單片機實用技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　隨著單片機應(yīng)用的廣泛深入，學(xué)習(xí)和使用單片機的人越來越多，對單片機教材的需求也在不斷增加。為了滿足教學(xué)和生產(chǎn)實踐的需要，將飛速發(fā)展的單片機新技術(shù)、新機型、新知識和新理念與課堂教學(xué)結(jié)合起來，把單片機的新技術(shù)應(yīng)用融人到教學(xué)和生產(chǎn)實踐中并介紹給廣大讀者，為此編寫了本教材?！　”緯竽懜镄?，沒有花費大段的篇章講述單片機及相關(guān)技術(shù)的原理和內(nèi)部工作機制，而將主要的精力放在講解與單片機開發(fā)聯(lián)系比較密切的知識點，做到主次分明，同時以最通俗的語言和生動鮮活的實例比擬為主線，把單片機中晦澀難懂的概念用最通俗的語言描述，把學(xué)生從枯燥、抽象的學(xué)習(xí)中解脫出來。更重要的是，本書非常注重單片機教學(xué)與工程實例的結(jié)合，書中的每一個章節(jié)都使用工程上的實際應(yīng)用來講解，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機的過程中，就好像是自己在使用單片機一樣，有一種身臨其境的感覺?！　”緯木帉懥η髮⑾到y(tǒng)性、實用性與先進性相結(jié)合，理論與實踐相交融，既注重傳統(tǒng)知識的講授，又兼顧新技術(shù)、新成果的應(yīng)用?！　”緯哂腥缦聨讉€特色?！　?.通俗易懂的語言、生動鮮活的比擬。本書盡量以最通俗的語言對單片機的相關(guān)概念進行講解，同時以生動鮮活的比擬來幫助讀者深入理解相關(guān)概念?！　?.模塊化、搭積木式理念。本書所有內(nèi)容以模塊化的思想進行講解，“集中優(yōu)勢兵力各個擊破”，真正讓讀者在讀書的過程中以“搭積木”的方式靈活地將所學(xué)知識“搭”在一起組成系統(tǒng)。

內(nèi)容概要

單片機是一門實踐性很強的學(xué)科，結(jié)合理論和應(yīng)用實踐，在學(xué)習(xí)中實踐，在實踐中學(xué)習(xí)是單片機入門、提高、精通最好最快捷的學(xué)習(xí)方法。本書以模塊化設(shè)計、模塊化學(xué)習(xí)為指導(dǎo)思想，全書共14章，從介紹單片機的基礎(chǔ)知識開始，循序漸進地設(shè)計了輸入／輸出、A／D、串行口、EEPROM、TWI／I2C、定時器／計數(shù)器、液晶、超聲波等硬件應(yīng)用和軟件設(shè)計模塊，以及豐富的綜合實例。同時，附錄二、附錄三分別給出了兩種實際產(chǎn)品的電路圖及源代碼，進一步引導(dǎo)讀者走向?qū)崙?zhàn)。所有實例均來源于工程實踐，是編者多年來真實工作的積累，每一個模塊的硬件電路和軟件代碼均來自于市場中熱銷的產(chǎn)品?！　”緯勺鳛楦叩裙た圃盒Ｓ嬎銠C、電子信息、通信、自動化等學(xué)科本科生的教材，也可供研究生以及從事有關(guān)科技人員的學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章 緒論 　1.1 單片機的概念 　1.2 單片機的應(yīng)用領(lǐng)域 　1.3 單片機的過去和未來 　　1.3.1 單片機的發(fā)展簡史 　　1.3.2 單片機的發(fā)展趨勢 　1.4 單片機相關(guān)概念 　　1.4.1 單片機與CPU的關(guān)系 　　1.4.2 單片機與ARM的關(guān)系 　1.5 主流單片機簡介 　　1.5.1 8051單片機 　　1.5.2 MOTOROLA(現(xiàn)為Freescale)單片機 　　1.5.3 Microchip單片機 　　1.5.4 ATMEL單片機 第2章 AVR系列單片機的結(jié)構(gòu)、時序及指令系統(tǒng) 　2.1 AVR系列單片機概述 　2.2 AVR系列單片機的基本組成 　2.3 ATmega16單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu) 　　2.3.1 ATmega16的總體結(jié)構(gòu) 　　2.3.2 系統(tǒng)的時鐘 　　2.3.3 片內(nèi)存儲器 　　2.3.4 電源管理及睡眠模式 　　2.3.5 系統(tǒng)控制和復(fù)位 　2.4 ATmega系列單片機的資源 　2.5 AVR系列單片機的指令系統(tǒng) 　2.6 C語言基礎(chǔ) 　　2.6.1 數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式 　　2.6.2 最簡單的C程序——順序程序設(shè)計 　　2.6.3 控制流程語句 　　2.6.4 數(shù)組 　　2.6.5 函數(shù) 　　2.6.6 預(yù)處理命令 第3章 AVR系列單片機快速上手 　3.1 AVR系列開發(fā)軟件平臺概述 　3.2 ICC AVR簡介 　　3.2.1 ICC AVR中的文件類型及其擴展名 　　3.2.2 ICC AVR軟件的安裝 　　3.2.3 ICC AVR編譯軟件的運行 　3.3 ICC AVR集成開發(fā)環(huán)境與ICC AVR應(yīng)用程序創(chuàng)建 　　3.3.1 ICC AVR菜單欄命令、工具欄和快捷方式 　　3.3.2 ICC AVR應(yīng)用程序的創(chuàng)建 　3.4 程序文件的編譯、連接 　3.5 下載軟件PROGISP的使用 　　3.5.1 系統(tǒng)要求及軟件安裝 　　3.5.2 下載軟件界面功能及參數(shù)設(shè)置 　　3.5.3 下載第一個代碼 第4章 輸入／輸出端口 　4.1 輸入／輸出端口是什么?能做什么? 　4.2 快速上手引例，讓單片機跑起來 　　4.2.1 點亮LED 　　4.2.2 撥碼開關(guān)的檢測 　　4.2.3 軟件延時 　4.3 如何操作輸入／輸出端口 　　4.3.1 AVRI／O端口特性 　　4.3.2 與I／O端口相關(guān)的控制寄存器 　　4.3.3 I／O口引腳配置表 　4.4 “搭積木式”工程實例分析 　　4.4.1 “交通燈”模型硬件電路及源代碼分析 　　4.4.2 七段碼數(shù)碼管硬件電路及源代碼分析 　　4.4.3 動態(tài)掃描LED點陣屏硬件電路及源代碼分析 　　4.4.4 行列掃描鍵盤硬件電路及源代碼分析 　　4.4.5 電熱水器的設(shè)計(一) 第5章 模數(shù)轉(zhuǎn)換 第6章 USART異步串行通信技術(shù) 第7章 TWI／I2C總線技術(shù) 第8章 中斷 第9章 定時器／計數(shù)器 第10章 脈寬調(diào)制控制技術(shù)(PWM) 第11章 液晶顯示器 第12章 一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8B20的應(yīng)用 第13章 實時時鐘芯片DSl302的應(yīng)用 第14章 超聲波的應(yīng)用 附錄一 ASCII碼表 附錄二 萬年歷電路及代碼 附錄三 無功補償控制器電路及代碼 參考文獻

