單片機原理及接口技術(shù)

前言

　　為貫徹落實教育部《關(guān)于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》和《教育部關(guān)于以就業(yè)為導(dǎo)向深化高等職業(yè)教育改革的若干意見》的精神，加強教材建設(shè)，確保教材質(zhì)量，中國電力教育協(xié)會組織制訂了普通高等教育“十一五”教材規(guī)劃。該規(guī)劃強調(diào)適應(yīng)不同層次、不同類型院校，滿足學科發(fā)展和人才培養(yǎng)的需求，堅持專業(yè)基礎(chǔ)課教材與教學急需的專業(yè)教材并重、新編與修訂相結(jié)合。本書為新編教材?！　纹⑿陀嬎銠C又稱為微控制器，它是一種面向控制的大規(guī)模集成電路芯片。在全世界的年產(chǎn)量已超過100億片，其應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，在我國的年用量也有大約10億片。單片機的應(yīng)用技術(shù)已成為一項新的工程應(yīng)用技術(shù)?！　‰S著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展和超大規(guī)模集成電路設(shè)計以及制造工藝的進一步提高，單片機技術(shù)有了迅速發(fā)展，并且已經(jīng)滲透到國防尖端、工業(yè)、農(nóng)業(yè)及日常生活的各個領(lǐng)域。在智能儀器儀表、工業(yè)檢測控制、電力電子、汽車電子、機電一體化等方面都得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了巨大的成果。以MCS一51單片機基本內(nèi)核為核心的各種擴展型、增強型的單片機不斷推出，特別是美國ATMEL公司、荷蘭PHILIPS公司、德國西門子公司、美國DALLAS公司等生產(chǎn)的與MCS-51兼容的單片機，使得該系列的單片機具有種類多、規(guī)格齊、資料全、應(yīng)用廣、適應(yīng)性強等特點。在今后若干年內(nèi)，MCS-5l單片機在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中都將占據(jù)主要地位，也是我國單片機應(yīng)用領(lǐng)域的主流機型?！　纹瑱C是當今各種新技術(shù)的載體，各個應(yīng)用領(lǐng)域的工程技術(shù)人員都迫切地需要掌握這一技術(shù)。單片機課程是高等院校中自動化、電子信息、計算機應(yīng)用、機電一體化及其他工程類專業(yè)必修課程。為了適應(yīng)單片機原理及接口課程教學內(nèi)容的不斷變化，使初學者盡快掌握單片機技術(shù)的應(yīng)用，編者根據(jù)近二十年來單片機原理及應(yīng)用教學、科研方面的經(jīng)驗及體會，以MCS一51系列單片機為主、本著深入淺出的原則編寫了本書，以期使以本書為教材的學生對MCS一51單片機的主要技術(shù)能深入理解、牢固掌握、靈活應(yīng)用，使用本書自學的讀者更易于理解、掌握和應(yīng)用單片機關(guān)鍵性技術(shù)，同時能夠?qū)φ趶氖聠纹瑱C系統(tǒng)設(shè)計、具有一定實踐經(jīng)驗的工程技術(shù)人員有所幫助?！　”緯卜?2章：第1章為微機基礎(chǔ)知識；第2章介紹了MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)和時序；第3章介紹了.MCS-51單片機指令系統(tǒng)；第4章介紹了匯編語言程序設(shè)計；第5章介紹了MCS一51單片機中斷系統(tǒng)；第6章介紹了MCS-51單片機定時器及應(yīng)用；第7章介紹了MCS一51單片機串行口及應(yīng)用；第8章介紹了MCS-51單片機C51程序設(shè)計方法；第9章介紹了單片機系統(tǒng)的擴展方法；第10章介紹了單片機人機通道接口技術(shù)；第11章介紹了單片機新型接口技術(shù)；第12章為單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例?！　”緯蓽刈谥苤骶?。第2、9、10、11、12章由溫宗周編寫，第1、5、6、7章由孟建華編寫，第3、4、8章由趙寧編寫。西安交通大學電氣工程學院博士生導(dǎo)師薛鈞義教授審閱了全書，并提出了許多寶貴的意見和建議。武桐老師、趙碩偉、張虎山等同學協(xié)助做了許多圖文處理工作，武桐老師主持編寫了配套的多媒體課件。

內(nèi)容概要

本書為普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材。    全書分為12章，主要內(nèi)容包括單片計算機概述、MCS-51系列單片機硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計知識、中斷概念和中斷邏輯、定時器/計數(shù)器、串行口原理及應(yīng)用、C51基礎(chǔ)、單片機系統(tǒng)的擴展、人機通道配置與接口技術(shù)、單片機最新接口技術(shù)實例、MCS-51系列單片機應(yīng)用舉例。本書的特點是深入淺出、概念清楚、敘述詳細，內(nèi)容具有系統(tǒng)性、先進性和實用性。    本書可作為高等院校自動化、電子信息、計算機應(yīng)用、機電一體化等專業(yè)的單片機課程本科教材，也可作為高職高專及函授教材，同時可作為工程技術(shù)人員的單片機應(yīng)用技術(shù)參考書。

