單片微型計算機原理及應用

內(nèi)容概要

　　《高等學校電子信息類教材：單片微型計算機原理及應用》較為系統(tǒng)、全面地敘述了MCS-51系列單片微型計算機的基本原理、結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設(shè)計、應用系統(tǒng)擴展、輸入／輸出技術(shù)以及常用接口芯片的原理與應用，并簡要介紹了單片微型計算機系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)、調(diào)試的原則、步驟及方法，同時對國內(nèi)幾種常見單片微型計算機的類型與性能也作了介紹。
　　《高等學校電子信息類教材：單片微型計算機原理及應用》從教學與工程應用的角度出發(fā)，力求概念準確，由淺入深，內(nèi)容充實，既有重點，又有擴展。為便于讀者理解與掌握本書的內(nèi)容，每章均配有大量的例子與習題。本書可作為高等院校有關(guān)專業(yè)師生及自學人員的教科書，也可供從事計算機應用方面的工程技術(shù)人員閱讀、參考。

書籍目錄

第1章 預備知識（數(shù)制與碼制）
1.1 進位計數(shù)制及各計數(shù)制間的轉(zhuǎn)換
1.1.1 進位計數(shù)制
1.1.2 各種進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換
1.2 二進制數(shù)的運算
1.2.1 二進制數(shù)的算術(shù)運算
1.2.2 二進制數(shù)的邏輯運算
1.3 帶符號數(shù)的表示方法——原碼、反碼、補碼
1.3.1 機器數(shù)與真值
1.3.2 原碼、補碼與反碼
1.3.3 補碼的運算規(guī)則與溢出判別
1.4 定點數(shù)與浮點數(shù)
1.4.1 定點表示法
1.4.2 浮點表示法
1.5 BCD碼和ASCII碼
1.5.1 BCD碼Binary Coded Decimal
1.5.2 BCD碼運算及十進制調(diào)整
1.5.3 ASCII碼與奇偶校驗
習題與思考題
第2章 單片機基礎(chǔ)
2.1 概述
2.1.1 單片機的產(chǎn)生與發(fā)展
2.1.2 單片機的應用
2.1.3 單片機系列簡介
2.2 MCS-51系列單片機基本結(jié)構(gòu)
2.2.1 MCS-51單片機系列
2.2.2 MCS-51系列單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)及功能部件
2.2.3 單片機外部引腳說明
2.3 中央處理器CPU
2.3.1 運算部件
2.3.2 控制部件及振蕩器
2.4 MCS-51單片機存儲器及存儲空間
2.4.1 MCS-51單片機存儲器分類及配置
2.4.2 程序存儲器
2.4.3 內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器
2.4.4 外部數(shù)據(jù)存儲器
2.5 并行輸入／輸出接口
2.5.1 P0口
2.5.2 Pl口
2.5.3 P2口
2.5.4 P3口
2.6 CPU時序與復位
2.6.1 CPU時序
2.6.2 復位電路與復位狀態(tài)
習題與思考題
第3章 指令系統(tǒng)及匯編語言程序設(shè)計
3.1 MCS-51單片機匯編語言與指令格式
3.1.1 單片機的匯編語言
3.1.2 指令格式
3.1.3 指令中常用符號
3.2 尋址方式
3.2.1 寄存器尋址
3.2.2 立即尋址
3.2.3 寄存器間接尋址
3.2.4 直接尋址
3.2.5 變址尋址
3.2.6 相對尋址
3.2.7 位尋址
3.3 MCS-51單片機指令系統(tǒng)
3.3.1 數(shù)據(jù)傳送類指令
3.3.2 算術(shù)運算類指令
3.3.3 邏輯運算及移位類指令
3.3.4 控制轉(zhuǎn)移類指令
3.3.5 位操作類指令
3.4 匯編語言及匯編語言程序設(shè)計
3.4.1 機器語言、匯編語言和高級語言
3.4.2 匯編程序與偽指令
3.5 基本程序設(shè)計方法
