單片機原理及接口技術

內容概要

本書系統(tǒng)地介紹了MCS-51單片機原理及接口技術，全書分為11章。第1章為單片機概述和基礎知識； 第2章介紹單片機的內部結構和工作原理； 第3章采用以實例解釋指令功能的方法，詳細地介紹MCS-51單片機指令系統(tǒng)； 第4章～第6章介紹單片機中斷系統(tǒng)、定時/計數(shù)器和串行口的工作原理和應用； 第7章～第10章為單片機的應用技術，包括匯編程序設計、存儲器擴展、基于并行口的接口擴展、基于串行總線的接口擴展等內容； 第11章簡要介紹基于80C51內核的第三代單片機C8051F000。為了達到強化基礎、突出應用和便于自學的目的，書中提供了大量例程和應用實例，并對其進行詳細的說明和論述，在每章最后設計了針對性較強的訓練題目。    本書可以作為普通高等學校和高等職業(yè)學校的電氣工程及其自動化、自動化和其他相關專業(yè)的教材或教學參考書，也可作為單片機技術的培訓教材或工程技術人員的參考書。

書籍目錄

第1章  基礎知識  1.1  計算機的一些概念  1.2  單片機    1.2.1  單片機的概念及特點    1.2.2  單片機的發(fā)展    1.2.3  MCS 51系列單片機及其兼容單片機    1.2.4  單片機的應用  1.3  計算機的數(shù)學基礎    1.3.1  數(shù)制及轉換    1.3.2  計算機中數(shù)的表示方法    1.3.3  編碼    1.3.4  計算機中信息的存儲和處理  1.4  總結  復習思考題第2章  MCS?51單片機結構及原理  2.1  MCS?51單片機的組成與結構    2.1.1  MCS?51的基本組成    2.1.2  MCS?51單片機的引腳與功能    2.1.3  MCS?51單片機的內部結構  2.2  MCS?51單片機的存儲器    2.2.1  程序存儲器    2.2.2  片內數(shù)據(jù)存儲器    2.2.3  特殊功能寄存器    2.2.4  位尋址空間    2.2.5  外部數(shù)據(jù)存儲器  2.3  MCS?51單片機的I/O口    2.3.1  I/O口的結構    2.3.2  I/O口的負載能力和接口要求  2.4  MCS?51單片機的時鐘電路與時序    2.4.1  MCS?51單片機的時鐘電路    2.4.2  MCS?51單片機的時序  2.5  MCS?51單片機的復位電路    2.5.1  單片機復位及復位狀態(tài)    2.5.2  單片機的復位電路  2.6  總結  復習思考題第3章  MCS?51單片機的指令系統(tǒng)  3.1  指令格式  3.2  MCS?51單片機的尋址方式  3.3  指令系統(tǒng)分析    3.3.1  指令的分類    3.3.2  數(shù)據(jù)傳送類指令    3.3.3  算術運算指令    3.3.4  邏輯運算指令    3.3.5  位操作指令    3.3.6  控制轉移指令  3.4  總結  復習思考題第4章  MCS?51單片機中斷系統(tǒng)  4.1  中斷系統(tǒng)概述    4.1.1  中斷的概念    4.1.2  CPU響應和處理中斷的機制    4.1.3  中斷技術的作用  4.2  MCS?51單片機的中斷系統(tǒng)    4.2.1  MCS?51單片機的中斷標志    4.2.2  MCS?51單片機的中斷控制    4.2.3  MCS?51單片機的中斷優(yōu)先級    4.2.4  MCS?51中斷響應及處理過程  4.3  外部事件中斷及應用    4.3.1  外部事件中斷    4.3.2  外部事件中斷源的應用    4.3.3  外部事件中斷源的擴展  4.4  總結  復習思考題第5章  MCS?51單片機定時器/計數(shù)器  5.1  概述  5.2  定時器／計數(shù)器的工作方式選擇及控制  5.3  定時器/計數(shù)器的工作方式及工作原理    5.3.1  方式0    5.3.2  方式1    5.3.3  方式2    5.3.4  方式3  5.4  定時器/計數(shù)器的編程應用舉例    5.4.1  定時器／計數(shù)器初始化    5.4.2  定時器/計數(shù)器應用  5.5  總結  復習思考題第6章  MCS?51單片機串行口及應用  6.1  串行通信的基本概念    6.1.1  并行通信和串行通信    6.1.2  串行通信方式    6.1.3  數(shù)據(jù)通信的同步方式  6.2  MCS?51單片機的串行口    6.2.1  MCS?51單片機的串行口結構    6.2.2  串行口的控制    6.2.3  串行口的工作方式  6.3  串行口的應用    6.3.1  并行I/O口擴展    6.3.2  串行口異步通信    6.3.3  多機通信  6.4  總結  復習思考題第7章  匯編語言程序設計  7.1  偽指令  7.2  算術運算程序的設計  7.3  循環(huán)程序的設計  7.4  查表程序的設計  7.5  檢索程序的設計  7.6  分支程序的設計  7.7  碼制轉換程序的設計  7.8  邏輯操作程序  7.9  總結  復習思考題第8章  單片機的存儲器的擴展  8.1  單片機系統(tǒng)的三總線的構造  8.2  半導體存儲器    8.2.1  隨機存取存儲器    8.2.2  只讀存儲器  8.3  程序存儲器擴展    8.3.1  27××系列芯片    8.3.2  外部程序存儲器擴展原理及時序    8.3.3  EPROM擴展電路  8.4  數(shù)據(jù)存儲器擴展    8.4.1  常用靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器芯片    8.4.2  外部數(shù)據(jù)存儲器的擴展方法及時序    8.4.3  靜態(tài)RAM擴展電路  8.5  E2PROM的使用    8.5.1  E2PROM芯片    8.5.2  E2PROM擴展電路  8.6  程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的同時擴展  8.7  總結  復習思考題第9章  單片機I/O接口技術  9.1  概述  9.2  簡單芯片擴展I/O接口    9.2.1  輸出口的設計    9.2.2  輸入口的設計    9.2.3  多個芯片擴展I/O口  9.3  可編程接口芯片的擴展    9.3.1  8255可編程并行接口芯片及其使用    9.3.2  8155可編程接口芯片及其使用  9.4  鍵盤及顯示器接口設計    9.4.1  鍵盤接口設計    9.4.2  單片機與顯示器接口  9.5  A/D和D/A轉換接口技術    9.5.1  A/D轉換接口技術    9.5.2  D/A轉換接口技術  9.6  I/O接口的綜合擴展  9.7  總結  復習思考題第10章  串行總線擴展技術  10.1  I2C總線擴展技術    10.1.1  I2C總線    10.1.2  I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸    10.1.3  I2C總線的尋址    10.1.4  MCS?51單片機主從系統(tǒng)I2C總線模擬程序    10.1.5  I2C總線應用  10.2  SPI總線擴展技術    10.2.1  SPI總線    10.2.2  SPI總線鍵盤顯示器芯片HD 7279A    10.2.3  SPI總線多通道串行輸出A/D芯片TLC2543及接口    10.2.4  串行輸入D/A芯片TLC5615接口技術    10.2.5  SPI串行編程E2PROM——X5045  10.3  總結  復習思考題第11章  C8051Fxxx系列單片機  11.1  系統(tǒng)概述  11.2  CPU  11.3  電源管理方式    11.3.1  空閑方式    11.3.2  停機方式  11.4  復位  11.5  振蕩器  11.6  存儲器組織    11.6.1  程序存儲器    11.6.2  數(shù)據(jù)存儲器    11.6.3  通用寄存器    11.6.4  位尋址空間    11.6.5  堆棧    11.6.6  特殊功能寄存器  11.7  可編程I/O口    11.7.1  交叉開關優(yōu)先級譯碼    11.7.2  I/O口的初始化  11.8  中斷系統(tǒng)    11.8.1  MCU中斷源和中斷向量    11.8.2  外部中斷    11.8.3  中斷優(yōu)先級  11.9  計數(shù)器/定時器    11.9.1  定時器0和定時器1    11.9.2  定時器2  11.10  可編程定時/計數(shù)器陣列    11.10.1  捕捉/比較模塊    11.10.2  PCA計數(shù)器/定時器  11.11  串行口    11.11.1  通用串行通信接口UART    11.11.2  串行外設接口總線SPI    11.11.3  SMBus/I2C總線  11.12  模數(shù)轉換器  11.13  DAC和比較器  11.14  總結  復習思考題附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

