SOC單片機(jī)原理與應(yīng)用

前言

單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，目前的單片機(jī)已經(jīng)集成了A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器、I2C、CAN、SPI總線接口及一些專用外設(shè)，形成了SOC（System on Chip）型的單片機(jī)，或稱為系統(tǒng)級(jí)芯片，也有稱片上系統(tǒng)，在工業(yè)控制、機(jī)電一體化、通信終端、智能儀表、家用電器等諸多領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，已成為傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備進(jìn)化為智能化機(jī)電設(shè)備的重要手段。因此，高等理工科院校師生和工程技術(shù)人員了解和掌握SOC型的單片機(jī)原理和應(yīng)用技術(shù)是十分必要的。目前單片機(jī)已經(jīng)形成很多種類，C8051F系列單片機(jī)就是一種典型的SOC型單片機(jī)，原是Cygnal公司的產(chǎn)品，該公司于2003年并入Silicon Laboratories公司。C8051F系列單片機(jī)具有與MCS-51完全兼容的指令內(nèi)核，采用流水線處理（pipe line）技術(shù)，不再區(qū)分時(shí)鐘周期和機(jī)器周期，能在執(zhí)行指令期間預(yù)處理下一條指令，提高了指令執(zhí)行效率。而且大部分C8051F單片機(jī)具備控制系統(tǒng)所需的模擬和數(shù)字外設(shè)，包括看門狗、ADC、DAC、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)輸出、定時(shí)器、PWM、定時(shí)器捕捉和方波輸出等，并具備多種總線接口，包括UART、SPI、SMBtls（與I2C兼容）總線以及CAN總線等。C8051F系列單片機(jī)采用Flash ROM技術(shù)，集成JTAG，支持在線編程和調(diào)試。C8051F系列單片機(jī)的諸多特點(diǎn)和優(yōu)越性，使其廣受單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師的青睞，成為很多測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的首選機(jī)型。

內(nèi)容概要

本書以c8051f020為例介紹了soc的單片機(jī)原理及應(yīng)用，該系列單片機(jī)具有與mcs-51完全兼容的指令內(nèi)核和豐富的外設(shè)接口及片內(nèi)資源。書中詳細(xì)敘述了該單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及用c51語言對(duì)片內(nèi)資源的編程方法、c8051f單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)日等方面的內(nèi)容。本書附有習(xí)題、實(shí)驗(yàn)題、應(yīng)用實(shí)例及程序源碼，以供讀者練習(xí)。同時(shí)在清華大學(xué)出版社網(wǎng)站(www．tup．com．cn)提供用于教學(xué)的ppt教案。    全書內(nèi)容自成體系，語言通俗流暢，結(jié)構(gòu)合理緊湊。本書既可作為高等院校單片機(jī)課程的教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，也可作為電子技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

第1章 概述   1.1 單片機(jī)的發(fā)展概況     1.1.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史     1.1.2 典型的8位單片機(jī)產(chǎn)品   1.2 單片機(jī)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)     1.2.1 單片機(jī)的應(yīng)用     1.2.2 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)   習(xí)題1 第2章 soc單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理   2.1 c8051f系列單片機(jī)總體結(jié)構(gòu)     2.1.1 c8051f系列單片機(jī)簡(jiǎn)介     2.1.2 cip-51內(nèi)核     2.1.3 c8051f020單片機(jī)的片上資源   2.2 c8051f020存儲(chǔ)器組織     2.2.1 程序存儲(chǔ)器     2.2.2 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器     2.2.3 特殊功能寄存器     2.2.4 位尋址區(qū)     2.2.5 外部ram和片內(nèi)xram   2.3 cip-51指令介紹           ……第3章 51單片機(jī)編程語言第4章 SOC單片機(jī)的片內(nèi)功能部件第5章 模/數(shù)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器第6章 SOC的特殊型號(hào)芯片介紹第7章 SOC單片機(jī)實(shí)驗(yàn)介紹第8章 應(yīng)用舉例附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：在測(cè)控系統(tǒng)中，往往需要定時(shí)和對(duì)外部事件計(jì)數(shù)的功能，如定時(shí)控制、延時(shí)動(dòng)作和轉(zhuǎn)速測(cè)量等。實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)功能的部件分別稱為定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。實(shí)際上，定時(shí)和計(jì)數(shù)功能都可以通過對(duì)某種事件源的計(jì)數(shù)來實(shí)現(xiàn)，若計(jì)數(shù)的事件源是周期固定的脈沖，則可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，否則只能實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。因此可以將定時(shí)和計(jì)數(shù)功能合并，改由一個(gè)部件實(shí)現(xiàn)，稱為定時(shí)器／計(jì)數(shù)器。實(shí)現(xiàn)定時(shí)／計(jì)數(shù)的方法一般有軟件、專用硬件和可編程定時(shí)器／計(jì)數(shù)器三種方法。軟件方法（如3.2.4節(jié)中的延時(shí)程序）只能實(shí)現(xiàn)定時(shí)，且占用CPU時(shí)間，從而降低了CPU的使用效率。專用硬件方法可以實(shí)現(xiàn)精確的定時(shí)和計(jì)數(shù)，但參數(shù)調(diào)節(jié)不便?？删幊潭〞r(shí)器／計(jì)數(shù)器不占用CPU時(shí)間，與CPU并行工作，既可以實(shí)現(xiàn)精確的定時(shí)和計(jì)數(shù)，又可以通過編程設(shè)置其工作方式和其他參數(shù)，因此使用最為方便。C8051F020內(nèi)部有TO～T4共5個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，其中T0～T2與MCS一51中的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器兼容，T3和T4為兩個(gè)16位具有自動(dòng)重裝初值功能的定時(shí)器／計(jì)數(shù)器。T2、T3和T4既可以作為通用定時(shí)器使用，也可以用于ADC、DAC、SM.Bus和UART。這些定時(shí)器／計(jì)數(shù)器可以用于測(cè)量時(shí)間間隔，對(duì)外部事件計(jì)數(shù)或產(chǎn)生周期性的中斷請(qǐng)求。TO和T1幾乎完全相同，有4種工作方式。T2增加了一些TO和T1中沒有的功能。T3與T2類似，但沒有捕捉或波特率發(fā)生器方式。T4與T2基本相同，區(qū)別只在于，T2可用做UART0的波特率發(fā)生器而T4可用做UARTl的波特率發(fā)生器。5個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器的工作方式如表4～1所示。

編輯推薦

《SOC單片機(jī)原理與應(yīng)用》：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)，強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)在各專業(yè)中的應(yīng)用，教學(xué)模式完善.提供配套的教學(xué)資源解決方案。

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