單片機(jī)原理與接口技術(shù)應(yīng)用教程

前言

　　單片微型計(jì)算機(jī)是指在一塊大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路芯片上制成的微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。單芯片形式所具有的體積小、功耗低、性價(jià)比高、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)，使其可以作為一個部件嵌入到各種裝置和產(chǎn)品中，廣泛應(yīng)用于家用電器、辦公設(shè)備、工業(yè)控制、儀器儀表、汽車電子等領(lǐng)域，單片機(jī)因此又被稱為微控制器或嵌入式微控制器?！　ntel公司的：MCS.51系列8位單片機(jī)，以其完善的結(jié)構(gòu)、豐富的功能、開放的體系，盛行30年而不衰。眾多半導(dǎo)體廠商（如Atmel、Microchip.Motorola、.Philips等）獲得Intel公司的授權(quán)后，融合各自先進(jìn)技術(shù)，針對市場需求，在兼容產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中有所取舍，使這一單片機(jī)家族一直保持著旺盛的生命力。本書選擇.MCS一51系列單片機(jī)作為主講機(jī)型，系統(tǒng)全面地介紹MCS.51單片機(jī)內(nèi)部的功能結(jié)構(gòu)、軟硬件資源的原理與應(yīng)用，以及使用外部電路進(jìn)行功能擴(kuò)展的方法。書中提供的應(yīng)用實(shí)例，大多具有工程背景；各章的實(shí)訓(xùn)案例演示了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)步驟，可作為相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程技術(shù)人員的參考資料。　　作為“高等學(xué)校應(yīng)用型特色規(guī)劃教材”叢書之一，本書力求在內(nèi)容選擇、編排順序和教學(xué)方法上有所創(chuàng)新和突破，讓學(xué)生能夠快速理解單片機(jī)內(nèi)部各功能模塊的應(yīng)用特點(diǎn)，掌握控制電路設(shè)計(jì)和程序開發(fā)的基本工具和方法，樹立從元件到系統(tǒng)、從指令到軟件、從思路到產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)思想，進(jìn)而提高綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟硬件知識解決實(shí)際問題的能力。

