單片機原理及應(yīng)用

前言

　　為適應(yīng)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院人才培養(yǎng)和全面素質(zhì)教育的需要，根據(jù)“積極推進課程和教材改革，開發(fā)和編寫反映新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法，具有職業(yè)教育特色的課程和教材”的要求和高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院“單片機原理及應(yīng)用”課程教學(xué)大綱的要求，組織編寫了本書?！　”緯悦绹鳬ntel公司的MCS-51系列高檔8位單片機為主體，全面介紹了單片機的結(jié)構(gòu)原理、指令系統(tǒng)、擴展技術(shù)和接口技術(shù)。在教材編寫上注重使學(xué)生從理論和實踐上掌握單片機的硬件和軟件兩方面的知識，同時結(jié)合目前高職高專學(xué)生的生源情況，在本教材中通過大量的圖片較形象地說明了指令的功能和硬件電路，為學(xué)生具備單片機應(yīng)用系統(tǒng)軟硬件初步開發(fā)能力提供便利。以附錄的形式向?qū)W生提供了單片機實驗內(nèi)容和單片機仿真軟件的使用方法，目的是一方面滿足沒有單片機實驗室的院校通過仿真軟件完成單片機系統(tǒng)的有關(guān)實驗；另一方面也方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)或自學(xué)?！　”緯谟嬎銠C通信接口技術(shù)方面及單片機通信方面作了重點介紹，同時還介紹了單片機系統(tǒng)開發(fā)過程中的有關(guān)知識，適用于不同層次讀者的需求?！　”緯卜?章：第1章基礎(chǔ)知識；第2章MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)和時序；第3章MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)；第4章MCS-51系列單片機中斷系統(tǒng)與定時／計數(shù)器；第5章存儲器擴展技術(shù)；第6章并行I／O擴展技術(shù)；第7章串行通信技術(shù)；第8章I／O設(shè)備接口技術(shù)；第9章單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。附錄中包含單片機實驗指導(dǎo)、單片機仿真軟件簡介、MCS-51系列單片機指令表和反匯編指令分類表等?！　”緯伤拇ㄐ畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院熊建云編寫第1章、第2章及附錄A；上海電機學(xué)院曹克澄編寫第3章、第4章、第8章及其他附錄；安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院余丙榮編寫第5章；張家界航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院曾永和編寫第6章；遼寧機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院周兵編寫第7章及第9章。全書由曹克澄、熊建云商定編寫提綱，曹克澄對全書進行統(tǒng)稿，并由河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院曹振軍擔(dān)任主審。　　本課程的參考學(xué)時數(shù)為90學(xué)時，包括理論教學(xué)、實驗教學(xué)和課程設(shè)計。　　本書編者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，將教學(xué)心得體現(xiàn)在編寫過程中，力求深入淺出、語言精練、內(nèi)容完整并具有較好的系統(tǒng)性。但由于編者水平有限，時間倉促，本書必會有不足之處，懇請讀者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

　  《高職高專“十一五”機電類專業(yè)規(guī)劃教材：單片機原理及應(yīng)用（第2版）》從應(yīng)用的角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹了微型計算機的基礎(chǔ)知識，重點介紹了MCS-51系列單片機的基本組成、指令系統(tǒng)、匯編語言以及擴展技術(shù)，還突出介紹了計算機通信的有關(guān)知識、單片機通信的實現(xiàn)以及單片機系統(tǒng)開發(fā)方面的知識。全書共分9章，內(nèi)容包括：基礎(chǔ)知識、MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)和時序、MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)、MCS-51系列單片機中斷系統(tǒng)與定時/計數(shù)器、存儲器擴展技術(shù)、并行I/O擴展技術(shù)、串行通信技術(shù)、I/O設(shè)備接口技術(shù)、單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計。