單片微機原理、匯編與C51及接口技術

前言

當今微型計算機技術的發(fā)展形成兩大分支，-大分支是以微處理器（Micro Processor Unit）為核心所構成的通用微機系統(tǒng)，另-大分支是微控制器（Micro Controller Unit），俗稱單片機。面對這樣“勢均力敵”的兩大分支，大專院校的“微機原理”課程究竟應選用何種機型為背景來組織教學，也出現(xiàn)分歧。作為21世紀的工科大學生，不僅要熟練地使用通用微機進行各種數(shù)據(jù)處理，還要把計算機技術運用到本專業(yè)領域或相關領域，即具有“開發(fā)”能力。所以新世紀的工科大專院校的大學生既要掌握通用微機，又要掌握單片機。因此有些學校在學習以通用微機為背景機的“微機原理”課程后，又開設“單片機及接口技術”選修課。單片機和通用微機作為微型機發(fā)展的兩大分支，其基本結(jié)構、工作原理、控制思路及實現(xiàn)方法都非常類似。有了一個做基礎，再學另一個就很容易了。選用80x86通用微機和MCS-51系列單片機為背景機來組織“微機原理”課程的教學都是可行的。MCS-.51單片機應用于控制目的時，功能已足夠強大，已能滿足控制領域中多數(shù)場合的要求。MCS-51單片機正朝著高速、高性能和多功能方向發(fā)展。.Philips公司開發(fā)的8xC552單片機和Cygnal公司開發(fā)的C8051FXXX單片機都以80C51為基礎結(jié)構，并與80C51兼容。因此，選用MCS-51系列單片機作為“微機原理”課程的主要內(nèi)容，既可滿足教學內(nèi)容穩(wěn)定、實驗設備成熟便宜的條件，又不失其先進性與實用性。本書是以Intel公司的MCS-51系列單片機為背景機的“微機原理”課程的教學用書，并在附錄中詳細地介紹了8xC552單片機和（8051Fxxx單片機。本書全面地介紹了MCS-51單片機的結(jié)構原理和應用技術，共分10章和5個附錄。第1章介紹微型計算機的基礎知識，包括計算機中的數(shù)制和編碼、邏輯單元和邏輯部件。微型計算機的結(jié)構和工作原理以及MCS-51單片機的結(jié)構和主要系列產(chǎn)品的特性。第2章介紹MCS-51單片機常用的匯編指令和偽指令以及指令的時序。第3章介紹匯編語言程序設計的基本技術。通過第2章和第3章的學習，使讀者能更透徹地了解匯編語言程序設計，為編程應用打下基礎。第4章介紹MCS-51單片機的內(nèi)部接口電路，包括中斷系統(tǒng)、定時器、并行口和串行口，同時還介紹了計算機間的通信。第5章介紹MCS-51單片機的最小應用系統(tǒng)和擴展技術。第6章介紹存儲器及其與微型計算機的接口技術。第7章介紹常用可編程接口芯片的功能與應用。第8章介紹A/D和D/A轉(zhuǎn)換器與微型計算機的接口與應用。第9章介紹MCS-51單片機的C語言——C51。第10章是MC：S-51單片機匯編、C51和單片機接口技術的實驗。

內(nèi)容概要

本書以MCS-51單片機為背景，系統(tǒng)地介紹了微型計算機的原理及接口技術。主要內(nèi)容包括微型計算機基礎、匯編語言程序設計、MCS-51單片機的內(nèi)部接口、MCS-51單片機的擴展方法、半導體存儲器、常用可編程接口芯片、A/D和D/A轉(zhuǎn)換芯片、C51程序設計及MCS-51單片機的實驗等，較詳細地介紹了以80C51為基礎結(jié)構并與其兼容的8xC552單片機和C8051Fxxx單片機。    本書內(nèi)容豐富，實例眾多，其中大量的接口電路和程序是作者在多年的科研和教學中反復提煉得來的，因而應用性很強。本書內(nèi)容系統(tǒng)全面，論述深入淺出，循序漸進，可作為大專院校電子信息工程、通信工程、自動化、電氣控制類等專業(yè)的“匯編語言程序設計”、“微機原理”或“微機原理及接口技術”等課程的教學用書，也可以作為參加各類電子制作、課程設計和畢業(yè)設計的教學參考書，還可供從事電子技術、計算機應用與開發(fā)的科研人員和工程技術人員及初學者學習參考。