3.5.1 程序的基本結(jié)構(gòu)
3.5.2 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.5.3 分支（選擇）結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.5.4 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.5.5 子程序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計
3.6 程序設(shè)計舉例
3.6.1 代碼轉(zhuǎn)換程序設(shè)計
3.6.2 運算子程序設(shè)計
3.6.3 查表程序設(shè)計
3.6.4 散轉(zhuǎn)（多分支）程序設(shè)計
習題與思考題
第4章 單片機系統(tǒng)的擴展
4.1 系統(tǒng)擴展概述
4.1.1 最小應用系統(tǒng)
4.1.2 系統(tǒng)擴展的內(nèi)容與方法
4.2 常用的擴展器件簡介
4.2.1 8D鎖存器74LS373
4.2.2 總線驅(qū)動器74LS244、74LS245
4.2.3 3-8譯碼器74LSl38
4.3 存儲器的擴展
4.3.1 存儲器擴展概述
4.3.2 程序存儲器的擴展
4.3.3 數(shù)據(jù)存儲器的擴展
4.3.4 全地址范圍的存儲器最大擴展系統(tǒng)
4.4 110口的擴展
4.4.1 簡單I/O接口的擴展
4.4.2 串行I/O口的擴展
4.4.3 利用MCS-80/85系列接口芯片的擴展
習題與思考題
第5章 輸入／輸出、中斷、定時與串行通信
5.1 110概述
5.1.1 110接口電路的作用
5.1.2 接口與端口
5.1.3 110的編址方式
5.2 輸入／輸出傳送方式
5.2.1 無條件傳送方式
5.2.2 查詢傳送方式
5.2.3 中斷傳送方式
5.3 MCS-51單片機的中斷系統(tǒng)
5.3.1 中斷的概念
5.3.2 中斷源
5.3.3 中斷的優(yōu)先級
5.3.4 中斷響應的條件、過程與時間
5.3.5 Mcs-si單片機的中斷系統(tǒng)
5.3.6 外部中斷及中斷請求的撤除
5.37 中斷程序舉例
5.4 定時／計數(shù)器
5.4.1 定時／計數(shù)器的結(jié)構(gòu)及工作原理
5.4.2 定時／計數(shù)器的方式和控制寄存器
5.4.3 定時／計數(shù)器的工作方式
5.4.4 定時／計數(shù)器應用舉例
5.5 串行通信接口
5.5.1 串行通信的基本知識
5.5.2 Mcs-si單片機的串行接口
5.5.3 串行通信應用舉例
習題與思考題
第6章 接口芯片與接口技術(shù)
6.1 可編程并行I/O接口8255A
6.1.1 8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳
6.1.2 8255A的工作方式
6.1.3 8255A的控制字及初始化
6.1.4 8255A與系統(tǒng)的連接
6.1.5 8255A應用舉例
6.2 可編程RAM/IO/CTC接口8155
6.2.1 8155的結(jié)構(gòu)與引腳
6.2.2 8155的RAM和I/O口的編址
6.2.3 8155 110口的工作方式
6.2.4 8155的命令／狀態(tài)字
6.2.5 8155的定時／計數(shù)器
6.2.6 8155和MCS- 51單片機的接口電路
6.2.7 8155的初始化編程及應用舉例
……
第7章 單片機應用系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)
第8章 幾種典型的單片機
附錄A ASCII碼與控制字符功能
附錄B MCS-51系列單片機指令表
