單片機(jī)原理與應(yīng)用

前言

單片微型計算機(jī)簡稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器。單片機(jī)具有集成度高，功能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，易于掌握，應(yīng)用靈活，可靠性高，價格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制、機(jī)電一體化、通信終端、智能儀表、家用電器等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，已成為傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備升級為智能化機(jī)電設(shè)備的重要手段。因此高等理工科院校師生和工程技術(shù)人員了解和掌握單片機(jī)的原理和應(yīng)用技術(shù)是十分必要的。本書以經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)的MSC-51系列單片機(jī)為背景機(jī)，系統(tǒng)地介紹了單片機(jī)的發(fā)展概況和基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、并行擴(kuò)展和串行擴(kuò)展方法、人機(jī)接口，以及單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用等方面的內(nèi)容，同時結(jié)合單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)化、多功能化的發(fā)展趨勢，補(bǔ)充了SPI、I2c等串行數(shù)據(jù)總線接口，單片機(jī)的C語言程序開發(fā)，片內(nèi)資源豐富的高速SOC單片機(jī)C8051F，以及低功耗單片機(jī)。每章都附有習(xí)題，供讀者課后練習(xí)。附錄中還列出了單片機(jī)應(yīng)用資料的網(wǎng)上查詢方法等內(nèi)容。本書第1、2、7、11章由盛占石編寫，第3、6章由趙德安編寫，第5章由周重益編寫，第8章由張建生編寫，第10章由鮑可進(jìn)編寫，第4章由周重益、趙文祥共同編寫，第9章由潘天紅、趙德安、孫月平共同編寫。全書由趙德安統(tǒng)一整理。李金伴教授認(rèn)真審閱了部分書稿，提出了指導(dǎo)性的建議和中肯的意見。在編寫過程中，我們參考了有關(guān)書刊、資料，在此對有關(guān)作者一并表示感謝。由于水平有限，書中不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《單片機(jī)原理與應(yīng)用（第2版）》全面系統(tǒng)地講述了MCS-51系列單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理、基本系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、并行和串行擴(kuò)展方法、人機(jī)接口，以及單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用等方面的內(nèi)容，并結(jié)合單片機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化、多功能化的發(fā)展趨勢，補(bǔ)充了SPT、I2C等串行數(shù)據(jù)總線接口，單片機(jī)的C語言程序開發(fā)，片內(nèi)資源豐富的高速SOC單片機(jī)C8051F，以及低功耗單片機(jī)。每章都附有習(xí)題，供讀者課后練習(xí)。附錄中還列出了單片機(jī)應(yīng)用資料的網(wǎng)上杏詢方法等內(nèi)容?！　　秵纹瑱C(jī)原理與應(yīng)用（第2版）》既可作為高等院校單片機(jī)課程的教材，也可作為相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