書籍目錄

第1章  微型計算機基礎  1.1  計算機中的數(shù)和編碼    1.1.1  計算機中的數(shù)制    1.1.2  符號數(shù)的表示法    1.1.3  二進制數(shù)的加減運算    1.1.4  二進制數(shù)的邏輯運算與邏輯電路    1.1.5  二進制編碼    1.1.6  BCD數(shù)的加減運算  1.2  邏輯單元與邏輯部件    1.2.1  觸發(fā)器    1.2.2  寄存器    1.2.3  移位寄存器    1.2.4  計數(shù)器    1.2.5  三態(tài)輸出門與緩沖放大器    1.2.6  譯碼器  1.3  微型計算機和單片機    1.3.1  微型計算機常用的術語    1.3.2  微型計算機    1.3.3  單片機  1.4  MCS-51單片機及其兼容單片機的基本組成和存儲器配置    1.4.1  8051單片機的基本組成    1.4.2  MCS-51單片機的存儲器    1.4.3  特殊功能寄存器  1.5  MCS-51系列單片機及兼容機    1.5.1  51子系列和52子系列    1.5.2  AT89系列單片機    1.5.3  MCS-51單片機的引線    習題與思考題第2章  匯編語言與匯編程序  2.1  符號指令的尋址方式  2.2  常用指令    2.2.1  數(shù)據(jù)傳送類指令    2.2.2  加減運算指令    2.2.3  邏輯運算及移位類指令    2.2.4  位操作指令    2.2.5  指令應用舉例  2.3  偽指令    2.3.1  常量和標號    2.3.2  程序的定位和結(jié)束偽指令  2.4  指令的時序    習題與思考題第3章  匯編語言程序設計的基本技術  3.1  順序程序設計    3.1.1  乘除法指令    3.1.2  BCD數(shù)加法調(diào)整指令DAA    3.1.3  順序程序設計舉例  3.2  分支程序設計    3.2.1  條件轉(zhuǎn)移指令    3.2.2  比較不等轉(zhuǎn)移指令    3.2.3  無條件轉(zhuǎn)移指令    3.2.4  應用舉例  3.3  循環(huán)程序設計    3.3.1  減1非零轉(zhuǎn)移指令DJNZ    3.3.2  單重循環(huán)程序設計舉例    3.3.3  多重循環(huán)程序  3.4  子程序設計    3.4.1  子程序的概念    3.4.2  子程序的調(diào)用指令與返回指令    3.4.3  子程序及其調(diào)用程序設計舉例    習題與思考題第4章  MCS-51單片機內(nèi)部接口電路  4.1  接口的基本概念    4.1.1  接口電路的功能    4.1.2  接口控制原理    4.1.3  串行接口UART、SPI和I2C/SMBus    4.1.4  并行接口  4.2  中斷及MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)    4.2.1  中斷和中斷處理    4.2.2  MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)    4.2.3  多個外部中斷源的系統(tǒng)設計  4.3  定時器    4.3.1  定時器的結(jié)構    4.3.2  定時器的工作方式    4.3.3  定時器應用舉例  4.4  并行輸入輸出接口  4.5  UART串行輸入輸出接口  4.6  串行通信    4.6.1  雙機通信    4.6.2  多機通信    4.6.3  MCS-51單片機與80x86微型計算機的通信  4.7  52子系列單片機    4.7.1  內(nèi)部RAM    4.7.2  定時器T2    習題與思考題第5章  單片機的最小應用系統(tǒng)與外部擴展  5.1  單片機的最小應用系統(tǒng)    5.1.1  單片機的時鐘電路    5.1.2  復位電路及復位狀態(tài)    5.1.3  MCS-51單片機的片外總線結(jié)構    5.1.4  89S51單片機的最小應用系統(tǒng)    5.1.5  8031單片機的最小應用系統(tǒng)  5.2  單片機的外部擴展    5.2.1  外部擴展芯片與地址總線的連接    5.2.2  外部擴展芯片與數(shù)據(jù)總線的連接    5.2.3  外部擴展芯片與控制總線的連接  5.3  