章節(jié)摘錄

　　AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛用于計算機外部設(shè)備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域?！　「呖煽啃?、功能強、高速度、低功耗和低價位，一直是衡量單片機性能的重要指標，也是單片機占領(lǐng)市場、賴以生存的必要條件?！　≡缙趩纹瑱C主要由于工藝及設(shè)計水平不高，功耗高和抗干擾性能差等原因，所以采取穩(wěn)妥方案，即采用較高的分頻系數(shù)對時鐘分頻，使得指令周期長，執(zhí)行速度慢。以后的CM（）S單片機雖然采用提高時鐘頻率和縮小分頻系數(shù)等措施，但這種狀態(tài)并未徹底改觀。在此期間雖有某些精簡指令集單片機（RISC）問世，但依然沿襲對時鐘分頻的做法?！　VR單片機的推出，徹底打破了這種舊的設(shè)計格局，廢除了機器周期，拋棄了復(fù)雜指令計算機（CISC）追求指令完備的做法；采用精簡指令集，以字作為指令長度單位，將內(nèi)容豐富的操作數(shù)與操作碼安排在一字之中（指令集中占大多數(shù)的單周期指令都是這樣），取指周期短，又可預(yù)取指令，實現(xiàn)流水作業(yè)，故可高速執(zhí)行指令。當然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其后盾的?！　VR單片機硬件結(jié)構(gòu)采取8位機與16位機的折中策略，即采用局部寄存器存堆（32個寄存器文件）和單體高速輸入／輸出的方案（即輸入捕獲寄存器，輸出比較匹配寄存器及相應(yīng)控制邏輯），提高了指令執(zhí)行速度（1MIPS／MHz），克服了瓶頸現(xiàn)象，增強了功能；同時又減少了對外設(shè)管理的開銷，相對簡化了硬件結(jié)構(gòu)，降低了成本，故AVR單片機在軟／硬件開銷、速度、性能和成本等諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性價比的單片機。

編輯推薦

　　教學(xué)目標明確，注重理論與實踐的結(jié)合　　教學(xué)方法靈活，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力　　教學(xué)內(nèi)容先進，反映了電子信息學(xué)科的址新發(fā)展　　教學(xué)模式完善，提供了配套的教學(xué)資源解決方案

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