前言第1章 緒論1.1 單片機(jī)的發(fā)展概況1.1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史1.1.2 典型的單片機(jī)產(chǎn)品1.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用方式1.3 習(xí)題第2章 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理2.1 MCS-51系列單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)2.1.1 MCS-51單片機(jī)的引腳描述2.1.2 MCS-51單片機(jī)的硬件資源2.1.3 MCS-S1單片機(jī)的片外總線結(jié)構(gòu)2.2 MCS-51單片機(jī)的時鐘電路及CPU的工作時序2.2.1 時鐘電路2.2.2 CPU的工作時序2.3 MCS-51單片機(jī)存儲器分類及配置2.3.1 程序存儲器2.3.2 數(shù)據(jù)存儲器2.4 CHMOS型單片機(jī)的低功耗工作方式2.4.1 空閑方式2.4.2 掉電方式2.4.3 節(jié)電方式的應(yīng)用2.5 習(xí)題第3章 單片機(jī)的指令系統(tǒng)3.1 指令格式3.1.1 匯編指令3.1.2 常用的縮寫符號3.1.3 偽指令3.2 尋址方式3.2.1 寄存器尋址3.2.2 立即尋址3.2.3 直接尋址3.2.4 寄存器間接尋址3.2.5 基寄存器加變址寄存器間接尋址3.2.6 相對尋址3.2.7 位尋址3.3 指令的類型.字節(jié)和周期3.3.1 指令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及分類3.3.2 指令的字節(jié)和周期3.4 數(shù)據(jù)傳送指令3.4.1 一般傳送指令3.4.2 累加器專用數(shù)據(jù)交換指令3.5 算術(shù)運(yùn)算指令3.5.1 加減指令3.5.2 乘法和除法指令3.6 邏輯運(yùn)算指令3.6.1 累加器A的邏輯運(yùn)算指令3.6.2 兩個操作數(shù)的邏輯運(yùn)算指令3.6.3 單位變量邏輯運(yùn)算指令3.6.4 雙位變量邏輯運(yùn)算指令3.7 控制轉(zhuǎn)移指令3.7.1 無條件轉(zhuǎn)移指令3.7.2 條件轉(zhuǎn)移指令3.7.3 子程序調(diào)用和返回指令3.8 習(xí)題第4章 單片機(jī)的其他片內(nèi)功能部件4.1 并行I／O口4.1.1 P1口4.1.2 P2口4.1.3 P0口4.1.4 P3口4.2 定時器／計數(shù)器4.2.1 定時器的一般結(jié)構(gòu)和工作原理4.2.2 定時器／計數(shù)器T0和T14.2.3 定時器／計數(shù)器的初始化4.2.4 8052等單片機(jī)的定時器／計數(shù)器T24.3 串行通信接口4.3.1 串行通信及基礎(chǔ)知識4.3.2 串行接口的組成和特性4.3.3 串行接口的工作方式4.3.4 波特率設(shè)計4.3.5 單片機(jī)雙機(jī)通信和多機(jī)通信4.4 中斷系統(tǒng)4.4.1 中斷系統(tǒng)概述4.4.2 中斷處理過程4.4.3 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用4.5 習(xí)題第5章 匯編語言程序設(shè)計5.1 匯編語言概述5.1.1 匯編語言的優(yōu)點(diǎn)5.1.2 匯編語言程序設(shè)計的步驟5.1.3 評價程序質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)5.2 簡單程序設(shè)計5.3 分支程序5.3.1 簡單分支程序5.3.2 多重分支程序5.3.3 N路分支程序5.4 循環(huán)程序5.4.1 循環(huán)程序的導(dǎo)出5.4.2 多重循環(huán)5.5 查表程序5.6 子程序的設(shè)計及調(diào)用5.6.1 子程序的概念5.6.2 調(diào)用子程序的要點(diǎn)5.6.3 子程序的調(diào)用及嵌套5.7 習(xí)題第6章 單片機(jī)系統(tǒng)的并行擴(kuò)展6.1 MCS-51系統(tǒng)的并行擴(kuò)展原理6.1.1 MCS-51并行擴(kuò)展總線6.1.2 地址譯碼方法6.2 程序存儲器擴(kuò)展6.2.1 常用EPROM存儲器電路6.2.2 程序存儲器擴(kuò)展方法6.3 數(shù)據(jù)存儲器RAM的擴(kuò)展6.3.1 常用的數(shù)據(jù)存儲器6.3.2 RAM存儲器擴(kuò)展方法6.4 并行接口的擴(kuò)展6.4.1 用74系列器件擴(kuò)展并行I／O口6.4.2 可編程并行I／O擴(kuò)展接口8255A6.4.3 帶RAM和計數(shù)器的可編程并行I／O擴(kuò)展接口81556.5 D／A接口的擴(kuò)展6.5.1 梯形電阻式D／A轉(zhuǎn)換原理6.5.2 DAC08326.6 A／D接口的擴(kuò)展6.6.1 MC144336.6.2 ADC08096.7 習(xí)題第7章 單片機(jī)系統(tǒng)的串行擴(kuò)展7.1 MCS-51系統(tǒng)的串行擴(kuò)展原理7.1.1 SPI三線總線7.1.2 I2C公用雙總線7.2 單片機(jī)的外部串行擴(kuò)展7.2.1 串行擴(kuò)展E2PROM7.2.2 串行擴(kuò)展I／O接口7.2.3 串行擴(kuò)展A／D轉(zhuǎn)換器7.3 習(xí)題第8章 單片機(jī)的人機(jī)接口8.1 鍵盤接口8.1.1 鍵盤的工作原理和掃描方式8.1.2 鍵盤的接口電路8.1.3 鍵盤輸入程序設(shè)計方法8.2 LED顯示器接口8.2.1 LED顯示器的工作原理8.2.2 LED顯示器的工作方式和顯示程序設(shè)計8.3 LCD顯示器接口8.3.1 LCD顯示器的工作原理8.3.2 LCD顯示器的接口電路和顯示程序設(shè)計8.4 8279專用鍵盤顯示器8.4.1 8279的內(nèi)部原理8.4.2 8279的引腳分析8.4.3 8279的鍵盤顯示器電路8.4.4 8279的設(shè)置8.4.5 8279的應(yīng)用程序介紹8.5 習(xí)題第9章 MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用9.1 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程9.1.1 總體設(shè)計9.1.2 硬件設(shè)計9.1.3 可靠性設(shè)計9.1.4 軟件設(shè)計9.1.5 系統(tǒng)調(diào)試9.2 磁電機(jī)性能智能測試臺的研制9.2.1 系統(tǒng)概述9.2.2 測試系統(tǒng)硬件設(shè)計9.2.3 測控算法9.2.4 程序設(shè)計9.