書籍目錄

前言第1章　單片計算機概述  1.1　微型計算機、單板機與單片機  1.2　單片機的特點和應(yīng)用  1.3　單片機的歷史與發(fā)展  1.4　單片機主要產(chǎn)品簡介  習題第2章　MCS-51系列單片機硬件結(jié)構(gòu)  2.1  MCS-51系列單片機的主要性能特點  2.2　MCS-51系列的內(nèi)部總體結(jié)構(gòu)  2.3　MCS-51系列的引腳功能描述  2.4　存儲器配置  2.5　振蕩器、時鐘電路和CPU時序  2.6　輸入/輸出端口  2.7　定時器/計數(shù)器  2.8　串行接口  2.9　單步操作  2.10　復(fù)位操作  2.11　低功耗操作方式  2.12　編程、程序驗證與加密  2.13　布爾處理機  習題第3章　指令系統(tǒng)  3.1　匯編語言  3.2　尋址方式  3.3　指令系統(tǒng)  習題第4章　匯編語言程序設(shè)計知識  4.1　編程的步驟、方法和技巧  4.2　匯編語言源程序的編輯與匯編  習題第5章　中斷概念和中斷邏輯  5.1　中斷的基本概念  5.2　中斷源和中斷邏輯  5.3　中斷相關(guān)的寄存器  5.4　中斷處理  5.5　中斷程序舉例  習題第6章　定時器/計數(shù)器  6.1　MCS-51系列單片機定時器/計數(shù)器T0和T1的特性  6.2　定時器/計數(shù)器T0和T1相關(guān)的寄存器  6.3　T0和T1模塊的電路結(jié)構(gòu)和工作原理  6.4　定時器/計數(shù)器的4種工作方式  6.5　定時器/計數(shù)器2  6.6　定時器/計數(shù)器應(yīng)用舉例  習題第7章　串行口原理及應(yīng)用  7.1　串行數(shù)據(jù)通信概述  7.2　80C51串行口及控制  7.3　串行口的工作方式  7.4　多處理機通信方式  7.5　串行口的應(yīng)用  習題第8章　C51基礎(chǔ)  8.1  C51的程序結(jié)構(gòu)及編譯環(huán)境  8.2  C51的數(shù)據(jù)類型與存儲類型  8.3  AT89S52結(jié)構(gòu)的C51定義  8.4  C51和匯編語言的混合編程  8.5  C51程序設(shè)計舉例  8.6　程序調(diào)試與下載運行  習題第9章　單片機系統(tǒng)的擴展  9.1　概述  9.2　單片機的外部并行擴展  9.3　可編程I/O接口的擴展  習題第10章　人機通道配置與接口技術(shù)  10.1　單片機應(yīng)用系統(tǒng)中的人機通道  10.2　按鍵、鍵盤及其接口  10.3　顯示與顯示器接口  10.4　微型打印機接口技術(shù)  10.5　語言接口  習題第11章　單片機最新接口技術(shù)實例　……第12章　MCS-51系列單片機應(yīng)用舉例附錄A　MCS-51系列指令集附錄B　MCS-51系列指令速查表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第3章　指令系統(tǒng)　　一臺計算機只有硬件（稱為裸機）是不能工作的，必須配備各種功能的軟件，才能發(fā)揮其運算、測控等功能，而軟件中最基本的就是指令系統(tǒng)。不同類型的CPU有不同的指令系統(tǒng)。本章將介紹89C51系列單片機匯編語言及其指令系統(tǒng)（與MCS-51系列完全兼容）。　　3.1　匯編語言　　3.1.1　指令和程序設(shè)計語言　　指令是CPU根據(jù)人的意圖來執(zhí)行某種操作的命令。一臺計算機所能執(zhí)行的全部指令的集合稱為這個CPU的指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)的功能強弱在很大程度上決定了這類計算機智能的高低。89C51單片機指令系統(tǒng)功能很強，例如，它有乘、除法指令、豐富的條件轉(zhuǎn)移類指令，并且使用方便、靈活。　　要使計算機按照人的思維完成一項工作，就必須讓CPU按順序執(zhí)行各種操作，即一步步地執(zhí)行一條條的指令。這種按人的要求編排的指令操作序列稱為程序。程序就好像一個晚會的節(jié)目單。編寫程序的過程就叫做程序設(shè)計?！　∪绻嬎銠C按照人的意圖辦事，須設(shè)法讓人與計算機對話，并使計算機聽從人的指揮。程序設(shè)計語言是實現(xiàn)人機交換信息（對話）的最基本工具，可分為機器語言、匯編語言和高級語言。本章重點介紹匯編語言?！　C器語言用二進制編碼表示每條指令，是計算機能直接識別和執(zhí)行的語言。用機器語言編寫的程序稱為機器語言程序或指令程序（機器碼程序），因為計算機只能直接識別和執(zhí)行這種機器碼程序，所以又稱之為目標程序。89C51單片機是8位機，其機器語言以8位二進制碼為單位（稱為1字節(jié)）。89C51指令長度有單字節(jié)、雙字節(jié)或3字節(jié)幾種。

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