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)高等教育“單片機(jī)原理與接口技術(shù)”課程教學(xué)基本要求而編寫的。    本書選擇MCS-51系列單片機(jī)作為主講機(jī)型，系統(tǒng)全面地介紹MCS-51單片機(jī)內(nèi)部的功能結(jié)構(gòu)、軟硬件資源的原理與應(yīng)用，以及使用外部電路進(jìn)行功能擴(kuò)展的方法。全書共12章，主要內(nèi)容包括MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言和C語言程序設(shè)計(jì)、并行接口和并行設(shè)備的擴(kuò)展、中斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用、定時器／計(jì)數(shù)器原理與應(yīng)用、串行接口與串行通信、模擬量接口以及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)。    本書提供了大量實(shí)例，硬件電路、程序代碼完整，絕大部分可以作為設(shè)計(jì)“定式”，稍加修改即可重復(fù)使用。各章的實(shí)訓(xùn)案例，演示了應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)步驟，可作為相關(guān)專業(yè)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和工程技術(shù)人員的參考資料。    本書提供了“單片機(jī)多功能控制板”，適合學(xué)生做多層次的簡單電機(jī)實(shí)驗(yàn)。既可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)課程的綜合課程設(shè)計(jì)，又可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)相關(guān)課程設(shè)計(jì)。使學(xué)生既能掌握單片機(jī)的使用，又能提高綜合應(yīng)用能力。    本書可用作高等院校計(jì)算機(jī)、控制、電子、電工、通信等專業(yè)的教材或教學(xué)參考書，也可供從事相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論   1.1 單片機(jī)簡介   1.2 單片機(jī)的發(fā)展   1.3 單片機(jī)體系結(jié)構(gòu)   1.4 單片機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的表示   1.5 單片機(jī)的應(yīng)用與選型   小結(jié)   習(xí)題 第2章 MCS-51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)   2.1 MCS-51單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)   2.2 MCS-51單片機(jī)的引腳功能   2.3 MCS-51單片機(jī)的CPU   2.4 MCS-51單片機(jī)的存儲器組織   2.5 MCS-51單片機(jī)的工作方式   2.6 案例實(shí)訓(xùn)——單片機(jī)最小系統(tǒng)   小結(jié)   習(xí)題 第3章 MCS-51單片機(jī)的指令系統(tǒng)   3.1 MCS-5l單片機(jī)指令系統(tǒng)概述   3.2 MCS-51單片機(jī)的尋址方式   3.3 數(shù)據(jù)傳送類指令   3.4 算術(shù)邏輯運(yùn)算類指令   3.5 位操作指令   3.6 流程控制類指令   3.7 案例實(shí)訓(xùn)——簡單程序設(shè)計(jì)   小結(jié)   習(xí)題 第4章 MCS-51匯編語言程序設(shè)計(jì)   4.1 匯編語言概述   4.2 匯編語言格式   4.3 匯編程序的工作過程   4.4 匯編語言程序設(shè)計(jì)   4.5 案例實(shí)訓(xùn)——HEX格式文件處理   小結(jié)   習(xí)題 第5章 MCS-51 C語言程序設(shè)計(jì)   5.1 C語言與MCS-51單片機(jī)   5.2 單片機(jī)C語言的擴(kuò)充   5.3 C語言程序結(jié)構(gòu)   5.4 C語言與匯編語言的混合編程   5.5 案例實(shí)訓(xùn)——單片機(jī)系統(tǒng)命令   接口   小結(jié)   習(xí)題 第6章 并行接口及應(yīng)用   6.1 MCS-51的并行接口   6.2 并行接口的擴(kuò)展   6.3 鍵盤接口   6.4 顯示接口   6.5 并行存儲器的擴(kuò)展   6.6 內(nèi)部Flash存儲器與并行編程   6.7 案例實(shí)訓(xùn)——交通燈控制電路   小結(jié)   習(xí)題 第7章 中斷系統(tǒng)及應(yīng)用   7.1 中斷的概念   7.2 MCS-51中斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)   7.3 中斷的控制   7.4 中斷的響應(yīng)   7.5 中斷系統(tǒng)的應(yīng)用   7.6 中斷系統(tǒng)的擴(kuò)展   7.7 案例實(shí)訓(xùn)——帶中斷的交通燈控制電路   小結(jié)   習(xí)題 第8章 定時器／計(jì)數(shù)器及應(yīng)用 第9章 串行接口與串行通信 第10章 模擬量接口 第11章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第12章 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐 附錄A 各章習(xí)題提示與參考答案 附錄B MCS-51指令速查表 附錄C MCS-51指令(按功能順序) 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　單片微型計(jì)算機(jī)是指在一塊大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路芯片上制成的微型計(jì)算機(jī)，簡稱單片機(jī)。　　單芯片形式所具有的體積小、功耗低、性價(jià)比高、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)，使其可以作為一個部件嵌入到各種產(chǎn)品中，而不是以常見的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)形式出現(xiàn)。作為許多工業(yè)、自動化和消費(fèi)類產(chǎn)品的核心部件，單片機(jī)用于多種場合：超市的收銀機(jī)和電子秤；家庭的烤箱、洗衣機(jī)、鬧鐘、空調(diào)、.錄像機(jī)、玩具、立體聲音響；辦公室的打印機(jī)和復(fù)印機(jī)；汽車的儀表盤和點(diǎn)火系統(tǒng)：工廠里的機(jī)床、設(shè)備；甚至PC機(jī)的鍵盤、磁盤驅(qū)動器等?！　∫?yàn)閱纹瑱C(jī)通常是嵌入到實(shí)際產(chǎn)品中發(fā)揮其控制作用的，所以單片機(jī)的另一個名字是微控制器；或者根據(jù)它在產(chǎn)品中所處的地位，稱為嵌入式微控制器（EmbeddedMicrocontroller），其應(yīng)用也稱為嵌入式應(yīng)用?！　纹瑱C(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成與常見的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類似，其發(fā)展也與微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展同步。只是由于面向的應(yīng)用領(lǐng)域不同，技術(shù)進(jìn)步在產(chǎn)品研發(fā)中體現(xiàn)出不同的側(cè)重點(diǎn)。我們先從一般計(jì)算機(jī)的構(gòu)成開始介紹?！　?.1.1 計(jì)算機(jī)的基本組成　　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)所遵循的是馮。諾依曼提出的體系結(jié)構(gòu)，其核心即存儲程序原理：計(jì)算機(jī)在工作前，必須將保證計(jì)算機(jī)正常工作的程序以及為解決各種問題所需要的程序和數(shù)據(jù)預(yù)先存儲在具有記憶功能的存儲器中：計(jì)算機(jī)上電工作時，按照預(yù)先規(guī)定的順序依次從指定的存儲器單元中讀取程序中的每一條指令，對其分析并執(zhí)行所規(guī)定的各種動作，直到程序全部執(zhí)行完為止。

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