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果9.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖水體多參數(shù)測控儀9.3.1 系統(tǒng)概述9.3.2 水體多參數(shù)測控儀的基本組成及工作原理9.3.3 硬件設(shè)計9.3.4 軟件設(shè)計9.3.5 可靠性措施9.3.6 運(yùn)行效果9.4 課程設(shè)計：單片機(jī)溫度控制實(shí)驗(yàn)裝置的研制9.4.1 系統(tǒng)的組成及控制原理9.4.2 控制系統(tǒng)軟件編制9.4.3 課程設(shè)計的安排9.4.4 教學(xué)效果9.5 單片機(jī)的C語言程序開發(fā)9.5.1 KeilIDEμVision2集成開發(fā)環(huán)境9.5.2 WAVE6000IDE集成開發(fā)環(huán)境9.5.3 常用的C語言程序模塊和主程序結(jié)構(gòu)9.6 習(xí)題第10章 高速SOC單片機(jī)C8051F10.1 CygnalC8051F系列單片機(jī)特點(diǎn)10.2 C8051F020單片機(jī)10.2.1 概述10.2.2 存儲器組織10.2.3 I／O口與數(shù)字交叉開關(guān)10.3 模／數(shù)轉(zhuǎn)換器10.4 電壓輸出數(shù)／模轉(zhuǎn)換器10.5 電壓基準(zhǔn)10.6 SMBus10.7 串行外設(shè)接口總線10.8 定時器10.9 可編程計數(shù)器陣列10.10系統(tǒng)其他控制功能10.11Cygnal單片機(jī)集成開發(fā)環(huán)境10.11.1 Cygnal集成開發(fā)環(huán)境軟件簡介10.11.2 CygnalIDE界面10.11.3 軟件的基本操作10.12應(yīng)用舉例10.13習(xí)題第11章 低功耗單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計11.1 低功耗單片機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)11.2 低功耗單片機(jī)系統(tǒng)的器件選擇11.3 低功耗單片機(jī)系統(tǒng)的電路設(shè)計11.4 低功耗單片機(jī)系統(tǒng)的功耗分析11.5 低功耗單片機(jī)系統(tǒng)的軟件設(shè)計11.6 習(xí)題附錄附錄A 單片機(jī)應(yīng)用資料的網(wǎng)上查詢附錄B MCS-51單片機(jī)的指令表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 緒論1.1 單片機(jī)的發(fā)展概況1946年第一臺電子計算機(jī)的誕生，引發(fā)了一場數(shù)字化的技術(shù)革命。如果說當(dāng)初計算機(jī)的出現(xiàn)純粹是為了解決日益復(fù)雜的計算問題，那么現(xiàn)在計算機(jī)的應(yīng)用已無處不在了。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，微型計算機(jī)也稱個人計算機(jī)（Personal Computer，PC）在辦公自動化方面得到廣泛應(yīng)用；另一方面將微處理器、存儲器和外圍設(shè)備集成到一塊芯片上形成的單片機(jī)（Single—Chip Microcomputer），則在控制領(lǐng)域大顯身手。單片機(jī)可以裝入到各種智能化產(chǎn)品之中，所以又稱為嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）。1.1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史單片機(jī)的發(fā)展可以分為三個階段：20世紀(jì)70年代為單片機(jī)發(fā)展的初級階段。以Intel公司的MCS-48系列單片機(jī)為典型代表，在一塊芯片內(nèi)含有CPU、并行口、定時器、RAM和ROM存儲器，這是一種真正的單片機(jī)。這個階段的單片機(jī)因受集成電路技術(shù)的限制，CPU指令系統(tǒng)功能相對較弱、存儲器容量小、I/O部件種類和數(shù)量少，只能用在比較簡單的場合，而且價格相對較高，單片機(jī)的應(yīng)用未引起足夠的重視。

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《單片機(jī)原理與應(yīng)用》以經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)的MSC-51系列單片機(jī)為背景機(jī)，系統(tǒng)地介紹了單片機(jī)的發(fā)展概況和基本結(jié)構(gòu)、工作原理、基本系統(tǒng)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、并行擴(kuò)展和串行擴(kuò)展方法、人機(jī)接口，以及單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用等方面的內(nèi)容，同時結(jié)合單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)化、多功能化的發(fā)展趨勢，補(bǔ)充了SPI、I2c等串行數(shù)據(jù)總線接口，單片機(jī)的C語言程序開發(fā)，片內(nèi)資源豐富的高速SOC單片機(jī)C8051F，以及低功耗單片機(jī)。每章都附有習(xí)題，供讀者課后練習(xí)。

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