工程背景下的單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)

內(nèi)容概要

本書系統(tǒng)介紹了MCS-51系列及與其兼容的STC系列單片機(jī)的組成原理、指令系統(tǒng)、接口技術(shù)及檢測(cè)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并詳細(xì)介紹了一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的全過程，其內(nèi)容涉及工程項(xiàng)目的綜合分析、系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、單片機(jī)資源在系統(tǒng)中的分配方法及系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)方法。    本書在保證內(nèi)容系統(tǒng)性的前提下，突出實(shí)用性，以實(shí)際應(yīng)用背景為準(zhǔn)則，書中所提供的電路、例題與訓(xùn)練題，與工程實(shí)際相融合，應(yīng)用對(duì)象明確、理論深入淺出，加之書中程序注釋詳細(xì)，便于讀者學(xué)習(xí)和運(yùn)用。    本書可作為高等院校自動(dòng)化、機(jī)電工程、計(jì)算機(jī)等各專業(yè)單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程的教材或參考書，也可作為從事單片機(jī)應(yīng)用工作的工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 單片機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用領(lǐng)域  1.1 單片機(jī)是什么    1.1.1 微型計(jì)算機(jī)分類    1.1.2 單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)  1.2 單片機(jī)的分類    1.2.1 4位單片機(jī)    1.2.2 8位單片機(jī)    1.2.3 16位機(jī)    1.2.4 32位機(jī)  1.3 單片機(jī)的應(yīng)用  1.4 小結(jié)第2章 工程任務(wù)、系統(tǒng)要求及系統(tǒng)需求分析  2.1 承接工程項(xiàng)目    2.1.1 工程項(xiàng)目的定義與來(lái)源    2.1.2 工程項(xiàng)目實(shí)例  2.2 工程需求分析    2.2.1 系統(tǒng)工作過程分析    2.2.2 系統(tǒng)工作環(huán)境分析    2.2.3 系統(tǒng)指標(biāo)對(duì)需求的附加資源分析    2.2.4 項(xiàng)目需求分析報(bào)告    2.2.5 單片機(jī)外圍電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    2.2.6 單片機(jī)的選型方法第3章 系統(tǒng)需求條件下的單片機(jī)選型  3.1 MCS-51系列單片機(jī)的硬件資源  3.1.1 MCS-51系列單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)    3.1.2 MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)    3.1.3 MCS-51系列單片機(jī)的片內(nèi)資源    3.1.4 MCS-51系列單片機(jī)的管腳功能及排列    3.1.5 MCS-51系列單片機(jī)的輸入/輸出口    3.1.6 MCS-51系列單片機(jī)的外總線結(jié)構(gòu)    3.1.7 常用的幾類存儲(chǔ)器    3.1.8 MCS-51系列單片機(jī)的振蕩周期、狀態(tài)周期、機(jī)器周期    3.1.9 MCS-51系列單片機(jī)運(yùn)行的硬件條件  3.2 MCS-51機(jī)內(nèi)核的升級(jí)型單片機(jī)--STC89C5X系列單片機(jī)的硬件資源  3.3 針對(duì)項(xiàng)目的系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)    3.3.1 單片機(jī)的選擇    3.3.2 人機(jī)交互電路設(shè)計(jì)    3.3.3 系統(tǒng)控制模塊規(guī)劃    3.3.4 系統(tǒng)檢測(cè)控制模塊規(guī)劃    3.3.5 檢測(cè)控制板電路設(shè)計(jì)第4章 控制系統(tǒng)的大腦--軟件(控制程序)的構(gòu)建基礎(chǔ)  4.1 系統(tǒng)開發(fā)條件及開發(fā)平臺(tái)的建立  4.2 從機(jī)器碼到高級(jí)語(yǔ)言  4.3 STC系列單片機(jī)的片內(nèi)存儲(chǔ)器及特殊功能寄存器    4.3.1 STC系列單片機(jī)的片內(nèi)存儲(chǔ)器    4.3.2 MCS-51系列單片機(jī)的片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器    4.3.3 STC系列單片機(jī)的片內(nèi)特殊功能寄存器  4.4 匯編語(yǔ)言指令分析    4.4.1 MCS-51匯編語(yǔ)言格式    4.4.2 MCS-51指令系統(tǒng)的分類及一般說(shuō)明    4.4.3 MCS-51的尋址方式    4.4.4 MCS-51匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  4.5 從指令到程序設(shè)計(jì)    4.5.1 偽指令    4.5.2 數(shù)據(jù)傳送類指令    4.5.3 算術(shù)運(yùn)算類指令    4.5.4 邏輯操作類指令    4.5.5 控制轉(zhuǎn)移指令    4.5.6 位(布爾)操作類指令  4.6 結(jié)構(gòu)和數(shù)制轉(zhuǎn)換類匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)    4.6.1 查表程序設(shè)計(jì)    4.6.2 散轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)    4.6.