單片機原理及應用

前言

單片機原理及應用是一門技術(shù)性和實踐性很強的專業(yè)課，其理論與實踐是高等院校、特別是應用型本科學生不可缺少的知識和技能。教材是課程內(nèi)容的依據(jù)，選擇恰當?shù)慕滩挠兄趯W生更好地理解、掌握知識，進而把握整個課程知識體系。近年來，專業(yè)課教材如何滿足課程的需要，符合應用型本科教育的要求和學生就業(yè)的實際需求，已成為進一步深化開展課程建設(shè)的一道難題。但是，目前沒有完全針對應用型本科學生的應用型培養(yǎng)模式的適用教材.我們根據(jù)高等院校應用型本科培養(yǎng)人才的指導思想，編寫出了這本適合本層次學生的實用性教材.在本教材的編寫過程中，我們研究了市場上國內(nèi)外同類教材的長處和不足，取長舍短，用新的方法處理了現(xiàn)有國內(nèi)外教材未能解決或解決得不好的問題，體現(xiàn)出自己的特色。國內(nèi)單片機課程教材對于實際設(shè)計原理講解較多，而有些內(nèi)容在其他課程中已經(jīng)講授，造成內(nèi)容重復敘述，這種教材對于應用型本科學生并不適用，學生在對內(nèi)容的理解掌握上感到比較困難。本教材在總體結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上與其他教材都有所不同，刪減不必要的煩瑣內(nèi)容，避免將寶貴的時間和精力浪費在不重要的、非本質(zhì)的東西上，每章節(jié)以具體實例為落腳點，便于學生對本章內(nèi)容的消化理解，提高學習效率，簡單而精彩。與市場上同類教材相比，本教材目標明確，重點突出，內(nèi)容編寫有利于教師教學和學生自學。

內(nèi)容概要

本書以單片機實際應用為目的，理論與實際相結(jié)合，講解知識點時結(jié)合了大量的實例。本書共分10章，以常用的MCS-51系列單片機為核心，主要包括單片機概述、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、中斷系統(tǒng)、定時器/計數(shù)器、存儲器擴展、并行I/O接口擴展、串行通信技術(shù)、測控接口等內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上介紹單片機應用系統(tǒng)的設(shè)計方法，以培養(yǎng)學生在工程應用中解決實際問題的能力?！　”緯帉懥η蠛喍怀鲋攸c和要點，既保持了知識的系統(tǒng)性，又注重以淺顯易懂的方式切入主題透析難點，使學生花不多的時間就能對單片機的相關(guān)知識要素有一個較全面的了解，適應現(xiàn)代快節(jié)奏韻學習需要?！　”緯勺鳛楦叩仍盒５碾姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I(yè)、自動化專業(yè)、測控技術(shù)及儀器專業(yè)、電子信息類及相近專業(yè)單片機原理及應用課程的教學用書，也可作為廣大科技人員的參考用書。

