單片機(jī)實(shí)用技術(shù)與應(yīng)用

前言

　　隨著單片機(jī)應(yīng)用的廣泛深入，學(xué)習(xí)和使用單片機(jī)的人越來(lái)越多，對(duì)單片機(jī)教材的需求也在不斷增加。為了滿(mǎn)足教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐的需要，將飛速發(fā)展的單片機(jī)新技術(shù)、新機(jī)型、新知識(shí)和新理念與課堂教學(xué)結(jié)合起來(lái)，把單片機(jī)的新技術(shù)應(yīng)用融人到教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)踐中并介紹給廣大讀者，為此編寫(xiě)了本教材?！　”緯?shū)大膽革新，沒(méi)有花費(fèi)大段的篇章講述單片機(jī)及相關(guān)技術(shù)的原理和內(nèi)部工作機(jī)制，而將主要的精力放在講解與單片機(jī)開(kāi)發(fā)聯(lián)系比較密切的知識(shí)點(diǎn)，做到主次分明，同時(shí)以最通俗的語(yǔ)言和生動(dòng)鮮活的實(shí)例比擬為主線(xiàn)，把單片機(jī)中晦澀難懂的概念用最通俗的語(yǔ)言描述，把學(xué)生從枯燥、抽象的學(xué)習(xí)中解脫出來(lái)。更重要的是，本書(shū)非常注重單片機(jī)教學(xué)與工程實(shí)例的結(jié)合，書(shū)中的每一個(gè)章節(jié)都使用工程上的實(shí)際應(yīng)用來(lái)講解，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)單片機(jī)的過(guò)程中，就好像是自己在使用單片機(jī)一樣，有一種身臨其境的感覺(jué)。　　本書(shū)的編寫(xiě)力求將系統(tǒng)性、實(shí)用性與先進(jìn)性相結(jié)合，理論與實(shí)踐相交融，既注重傳統(tǒng)知識(shí)的講授，又兼顧新技術(shù)、新成果的應(yīng)用?！　”緯?shū)具有如下幾個(gè)特色?！　?.通俗易懂的語(yǔ)言、生動(dòng)鮮活的比擬。本書(shū)盡量以最通俗的語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)的相關(guān)概念進(jìn)行講解，同時(shí)以生動(dòng)鮮活的比擬來(lái)幫助讀者深入理解相關(guān)概念?！　?.模塊化、搭積木式理念。本書(shū)所有內(nèi)容以模塊化的思想進(jìn)行講解，“集中優(yōu)勢(shì)兵力各個(gè)擊破”，真正讓讀者在讀書(shū)的過(guò)程中以“搭積木”的方式靈活地將所學(xué)知識(shí)“搭”在一起組成系統(tǒng)。

內(nèi)容概要

單片機(jī)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，結(jié)合理論和應(yīng)用實(shí)踐，在學(xué)習(xí)中實(shí)踐，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)是單片機(jī)入門(mén)、提高、精通最好最快捷的學(xué)習(xí)方法。本書(shū)以模塊化設(shè)計(jì)、模塊化學(xué)習(xí)為指導(dǎo)思想，全書(shū)共14章，從介紹單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)開(kāi)始，循序漸進(jìn)地設(shè)計(jì)了輸入／輸出、A／D、串行口、EEPROM、TWI／I2C、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、液晶、超聲波等硬件應(yīng)用和軟件設(shè)計(jì)模塊，以及豐富的綜合實(shí)例。同時(shí)，附錄二、附錄三分別給出了兩種實(shí)際產(chǎn)品的電路圖及源代碼，進(jìn)一步引導(dǎo)讀者走向?qū)崙?zhàn)。所有實(shí)例均來(lái)源于工程實(shí)踐，是編者多年來(lái)真實(shí)工作的積累，每一個(gè)模塊的硬件電路和軟件代碼均來(lái)自于市場(chǎng)中熱銷(xiāo)的產(chǎn)品。　　本書(shū)可作為高等工科院校計(jì)算機(jī)、電子信息、通信、自動(dòng)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(shū)籍目錄