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)    4.6.4 數(shù)據(jù)拼拆與轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)第5章 MCS-51系列單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)/計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及串行口I/O口的應(yīng)用  5.1 I/O口的應(yīng)用    5.1.1 創(chuàng)建漢字顯示條件    5.1.2 字符或漢字字模的處理    5.1.3 液晶顯示器字符或漢字的靜態(tài)效果顯示驅(qū)動(dòng)程序  5.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器    5.2.1 時(shí)間的表達(dá)方式及時(shí)間測(cè)量分辨率    5.2.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)功能概述    5.2.3 定時(shí)/計(jì)數(shù)器的應(yīng)用  5.3 中斷的基本概念、中斷控制及中斷響應(yīng)過程    5.3.1 中斷的基本概念    5.3.2 中斷控制    5.3.3 中斷響應(yīng)過程  5.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷編程步驟及應(yīng)用    5.4.1 定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷編程步驟  5.4.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷編程實(shí)例  5.5 外部中斷源的中斷請(qǐng)示及中斷服務(wù)程序編寫  5.6 主程序的幾種結(jié)構(gòu)    5.6.1 過程控制結(jié)構(gòu)    5.6.2 時(shí)間觸發(fā)結(jié)構(gòu)    5.6.3 事件觸發(fā)結(jié)構(gòu)  5.7 多個(gè)外部中斷源的設(shè)計(jì)    5.7.1 計(jì)數(shù)器作為外部中斷源的使用方法    5.7.2 外部中斷源復(fù)用技術(shù)--硬件、軟件結(jié)合  5.8 串行口及串行通信    5.8.1 串行通信的基本概念    5.8.2 串行通信    5.8.3 串行口結(jié)構(gòu)及工作原理    5.8.4 串行口的工作方式    5.8.5 雙機(jī)通信及編程舉例    5.8.6 多機(jī)通信原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)    5.8.7 多機(jī)通信及編程舉例  5.9 RS-232C接口    5.9.1 RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)    5.9.2 RS-232C邏輯電平    5.9.3 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的電氣連接方式    5.9.4 RS-232C設(shè)備與TTL/CMOS器件接口間的電平轉(zhuǎn)換  5.10 RS-485接口    5.10.1 RS-485接口標(biāo)準(zhǔn)    5.10.2 RS-485收/發(fā)器    5.10.3 51單片機(jī)RS-485通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)  5.11 多個(gè)中斷源同時(shí)開放時(shí)應(yīng)注意的問題第6章 STC系列單片機(jī)新增片內(nèi)資源及應(yīng)用  6.1 系統(tǒng)性能方面的改善    6.1.1 降低單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)的電磁干擾的三大措施    6.1.2 STC片內(nèi)擴(kuò)展RAM的用法    6.1.3 STC片內(nèi)擴(kuò)展DATA_Flash的用法    6.1.4 STC系列中新增加的外部中斷源的應(yīng)用    6.1.5 STC系列中新增加的其他功能概述  6.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2原理及應(yīng)用    6.2.1 概述    6.2.2 定時(shí)/計(jì)數(shù)器T2的工作方式及應(yīng)用  6.3 步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行控制    6.3.1 步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行控制原理    6.3.2 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序第7章 MCS-51系列單片機(jī)并行總線擴(kuò)展方法  7.1 MCS-51系列單片機(jī)的控制信號(hào)及三總線    7.1.1 單片機(jī)的最小應(yīng)用系統(tǒng)及擴(kuò)展系統(tǒng)    7.1.2 MCS-51系列單片機(jī)并行總線擴(kuò)展方法  7.2 MCS-51系列單片機(jī)外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展    7.2.1 總線擴(kuò)展常用器件簡(jiǎn)介    7.2.2 27系列EPROM型存儲(chǔ)器  7.3 MCS-51系列單片機(jī)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展    7.3.1 MCS-51系列單片機(jī)常用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介    7.3.2 MCS-51系列單片機(jī)與62系列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的接口設(shè)計(jì)  7.4 MCS-51系列單片機(jī)外部非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展    