第一章　基礎知識1.1 計算機的一些概念計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備5個部分組成，如圖所示。迄今為止，計算機的發(fā)展經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路等幾個階段。隨著微電子技術的發(fā)展，運算器和控制器被集成到一塊芯片上，形成了微處理器（Microprocessor）或稱為CPU，20世紀70年代出現(xiàn)了以CPU為核心的微型計算機（Microcomputer），它是大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路的產(chǎn)物。目前，計算機正在向巨型化、單片化、網(wǎng)絡化3個方向發(fā)展。巨型化的目的在于不斷提高計算機的運算速度和處理能力，以解決復雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理的問題，比如系統(tǒng)仿真和模擬、實時運算和處理。單片化就是把計算機系統(tǒng)盡可能集成在一塊半導體芯片上，其目的在于計算機微型化和提高系統(tǒng)的可靠性，通常把這種單片計算機簡稱單片機。計算機是如何工作的呢?計算機是一臺機器，它不可能主動地、自覺地完成某項指定的任務。當使用計算機解決某個具體問題時，并不是把問題直接交給計算機去解決，而是采用以下方法：首先，根據(jù)解決問題的方案，用計算機可以“理解”的語言，編寫出一系列解決這個問題的步驟（即程序）；然后，將這些步驟輸入到計算機中，命令計算機按照這些事先擬定的步驟順序執(zhí)行，從而使問題得以解決。編寫解決問題步驟的工作就是程序設計或軟件開發(fā)。

編輯推薦

《單片機原理及接口技術》在分析現(xiàn)有教材優(yōu)缺點的基礎上，結合作者多年從事單片機開發(fā)和教學工作的經(jīng)驗，從工程應用的角度出發(fā)，介紹MCS-51及其兼容系列單片機的工作原理及其軟硬件的設計開發(fā)方法；以應用實例解釋功能，突出應用。提供大量的軟件例程和應用實例，每章均提供了有針對性的復習思考題；從模塊化軟件設計理論出發(fā)，對于不易掌握的應用程序設計進行了歸類，采用先建立框架結構、再填寫代碼的方法予以簡化，簡單易懂；介紹目前最新的兼容芯片和串行下載開發(fā)新方法，同時介紹C語言和匯編語言的軟件開發(fā)方法。

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