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   可行性分析通常從以下幾個方面進行論證：①市場或用戶需求；②經(jīng)濟效益和社會效益；⑧技術(shù)支持與開發(fā)環(huán)境；④現(xiàn)在的競爭力與未來的生命力。 市場或用戶需求加上良好的經(jīng)濟與社會效益是單片機應用系統(tǒng)開發(fā)研制應具備的必要條件；而根據(jù)需求調(diào)查結(jié)果確定的新系統(tǒng)的實現(xiàn)目標是整個開發(fā)工作的核心。然而，所設(shè)計的單片機應用系統(tǒng)能否達到預期的目標，與設(shè)計人員的技術(shù)水平和開發(fā)環(huán)境（包括資金）密切相關(guān)。如果沒有足夠的技術(shù)儲備與良好的開發(fā)環(huán)境作支持將難于設(shè)計出高水平的單片機應用系統(tǒng)。為使所設(shè)計的系統(tǒng)（或產(chǎn)品）具有較強的競爭力和生命力，則應在系統(tǒng)的功能全面、技術(shù)先進、操作簡便、安全可靠、價格合理等方面進行仔細研究，精心設(shè)計。由于單片機技術(shù)發(fā)展非常快，因此，在設(shè)計單片機應用系統(tǒng)時，要有超前意識；要及時掌握最新的單片機技術(shù)；要在條件允許的情況下，盡可能地利用最新的單片機技術(shù)來研制其應用系統(tǒng)，以保證所設(shè)計的系統(tǒng)（或產(chǎn)品）在未來一段時間內(nèi)仍具生命力。 通過上述論證形成可行性報告。在系統(tǒng)可行的情況下，制訂出開發(fā)工作計劃，并與用戶簽訂研制協(xié)議，同時進入系統(tǒng)方案設(shè)計階段。如系統(tǒng)不可行的話，則開發(fā)工作到此結(jié)束。 3.系統(tǒng)方案設(shè)計 系統(tǒng)方案設(shè)計是系統(tǒng)實現(xiàn)的基礎(chǔ)，這項工作要十分仔細，考慮周全。 方案設(shè)計的主要依據(jù)是市場或用戶的需求、應用環(huán)境狀況、關(guān)鍵技術(shù)支持、同類系統(tǒng)經(jīng)驗借鑒及開發(fā)人員設(shè)計經(jīng)驗等。主要內(nèi)容包括：①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計；②系統(tǒng)功能設(shè)計；③系統(tǒng)實現(xiàn)方法。 本階段工作結(jié)束時應提供待建系統(tǒng)模型，它包括硬件邏輯框圖與軟件流程圖。該模型應充分體現(xiàn)對原有系統(tǒng)性能的改進、功能的擴充及與其他同類系統(tǒng)的不同之處。 4.系統(tǒng)建造 這一階段的工作是將前面產(chǎn)生的系統(tǒng)方案付諸實施，將硬件框圖轉(zhuǎn)化為具體電路，軟件流程用程序加以實現(xiàn)。 設(shè)計硬件電路時，單片機的選用對電路結(jié)構(gòu)及復雜度有較大影響。一個合適的單片機將會最大限度地降低其外圍連接電路，從而簡化整個系統(tǒng)的硬件。例如，含有ROM／EPROM／E2PROM的單片機，可以不擴展外部程序存儲器（內(nèi)部程序存儲器容量足夠的話）；含有串行或并行接口的單片機，可不擴展外部串、并口；含有A／D、D／A轉(zhuǎn)換器的單片機，也可不外接A／D、D／A電路……由于單片機內(nèi)集成的功能越來越多，對于一些不是很復雜的單片機應用系統(tǒng)，完全有可能實現(xiàn)整個系統(tǒng)單片化。 根據(jù)硬件電原理圖，進行印制板加工、組裝，就得到了通常所說的硬件——印制電路板。 編程難易程度與單片機的選擇也關(guān)系甚大。不同的單片機有不同的指令系統(tǒng)，從而導致同樣的算法有不同的實現(xiàn)方法。但這并不能改變單片機的選擇主要由硬件功能確定這一基本原則。 5.系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試檢驗所設(shè)計系統(tǒng)的正確與可靠，從中發(fā)現(xiàn)組裝問題或設(shè)計錯誤。這里所指的設(shè)計錯誤，是指設(shè)計過程中所出現(xiàn)的小錯誤或局部錯誤，決不允許出現(xiàn)重大錯誤。

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