書籍目錄

前言 第1章　MCS-51系列單片機基礎(chǔ) 　1.1　單片機的發(fā)展歷程 　1.2　單片機的應用 　1.3　單片機的發(fā)展趨勢 　1.4　單片機的分類 　1.5　MCS-51系列單片機 　本章總結(jié) 　習題 第2章　MCS-51單片機的結(jié)構(gòu)和工作原理 　2.1　單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 　2.2　單片機的存儲器結(jié)構(gòu) 　2.3　單片機引腳功能 　2.4　時鐘電路與時序 　　2.4.1　時鐘信號的產(chǎn)生 　　2.4.2　時鐘周期、機器周期與指令周期 　　2.4.3　單片機指令時序 　2.5　復位及復位電路 　本章總結(jié) 　習題 第3章　MCS-51單片機指令系統(tǒng) 　3.1　單片機指令系統(tǒng)概述 　　3.1.1　指令與指令系統(tǒng)的概念 　　3.1.2　指令格式 　　3.1.3　指令系統(tǒng)說明 　3.2　尋址方式 　　3.2.4　寄存器尋址 　　3.2.2　直接尋址 　　3.2.3　寄存器間接尋址 　　3.2.4　立即尋址 　　3.2.5　變址尋址 　　3.2.6　相對尋址指令 　　3.2.7　位尋址 　3.3　數(shù)據(jù)傳送指令 　　3.3.1　片內(nèi)數(shù)據(jù)傳送指令 　　3.3.2　片外RAM數(shù)據(jù)傳送指令 　　3.3.3　片外ROM數(shù)據(jù)傳送指令 　3.4　算術(shù)運算和邏輯運算指令 　　3.4.1　算術(shù)運算指令 　　3.4.2　邏輯運算指令 　3.5　控制轉(zhuǎn)移類指令 　　3.5.1　無條件轉(zhuǎn)移指令 　　3.5.2　條件轉(zhuǎn)移指令 　　3.5.3　子程序調(diào)用及返回指令 　　3.5.4　空操作指令- 　3.6　位操作指令 　　3.6.1　位傳送指令 　　3.6.2　位置1、位清0指令 　　3.6.3　位邏輯運算指令 　　3.6.4　位控制轉(zhuǎn)移指令 　本章總結(jié) 　習題 第4章　匯編語言程序設(shè)計 　4.1　匯編語言程序設(shè)計概述 　　4.1.1　程序設(shè)計語言 　　4.1.2　匯編語言程序設(shè)計步驟 　　4.1.3　匯編語言格式與偽指令 　4.2　順序程序設(shè)計 　　4.2.1　順序程序設(shè)計方法 　　4.2.2　程序舉例 　4.3　分支程序設(shè)計 　　4.3.1　分支程序設(shè)計方法 　　4.3.2　程序舉例 　4.4　循環(huán)程序設(shè)計 　　4.4.1　循環(huán)程序設(shè)計方法 　　4.4.2　程序舉例 　4.5　子程序的設(shè)計 　　4.5.1　子程序設(shè)計方法 　　4.5.2　程序舉例 　4.6　常用程序設(shè)計 　　4.6.1　查表程序設(shè)計 　　4.6.2　運算程序設(shè)計 　　4.6.3　碼制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 　本章總結(jié) 　習題 第5章　MCS-51單片機定時系統(tǒng)與中斷系統(tǒng)第6章　MCS-51單片機的系統(tǒng)擴展與接口技術(shù)第7章　MCS-51單片機測控接口第8章　MCS-51單片機串行通信第9章　MCS-51單片機應用系統(tǒng)的可靠性及抗干擾設(shè)計第10章　單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)附錄A MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)表 附錄B ASCII(美國信息交換標準碼)表2 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：（4）整個系統(tǒng)中相關(guān)的器件要盡可能做到性能匹配。例如，選用的晶振頻率較高時，存儲器的存取時間就短，應選擇允許存取速度較快的芯片；選擇CMOS芯片單片機構(gòu)成低功耗系統(tǒng)時，系統(tǒng)中的所有芯片都應該選擇低功耗產(chǎn)品。如果系統(tǒng)中相關(guān)的器件性能差異很大，則系統(tǒng)綜合性能將降低，甚至不能正常工作。（5）可靠性及抗干擾設(shè)計是硬件設(shè)計中不可忽視的一部分，具體包括芯片、器件選擇、去耦濾波，印刷電路板布線、通道隔離等。如果設(shè)計中只注重功能實現(xiàn)，而忽視可靠性及抗干擾設(shè)計，則到頭來只能是事倍功半，甚至造成系統(tǒng)崩潰。（6）單片機外接電路較多時，必須考慮其驅(qū)動能力。解決的辦法是增強驅(qū)動能力，增加總線驅(qū)動器或者減少芯片功耗，降低總線負載。2.應用軟件設(shè)計的特點應用系統(tǒng)中的應用軟件是根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計的，應可靠地實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能。應用系統(tǒng)種類繁多，應用軟件各不相同，但是一個優(yōu)秀的應用系統(tǒng)的軟件應具有以下特點：（1）軟件結(jié)構(gòu)清晰、簡潔，流程合理。（2）各功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化，這樣既便于調(diào)試、連接，又便于移植、修改和維護。（3）程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)規(guī)劃合理，既能節(jié)約存儲容量，又能給程序設(shè)計與操作帶來方便.（4）運行狀態(tài)實現(xiàn)標志化管理。各個功能程序運行狀態(tài)、運行結(jié)果以及運行需求都設(shè)置狀態(tài)標志以便查詢，程序的轉(zhuǎn)移、運行、控制都可以通過狀態(tài)標志條件來控制.（5）經(jīng)過調(diào)試修改后的程序應進行規(guī)范化，除去修改“痕跡”。規(guī)范化的程序便于交流、借鑒，也為今后的軟件模塊化、標準化打下基礎(chǔ)。（6）實現(xiàn)全面軟件抗干擾設(shè)計。軟件抗干擾設(shè)計是計算機應用系統(tǒng)提高可靠性的有力措施。（7）為了提高運行的可靠性，在應用軟件中設(shè)置自診斷程序，在系統(tǒng)運行前先運行自診斷程序，用以檢查系統(tǒng)各特征參數(shù)是否正常。

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《21世紀電子信息與自動化系列規(guī)劃教材?單片機原理及應用》可作為高等院校的電氣工程及其自動化專業(yè)、自動化專業(yè)、測控技術(shù)及儀器專業(yè)、電子信息類及相近專業(yè)單片機原理及應用課程的教學用書，也可作為廣大科技人員的參考用書。

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