附錄部分簡單介紹了單片機仿真軟件的使用方法，便于缺少單片機實驗條件的院校的學(xué)生以及自學(xué)者學(xué)習(xí)本教材?！? 《高職高專“十一五”機電類專業(yè)規(guī)劃教材：單片機原理及應(yīng)用（第2版）》系統(tǒng)性好，由淺人深，運用大量的圖片說明指令執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)傳送的過程，并吸收了編者多年來在單片機教學(xué)中的心得體會，方便教學(xué)和學(xué)習(xí)?！? 《高職高專“十一五”機電類專業(yè)規(guī)劃教材：單片機原理及應(yīng)用（第2版）》可作為普通高等?？茖W(xué)校和高等職業(yè)學(xué)院電子信息、工業(yè)自動化、機電一體化、計算機應(yīng)用等專業(yè)的教材，也可作為成人教育相應(yīng)專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，亦可供從事單片機應(yīng)用的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章 基礎(chǔ)知識1.1 微型計算機簡介1.1.1 微型計算機的發(fā)展與應(yīng)用1.1.2 微型計算機的組成及工作原理1.2 單片機簡介1.2.1 單片機的發(fā)展概況1.2.2 單片機的特點1.2.3 單片機的應(yīng)用1.2.4 MCS-51系列單片機簡介1.2.5 其他類型單片機簡介1.3 計算機中的數(shù)制與編碼1.3.1 數(shù)制1.3.2 數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換1.3.3 二進制數(shù)的算術(shù)運算1.3.4 二進制數(shù)的邏輯運算1.3.5 計算機中數(shù)的表示與編碼習(xí)題第2章 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)和時序2.1 MCS-51系列單片機的結(jié)構(gòu)與引腳2.1.1 MCS-51系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2.1.2 MCS-51系列單片機內(nèi)部主要組成部分介紹2.1.3 MCS-51系列單片機的引腳2.2 MCS-I系列單片機的存儲器結(jié)構(gòu)2.2.1 程序存儲器2.2.2 數(shù)據(jù)存儲器2.3 MCS61系列單片機的時鐘電路和時序2.3.1 振蕩器和時鐘電路2.3.2 時序單位2.3.3 取指令和執(zhí)行指令時序2.4 MCS-I系列單片機的復(fù)位與掉電處理2.4.1 復(fù)位與復(fù)位電路2.4.2 掉電處理習(xí)題第3章 MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)3.1 指令系統(tǒng)簡介3.1.1 指令的基本格式3.1.2 指令分類3.1.3 指令系統(tǒng)中的常用符號3.2 尋址方式3.2.1 立即尋址方式3.2.2 直接尋址方式3.2.3 寄存器尋址方式3.2.4 寄存器間接尋址方式3.2.5 變址尋址方式3.2.6 相對尋址方式3.2.7 位尋址方式3.3 MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)3.3.1 數(shù)據(jù)傳送指令3.3.2 算術(shù)運算指令3.3.3 邏輯運算指令3.3.4 轉(zhuǎn)移與調(diào)用返回指令3.3.5 位操作指令3.4 匯編語言程序設(shè)計3.4.1 匯編語言簡介3.4.2 MCS61系列單片機偽指令3.4.3 程序設(shè)計的基本步驟3.4.4 程序設(shè)計舉例習(xí)題第4章 MCS-51系列單片機中斷系統(tǒng)與定時/計數(shù)器4.1 中斷系統(tǒng)4.1.1 CPU與I/O接口傳送數(shù)據(jù)的控制方式4.1.2 中斷概述4.1.3 MCS-51系列單片機中斷系統(tǒng)4.1.4 中斷系統(tǒng)應(yīng)用4.2 定時／計數(shù)器4.2.1 定時／計數(shù)器的結(jié)構(gòu)4.2.2 定時／計數(shù)器的方式寄存器和控制寄存器4.2.3 定時／計數(shù)器的工作方式4.2.4 定時／計數(shù)器的初始化程序設(shè)計4.2.5 如何重裝精確的時間常數(shù)4.2.6 定時／計數(shù)器2介紹習(xí)題第5章 存儲器擴展技術(shù)5.1 半導(dǎo)體存儲器的分類5.1.1 隨機存取存儲器5.1.2 只讀存儲器5.1.3 串行存儲器5.2 單片機最小應(yīng)用系統(tǒng)5.2.1 8051／8751最小應(yīng)用系統(tǒng)5.2.2 8031最小應(yīng)用系統(tǒng)5.3 單片機程序存儲器擴展5.3.1 單片機擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.3.2 系統(tǒng)總線及總線構(gòu)造5.3.3 譯碼器與片選方法5.3.4 常用的EPROM5.3.5 