷了。 在單片機中，CPU正在處理某事件的時候，突然有外界緊急事件請求或有其他更重要的事件要處理，則CPU暫停當(dāng)前工作，轉(zhuǎn)而去處理緊急事件或其他重要事件，待事件處理完成后，再回到剛剛被暫停的地方繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱為單片機的中斷。 單片機通過相應(yīng)的硬件電路與軟件設(shè)置來完成其中斷功能，能完成中斷功能的部件稱為中斷系統(tǒng)。圖6—1為中斷過程的流程圖。 在圖6—1中，主程序暫停執(zhí)行處稱為斷點，在斷點處CPU轉(zhuǎn)去處理緊急事件的程序稱為中斷服務(wù)程序。向CPU提出中斷請求的緊急事件稱為中斷源。CPU能對中斷源提出的中斷請求作出反應(yīng)，稱為中斷響應(yīng)。單片機實現(xiàn)對整個中斷事件的處理是通過執(zhí)行相應(yīng)的軟件代碼來完成的，這些代碼稱為中斷服務(wù)程序。 在生活中能引發(fā)中斷的事件很多，例如門鈴響了、電話鈴響了、鬧鈴響了，燒的水開了…等事件，我們把這類事件稱之為中斷事件。單片機中也有一些可以引起CPU中斷的事件，我們把這些事件稱為中斷源。 AT89S52單片機的中斷系統(tǒng)提供了6個中斷源（2個外部中斷源和4個內(nèi)部中斷源）。外部中斷源INT0（P3.2、12腳）和INT1（P3.3、13腳）是由外部輸入的2個中斷源，其觸發(fā)方式分為脈沖觸發(fā)和電平觸發(fā)。內(nèi)部中斷源包括T0（定時/計數(shù)器0）溢出中斷、T1（定時/計數(shù)器1）溢出中斷、T2（定時/計數(shù)器2）溢出中斷、TX/RX串行接口中斷請求。T0、T1和T2內(nèi)部都有各自的計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)器計滿溢出時，分別產(chǎn)生溢出中斷。當(dāng)串口的發(fā)送緩沖區(qū)為空或接收緩沖區(qū)滿時，產(chǎn)生串行通信中斷請求。 當(dāng)中斷源有中斷事件產(chǎn)生時，并不是直接將中斷信號傳遞給單片機的CPU。每個中斷源都對應(yīng)一個中斷請求標(biāo)志位，CPU根據(jù)中斷標(biāo)志來響應(yīng)中斷請求。單片機的中斷響應(yīng)標(biāo)志位的設(shè)置在特殊功能寄存器TCON、T2CON和SCON中，當(dāng)有中斷事件到來時，相應(yīng)的標(biāo)志位由TCON、T2CON、SCON鎖存。 6.1.2 中斷嵌套與優(yōu)先級 當(dāng)你正在看書時，電話鈴響了，同時又有人按了門鈴，你應(yīng)該先處理那件事呢？如果你正在等一個很重要的電話，通常你不會管按門鈴的人，反之，如果你正在等一個重要的客人，則可能不會去接電話。如果不是這兩種情況之一（即不等電話，也不是等人上門），你可能會按你通常的習(xí)慣去處理?？傊@里存在一個誰先誰后的問題。在單片機中當(dāng)2個以上的中斷同時發(fā)生時，也存在誰先誰后的問題，這就是單片機中斷的優(yōu)先級問題。 當(dāng)AT89S52單片機的6個中斷源同時向CPU發(fā)出中斷請求時，就存在CPU優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷源請求的問題。通常根據(jù)中斷源的輕重緩急排隊，優(yōu)先處理最緊急的中斷事件，即規(guī)定每一個中斷源有一個優(yōu)先級別，CPU總是先響應(yīng)級別高的中斷請求。

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《工程教育系列教材?教育部CDIO工程教育試點教材:單片微型計算機原理及接口技術(shù)》可作為電子信息類、自動化類和計算機類等有關(guān)專業(yè)的本科生教材或教學(xué)參考書，也可供有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

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