7.4.1 并行接口EEPROM型非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器概述    7.4.2 28系列并行接口EEPROM的一般特性    7.4.3 28系列EEPROM的選型    7.4.4 28系列并行EEPROM存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)安全措施  7.5 MCS-51系列單片機(jī)總線擴(kuò)展系統(tǒng)的地址譯碼技術(shù)    7.5.1 問題的來(lái)源    7.5.2 可編程邏輯器件解決方案  7.6 I/O接口芯片的擴(kuò)展    7.6.1 概述    7.6.2 可編程并行輸入/輸出接口8255A  7.7 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)展    7.7.1 研究模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器的意義    7.7.2 A/D轉(zhuǎn)換的原理    7.7.3 ADC0808/0809與8051的接口設(shè)計(jì)    7.7.4 基于ADC0808/0809的8051采樣程序設(shè)計(jì)  7.8 數(shù)模轉(zhuǎn)換器的擴(kuò)展    7.8.1 數(shù)模轉(zhuǎn)換原理    7.8.2 數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部特性    7.8.3 DAC0832與51機(jī)的接口電路與程序設(shè)計(jì)第8章 串行總線技術(shù)在工程中的應(yīng)用  8.1 串行總線簡(jiǎn)介  8.2 I?2C總線時(shí)序分析及器件應(yīng)用實(shí)例    8.2.1 I?2C總線時(shí)序分析    8.2.2 CAT1161與51機(jī)的接口及應(yīng)用程序  8.3 SPI總線時(shí)序分析及器件應(yīng)用實(shí)例    8.3.1 SPI總線時(shí)序分析    8.3.2 LTC1598與51機(jī)的接口及應(yīng)用程序  8.4 一總線時(shí)序分析及器件應(yīng)用實(shí)例    8.4.1 一總線簡(jiǎn)介    8.4.2 DS18B20與51機(jī)的接口與應(yīng)用程序  8.5 容錯(cuò)技術(shù)  8.6 單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的全過程第9章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的圖形化編程  9.1 圖形化編譯系統(tǒng)簡(jiǎn)介  9.2 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的圖形化編程附錄A 單片機(jī)常用數(shù)制、編碼及數(shù)據(jù)格式  A.1 數(shù)制    A.1.1 十進(jìn)制數(shù)    A.1.2 十進(jìn)制計(jì)數(shù)    A.1.3 二進(jìn)制    A.1.4 二進(jìn)制計(jì)數(shù)    A.1.5 八進(jìn)制數(shù)    A.1.6 十六進(jìn)制  A.2 數(shù)制與代碼    A.2.1 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制向十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的方法    A.2.2 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)    A.2.3 二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換及八進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的相互轉(zhuǎn)換    A.2.4 十進(jìn)制與十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換方法  A.3 二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算    A.3.1 二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算    A.3.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)的表示方法    A.3.3 二進(jìn)制數(shù)的邏輯運(yùn)算    A.3.4 浮點(diǎn)數(shù)簡(jiǎn)介  A.4 編碼    A.4.1 二-十進(jìn)制編碼    A.4.2 字符數(shù)字碼附錄B MCS-51系列單片機(jī)指令編碼表附錄C ASCII碼表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2.2 工程需求分析　　2.2.1 系統(tǒng)工作過程分析　　通過系統(tǒng)的工作過程分析，可以使系統(tǒng)的開發(fā)者以現(xiàn)項(xiàng)目任務(wù)所應(yīng)采用的技術(shù)路線和方案有較明確認(rèn)識(shí)，找出系統(tǒng)研發(fā)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，確定工作重心，這是項(xiàng)目的規(guī)劃、人員和時(shí)間分配合理性安排的基礎(chǔ)?！　∠到y(tǒng)工作過程分析結(jié)論最好形成文檔，文檔以文字說(shuō)明為主，也可以用據(jù)圖形式、文檔應(yīng)簡(jiǎn)明扼要，突出重點(diǎn)和工作中心。形成的文檔可以作為項(xiàng)目開發(fā)的技術(shù)指導(dǎo)文件，也稱為項(xiàng)目任務(wù)書。

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《高等院校信息技術(shù)規(guī)劃教材·工程背景下的單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由清華大學(xué)出版社出版。

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