程序存儲器擴展舉例5.3.6 擴展EEPROM型程序存儲器5.4 單片機數(shù)據(jù)存儲器擴展5.4.1 常用靜態(tài)RAM5.4.2 數(shù)據(jù)存儲器的擴展方法5.4.3 訪問外部RAM單元指令5.4.4 數(shù)據(jù)存儲器擴展舉例5.5 存儲器綜合擴展習(xí)題第6章 并行I／O擴展技術(shù)6.1 概述6.1.1 I／O接口的作用6.1.2 I／O端口的編址方式6.2 單片機內(nèi)部并行I／O端口6.2.1 并行I／O端口的內(nèi)部結(jié)構(gòu)6.2.2 輸入／輸出功能6.2.3 負(fù)載能力6.2.4 并行I／O口應(yīng)用6.3 并行I／O口擴展6.3.1 8255A可編程并行接口芯片擴展I／O端口6.3.2 用8155可編程RAM／IO芯片擴展I／O端口習(xí)題第7章 串行通信技術(shù)7.1 概述7.1.1 并行通信和串行通信7.1.2 串行通信的分類7.1.3 串行通信的制式7.1.4 串行通信的初始化7.2 串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)及其接口7.2.1 串行通信接口7.2.2 RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)7.2.3 串行通信接口電路7.2.4 其他接口簡介7.3 MCS-51系列單片機串行接口7.3.1 串行接口的結(jié)構(gòu)7.3.2 串行口的工作方式7.3.3 串行通信的波特率7.3.4 雙機通信習(xí)題第8章 I／O設(shè)備接口技術(shù)8.1 模擬通道接口8.1.1 D／A轉(zhuǎn)換接口電路8.1.2 A／D轉(zhuǎn)換接口電路8.2 人機聯(lián)系設(shè)備接口8.2.1 鍵盤接口技術(shù)8.2.2 LED數(shù)碼管顯示接口8.2.3 微型打印機接口習(xí)題第9章 單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計9.1 可靠性與抗干擾9.1.1 干擾的來源和種類9.1.2 研究抗干擾技術(shù)的重要性9.1.3 單片機系統(tǒng)的可靠性設(shè)計9.1.4 單片機控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)9.2 邏輯電平轉(zhuǎn)換技術(shù)9.3 系統(tǒng)設(shè)計9.3.1 單片機控制系統(tǒng)的總體設(shè)計9.3.2 硬件設(shè)計9.3.3 軟件設(shè)計9.4 應(yīng)用實例——單片機自動找?guī)艡C械手模型控制系統(tǒng)9.4.1 技術(shù)參數(shù)9.4.2 結(jié)構(gòu)和工作原理9.4.3 自動找?guī)艡C械手模型單片機控制系統(tǒng)習(xí)題附錄附錄A MCS-51系列單片機實驗指導(dǎo)實驗1 指令系統(tǒng)實驗實驗2 數(shù)據(jù)塊傳送實驗實驗3 數(shù)碼轉(zhuǎn)換程序?qū)嶒瀸嶒? 分支程序設(shè)計實驗實驗5 定時與中斷系統(tǒng)實驗實驗6 并行I／O接口實驗實驗7 串行口通信接口實驗實驗8 A／D轉(zhuǎn)換接口實驗實驗9 D／A轉(zhuǎn)換接口實驗附錄B MCS-51系列單片機仿真軟件簡介附錄C MCS-51系列單片機指令表附錄D MCS-51系列單片機反匯編指令分類表附錄E ASCII（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　基礎(chǔ)知識　　通過本章的學(xué)習(xí)，了解微型計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，單片機的發(fā)展概況；重點掌握計算機中的數(shù)制與編碼，單片機的概念、特點應(yīng)用領(lǐng)域，單片機芯片內(nèi)部ROM的配置狀態(tài)?！　?.1　微型計算機簡介　　1.1.1　微型計算機的發(fā)展與應(yīng)用　　1.微型計算機的發(fā)展　　自1946年世界上第一臺數(shù)字電子計算機ENIAC在美國賓夕法尼亞大學(xué)問世以來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子計算機的發(fā)展經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路到大規(guī)模集成電路四個發(fā)展階段，即通常所謂的第一代、第二代、第三代和第四代電子計算機。微型計算機是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，因此它屬于第四代電子計算機。　　微型計算機的發(fā)展是以微處理器發(fā)展為特征的，主要表現(xiàn)在芯片集成度的提高（從最初的約2000個晶體管片發(fā)展到目前的幾百萬個晶體管片）、處理位數(shù)的增加（從4位增加到64位）；時鐘頻率的加快（從1MHz發(fā)展到約1.5GHz）以及價格的逐漸降低等方面?！? ……

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