用TTL或CMOS芯片擴展簡單的I/O接口    5.3.1  用寄存器擴展簡單的輸出接口    5.3.2  用三態(tài)緩沖器擴展輸入接口    5.3.3  三態(tài)緩沖寄存器擴展輸入輸出接口    5.3.4  應用舉例    5.3.5  開關量的驅(qū)動與隔離  習題與思考題第6章  半導體存儲器  6.1  存儲器概述  6.2  常用的存儲器芯片    6.2.1  半導體存儲器芯片的結(jié)構    6.2.2  隨機讀寫存儲器RAM    6.2.3  只讀存儲器ROM  6.3  存儲器的擴展  6.4  串行EEPROM存儲器及其應用    6.4.1  24LC××    6.4.2  X25043/45    6.4.3  X84041    習題與思考題第7章  常用可編程接口芯片  7.1  可編程并行接口8255    7.1.1  8255的組成與接口信號    7.1.2  8255的工作方式與控制字    7.1.3  三種工作方式的功能    7.1.4  8255在液晶顯示器接口中的應用  7.2  可編程計數(shù)器/定時器8253    7.2.1  8253的組成與接口信號    7.2.2  計數(shù)器的工作方式及其與輸入輸出的關系    7.2.3  8253的控制字和初始化編程    7.2.4  8253的應用  7.3  可編程多功能接口8155    7.3.1  8155的組成與接口信號    7.3.2  8155的命令狀態(tài)字    7.3.3  8155與MCS-51單片機的連接    7.3.4  8155在鍵盤和七段顯示器接口中的應用  7.4  鍵盤/顯示控制器8279    7.4.1  8279的組成與接口信號    7.4.2  8279的操作命令    7.4.3  8279在鍵盤和顯示器接口中的應用  7.5  HD7279鍵盤、顯示器接口芯片    7.5.1  HD7279的引線排列和接口信號    7.5.2  HD7279的操作命令    7.5.3  HD7279的操作時序    7.5.4  HD7279的應用舉例    習題與思考題第8章  模擬通道接口  8.1  數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其與微型計算機的接口    8.1.1  8位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC0832    8.1.2  12位數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC1210    8.1.3  10位D/A轉(zhuǎn)換器AD7520  8.2  模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC及其與微型計算機的接口    8.2.1  8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0808    8.2.2  12位逐次比較式數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD574  8.3  串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器    8.3.1  串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC2543    8.3.2  串行輸入12位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器TLV5616    習題與思考題第9章  MCS-51單片機C語言——C51  9.1  C51的程序結(jié)構  9.2  變量  9.3  C51的運算符  9.4  C51對存儲器和特殊功能寄存器的訪問  9.5  函數(shù)  9.6  C51的程序控制語句  9.7  C51程序設計舉例  習題與思考題第10章  單片機實驗  實驗一  仿真軟件的使用  實驗二  程序設計  實驗三  P1口實驗  實驗四  外部中斷和定時器實驗  實驗五  鍵盤、七段顯示器實驗  實驗六  A/D轉(zhuǎn)換實驗  實驗七  D/A轉(zhuǎn)換實驗  實驗八  串行通信實驗附錄A  超想3000仿真器使用說明附錄B  8XC552單片機附錄C  C8051Fxxx單片機附錄D  MCS-51指令系統(tǒng)表附錄E  MCS-51指令速查表