第1章 緒論 　1.1 單片機(jī)的概念 　1.2 單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 　1.3 單片機(jī)的過(guò)去和未來(lái) 　　1.3.1 單片機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史 　　1.3.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 　1.4 單片機(jī)相關(guān)概念 　　1.4.1 單片機(jī)與CPU的關(guān)系 　　1.4.2 單片機(jī)與ARM的關(guān)系 　1.5 主流單片機(jī)簡(jiǎn)介 　　1.5.1 8051單片機(jī) 　　1.5.2 MOTOROLA(現(xiàn)為Freescale)單片機(jī) 　　1.5.3 Microchip單片機(jī) 　　1.5.4 ATMEL單片機(jī) 第2章 AVR系列單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、時(shí)序及指令系統(tǒng) 　2.1 AVR系列單片機(jī)概述 　2.2 AVR系列單片機(jī)的基本組成 　2.3 ATmega16單片機(jī)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(shí)鐘 　　2.3.3 片內(nèi)存儲(chǔ)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(jī)的資源 　2.5 AVR系列單片機(jī)的指令系統(tǒng) 　2.6 C語(yǔ)言基礎(chǔ) 　　2.6.1 數(shù)據(jù)類(lèi)型、運(yùn)算符與表達(dá)式 　　2.6.2 最簡(jiǎn)單的C程序——順序程序設(shè)計(jì) 　　2.6.3 控制流程語(yǔ)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(jī)快速上手 　3.1 AVR系列開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)概述 　3.2 ICC AVR簡(jiǎn)介 　　3.2.1 ICC AVR中的文件類(lèi)型及其擴(kuò)展名 　　3.2.2 ICC AVR軟件的安裝 　　3.2.3 ICC AVR編譯軟件的運(yùn)行 　3.3 ICC AVR集成開(kāi)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(gè)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(jī)跑起來(lái) 　　4.2.1 點(diǎn)亮LED 　　4.2.2 撥碼開(kāi)關(guān)的檢測(cè) 　　4.2.3 軟件延時(shí) 　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(shí)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(dòng)態(tài)掃描LED點(diǎn)陣屏硬件電路及源代碼分析 　　4.4.4 行列掃描鍵盤(pán)硬件電路及源代碼分析 　　4.4.5 電熱水器的設(shè)計(jì)(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(xiàn)技術(shù) 第8章 中斷 第9章 定時(shí)器／計(jì)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(xiàn)式數(shù)字溫度傳感器DSl8B20的應(yīng)用 第13章 實(shí)時(shí)時(shí)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(wàn)年歷電路及代碼 附錄三 無(wú)功補(bǔ)償控制器電路及代碼 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC（Reduced Instruction Set CPU）精簡(jiǎn)指令集高速8位單片機(jī)。AVR的單片機(jī)可以廣泛用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通信設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域?！　「呖煽啃?、功能強(qiáng)、高速度、低功耗和低價(jià)位，一直是衡量單片機(jī)性能的重要指標(biāo)，也是單片機(jī)占領(lǐng)市場(chǎng)、賴(lài)以生存的必要條件。　　早期單片機(jī)主要由于工藝及設(shè)計(jì)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(duì)時(shí)鐘分頻，使得指令周期長(zhǎng)，執(zhí)行速度慢。以后的CM（）S單片機(jī)雖然采用提高時(shí)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(jiǎn)指令集單片機(jī)（RISC）問(wèn)世，但依然沿襲對(duì)時(shí)鐘分頻的做法。　　AVR單片機(jī)的推出，徹底打破了這種舊的設(shè)計(jì)格局，廢除了機(jī)器周期，拋棄了復(fù)雜指令計(jì)算機(jī)（CISC）追求指令完備的做法；采用精簡(jiǎn)指令集，以字作為指令長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，故可高速執(zhí)行指令。當(dāng)然這種速度上的升躍，是以高可靠性為其后盾的?！　VR單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)采取8位機(jī)與16位機(jī)的折中策略，即采用局部寄存器存堆（32個(gè)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(qiáng)了功能；同時(shí)又減少了對(duì)外設(shè)管理的開(kāi)銷(xiāo)，相對(duì)簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，降低了成本，故AVR單片機(jī)在軟／硬件開(kāi)銷(xiāo)、速度、性能和成本等諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性?xún)r(jià)比的單片機(jī)。

編輯推薦

　　教學(xué)目標(biāo)明確，注重理論與實(shí)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(jìn)，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

圖書(shū)封面

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