單片微型計(jì)算機(jī)原理與設(shè)計(jì)

前言

單片微型計(jì)算機(jī)簡稱單片機(jī)，是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支。它將微處理器、存儲器、輸入／輸出接口、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器等微型計(jì)算機(jī)的主要部件集成在一個(gè)芯片上，具有體積小、價(jià)格低、性能高、應(yīng)用開發(fā)簡便等優(yōu)點(diǎn)，在電氣自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、智能儀器儀表、自動(dòng)控制、機(jī)械電子、汽車電子、消費(fèi)電子等領(lǐng)域，都得到了廣泛的應(yīng)用。MCS-51系列單片機(jī)是一種十分經(jīng)典的單片機(jī)，以這種單片機(jī)作為入門機(jī)型，再學(xué)習(xí)其他單片機(jī)就會輕松很多。因此，本書在介紹微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成和工作原理的基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)以MCS-51系列單片機(jī)為主線，講授單片機(jī)的工作原理與單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。章節(jié)安排上，依次介紹微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、單片機(jī)硬件系統(tǒng)、單片機(jī)指令系統(tǒng)、單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)功能部件、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、單片機(jī)接口技術(shù)等。單片機(jī)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，在學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)該注意將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在所學(xué)知識的應(yīng)用上。本書內(nèi)容深入淺出，每章都配有小結(jié)和習(xí)題，適合課堂教學(xué)，也便于課外自學(xué)。學(xué)完每章后，通過閱讀小結(jié)、完成習(xí)題，可以鞏固所學(xué)知識，并提高應(yīng)用能力。本書知識系統(tǒng)全面、實(shí)用性強(qiáng)，主要面向具有一定微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)的學(xué)生、工程技術(shù)人員或電子愛好者。另外，由于闡述簡潔易懂，硬件電路和程序設(shè)計(jì)描述詳細(xì)，對于初學(xué)者也是一本難得的學(xué)習(xí)和實(shí)踐參考書。本書是作者根據(jù)多年從事單片機(jī)的教學(xué)和開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參考了大量的文獻(xiàn)資料，編寫而成的。其中，第1、2、8章由葛龍編寫，第3、4章由俞虹編寫，第5、6、7章由閆玉德編寫。由于時(shí)間倉促，水平有限，書中難免有疏漏，敬請讀者和同仁批評指正。本書承西安交通大學(xué)薛鈞義教授主審，他對本書提出了寶貴的修改建議，編者在此表示衷心感謝。本書的編寫還得到了南京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的大力支持，編者在此表示衷心感謝。由于作者水平有限，編寫時(shí)間倉促，書中難免存在錯(cuò)誤和不當(dāng)之處，懇請廣大讀者給予批評指正。

內(nèi)容概要

本書為21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材。    本書在介紹微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成和工作原理的基礎(chǔ)之上，以經(jīng)典機(jī)型MCS-51系列單片機(jī)為主線，全面敘述其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、功能部件及開發(fā)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和方法。全書共分8章，內(nèi)容由淺入深，依次介紹微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、單片機(jī)硬件系統(tǒng)、單片機(jī)指令系統(tǒng)、單片機(jī)C51程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)功能部件、單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展、單片機(jī)接口技術(shù)以及單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。    本書可作為高等院校工科相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為成人教育及函授教材，同時(shí)可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章  微型計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)  1.1  微型計(jì)算機(jī)概述  1.2  微處理器  1.3  存儲器  1.4  微型計(jì)算機(jī)工作流程  1.5  輸入/輸出接口  本章小結(jié)  習(xí)題第2章  單片機(jī)硬件系統(tǒng)  2.1  單片機(jī)概述  2.2  MCS-51單片機(jī)組成結(jié)構(gòu)  2.3  MCS-51單片機(jī)工作原理  本章小結(jié)  習(xí)題第3章  單片機(jī)指令系統(tǒng)  3.1  程序設(shè)計(jì)概述  3.2  尋址方式  3.3  指令系統(tǒng)  3.4  偽指令  3.5  匯編語言程序設(shè)計(jì)  本章小結(jié)  習(xí)題第4章  單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)  4.1  數(shù)據(jù)類型  4.2運(yùn)算量與運(yùn)算符  4.3程序語句  4.4 C51程序設(shè)計(jì)  本章小結(jié)一  習(xí)題第5章單片機(jī)功能部件  5.1定時(shí)器/計(jì)數(shù)器  5.2串行接口  5.3中斷系統(tǒng)  本章小結(jié)  習(xí)題第6章  單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展  6.1  存儲器擴(kuò)展  6.2  I/O口擴(kuò)展  6.3  串行總線擴(kuò)展  本章小結(jié)  習(xí)題第7章  單片機(jī)接口技術(shù)  7.1  前向通道接口技術(shù)  7.2  后向通道接口技術(shù)  7.3  人機(jī)通道接口技術(shù)  本章小結(jié)  習(xí)題第8章  單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)  8.1  應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)流程  8.2  應(yīng)用系統(tǒng)抗干擾  8.3  應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)試  本章小結(jié)  習(xí)題附錄1  ASCII碼表附錄2  MCS-51系列單片機(jī)指令表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：按照綜合性能指標(biāo)的不同，通用電子計(jì)算機(jī)可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)，其主要區(qū)別在于運(yùn)算速度、數(shù)據(jù)存儲容量、輸入/輸出能力、指令系統(tǒng)規(guī)模和價(jià)格等因素。巨型機(jī)是指運(yùn)算速度快、存儲容量大的高性能計(jì)算機(jī)，其運(yùn)算速度可達(dá)每秒上百億次，是針對大氣預(yù)報(bào)、飛行器設(shè)計(jì)和核物理研究中大批數(shù)據(jù)運(yùn)算而設(shè)計(jì)的。巨型機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，主要應(yīng)用于尖端的科學(xué)計(jì)算和現(xiàn)代化軍事領(lǐng)域中，是反映一個(gè)國家計(jì)算機(jī)技術(shù)水平高低的重要標(biāo)志。大型機(jī)是針對那些要求計(jì)算量大、信息流通量大、通信能力高的用戶設(shè)計(jì)的。一般大型機(jī)的運(yùn)算速度為每秒百萬次至每秒上億次，它有比較完善的指令系統(tǒng)、豐富的外部設(shè)備和功能強(qiáng)大的軟件系統(tǒng)。主要用于大型網(wǎng)站的服務(wù)器。中型機(jī)的規(guī)模介于大型機(jī)和小型機(jī)之間。小型機(jī)規(guī)模小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，而且操作簡便、容易維護(hù)，因而得以快速推廣。在20世紀(jì)60年代到20世紀(jì)70年代之間曾掀起了一個(gè)計(jì)算機(jī)普及應(yīng)用的浪潮。小型機(jī)既可以用于科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，又可以用于生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)采集及分析處理。微型機(jī)由微處理器、半導(dǎo)體存儲器和輸入／輸出接口組成。微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，掀起了計(jì)算機(jī)大普及的浪潮，微型機(jī)比小型機(jī)體積更小、價(jià)格更低廉，且通用性強(qiáng)、靈活性好、可靠性高、使用方便。20世紀(jì)70年代后期，個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC機(jī)）問世。它以設(shè)計(jì)先進(jìn)、功能齊全、軟件豐富、價(jià)格便宜等原因很快占領(lǐng)了微型機(jī)的市場，為計(jì)算機(jī)滲透到各行各業(yè)，進(jìn)入辦公室和家庭開啟了方便之門。

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