章節(jié)摘錄

插圖：（3）奇偶校驗位。數(shù)據(jù)位發(fā)送完之后，可以發(fā)送奇偶校驗位。奇偶校驗用于有限差錯檢測，通信雙方約定一致的奇偶校驗方式。如果選擇偶校驗，那么組成數(shù)據(jù)位和奇偶位的邏輯1的個數(shù)必須是偶數(shù)；如果選擇奇校驗，那么邏輯1的個數(shù)必須是奇數(shù)。（4）停止位。在奇偶位或數(shù)據(jù)位（當無奇偶校驗時）之后發(fā)送的是停止位。停止位是一個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標志，可以是1位、1.5位或2位的邏輯1（高電平）。接收設備收到停止位之后，通信線便又恢復邏輯1狀態(tài)，直至下一個字符數(shù)據(jù)的起始位到來。（5）波特率。異步通信線上傳送的所有位信號都必須保持一致的信號持續(xù)時間。每一位的寬度都由數(shù)據(jù)傳送速度確定，而傳送速度是以每秒傳送多少個二進制位來度量的，這個速度叫波特率。如果數(shù)據(jù)以每秒300個二進制位在通信線上傳送，那么這個傳送速度為300波特。波特率的計算公式如下：波特率／信號持續(xù)時間總之，在異步串行通信中，接收設備和發(fā)送設備必須保持相同的傳送波特率，并與每個字符數(shù)據(jù)的起始位同步。起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶位和停止位的約定，在同一次傳送過程中必須保持一致，這樣才能成功地傳送數(shù)據(jù)。2.串行外設接口SPISPI（Serial Peripher Al Interface）是一個4線的全雙工串行總線。SPI總線上可以有多個主器件，并支持在同一總線上將多個從器件連接到一個主器件。一個獨立的從選擇信號（NSS）用于選擇一個從器件，并允許主器件和所選擇的從器件之間進行數(shù)據(jù)傳輸。SPI所使用的4個信號是MOSI、MISO、SCK和NSS。MOSI：主出從入線。主出從入信號是主器件的輸出和從器件的輸入，用于從主器件到從器件的串行數(shù)據(jù)傳輸。當SPI作為主器件時，該信號是輸出；當SPI作為從器件時，該信號是輸入。數(shù)據(jù)傳輸時高位在前低位在后。MISO：主人從出線。主人從出信號是主器件的輸入和從器件的輸出，用于由從器件到主器件的串行數(shù)據(jù)傳輸。當SPI作為主器件時，該信號是輸入；當SPI作為從器件時，該信號是輸出。數(shù)據(jù)傳輸時高位在前低位在后。當SPI從器件未被選中時，它將MISO置為高阻狀態(tài)。SCK：串行時鐘線。串行時鐘信號是主器件的輸出和從器件的輸入，用于同步主器件和從器件之間在MOSI和MISO線上的串行數(shù)據(jù)傳輸。當SPI作為主器件時產(chǎn)生該信號。NSS：從選擇線。從選擇信號是一個輸入信號，主器件用它來選擇處于從方式的SPI器件。當SPI工作在主方式時，從選擇信號必須是通用端口的輸出。當SPI工作于從方式時，NSS信號必須被拉為低電平，以啟動一次數(shù)據(jù)傳輸；當NSS被釋放為高電平時，SPI將退出從方式。在NSS變成高電平之前，接收的數(shù)據(jù)不會被鎖存到接收緩沖器。對于多字節(jié)傳輸，在SPI器件每接收一個字節(jié)后，NSS必須被釋放為高電平至少4個系統(tǒng)時鐘。

編輯推薦

《單片微機原理、匯編與C51及接口技術》特點：教學目標明確，注重理論與實踐的結(jié)合，教學方法靈活，培養(yǎng)學生自主學習的能力，教學內(nèi)容先進，強調(diào)計算機在各專業(yè)中的應用，教學模式完善，提供配套的教學資源解決方案。

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