單片機(jī)原理及應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書以MCS-51及其兼容單片機(jī)為例，介紹單片機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、常用匯編語言程序設(shè)計(jì)、簡單應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、內(nèi)部功能、常用接口電路及擴(kuò)展技術(shù)等。本書一開始就講解了單片機(jī)常用仿真軟件（WAVE仿真軟件、Keil C51仿真軟件和Proteus仿真軟件）的使用方法，并將這幾個軟件的應(yīng)用貫穿于整本書中。本書既保持了單片機(jī)各知識點(diǎn)結(jié)構(gòu)的完整性，又融入了大量的實(shí)際工程應(yīng)用項(xiàng)目，很好地實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目性與知識性的有機(jī)結(jié)合，充分體現(xiàn)了當(dāng)前高等職業(yè)技術(shù)教育的先進(jìn)教學(xué)方法。書中的絕大部分項(xiàng)目均經(jīng)作者親自設(shè)計(jì)驗(yàn)證，配有完整的電路圖及源程序，詳細(xì)講解了各項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方法及過程。    本書深入淺出，突出工程應(yīng)用，適合作為高職高專院校電氣自動化技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考用書。

書籍目錄

第1章  單片機(jī)結(jié)構(gòu)及常用開發(fā)設(shè)計(jì)軟件  1.1  概述    1.1.1  什么是單片機(jī)    1.1.2  單片機(jī)發(fā)展概況    1.1.3  單片機(jī)的特點(diǎn)    1.1.4  單片機(jī)的應(yīng)用    1.1.5  單片機(jī)的類型  1.2  單片機(jī)結(jié)構(gòu)    1.2.1  單片機(jī)組成    1.2.2  單片機(jī)引腳    1.2.3  單片機(jī)工作條件    1.2.4  單片機(jī)輸入輸出端口  1.3  存儲器    1.3.1  存儲器配置    1.3.2  程序存儲器    1.3.3  數(shù)據(jù)存儲器    1.3.4  常用特殊功能寄存器    1.3.5  單片機(jī)存儲器總體分配    1.3.6  單片機(jī)各部分存儲器的功能及使用注意事項(xiàng)  1.4  WAVE仿真軟件應(yīng)用    1.4.1  仿真器設(shè)置    1.4.2  新建、編輯及保存文件    1.4.3  新建及保存項(xiàng)目    1.4.4  程序編譯    1.4.5  程序調(diào)試  1.5  Keil C51仿真軟件應(yīng)用    1.5.1  新建及保存項(xiàng)目    1.5.2  新建及保存文件    1.5.3  項(xiàng)目中加入文件    1.5.4  項(xiàng)目設(shè)置    1.5.5  項(xiàng)目編譯    1.5.6  程序調(diào)試  1.6  Proteus仿真軟件應(yīng)用    1.6.1  新建設(shè)計(jì)文件    1.6.2  保存設(shè)計(jì)    1.6.3  選取元器件    1.6.4  放置元器件    1.6.5  放置電源和地    1.6.6  連線    1.6.7  電路仿真  思考與練習(xí)第2章  單片機(jī)指令系統(tǒng)  2.1  概述    2.1.1  指令分類    2.1.2  指令表示形式    2.1.3  指令格式    2.1.4  指令中的常用符號  2.2  尋址方式    2.2.1  立即尋址    2.2.2  直接尋址    2.2.3  寄存器尋址    2.2.4  寄存器間接尋址    2.2.5  變址尋址    2.2.6  相對尋址    2.2.7  位尋址    2.2.8  七種尋址方式    2.2.9  不同存儲器空間的尋址方式  2.3  指令系統(tǒng)    2.3.1  數(shù)據(jù)傳送類指令    2.3.2  算術(shù)運(yùn)算類指令    2.3.3  邏輯運(yùn)算類指令    2.3.4  控制轉(zhuǎn)移類指令    2.3.5  位操作類指令  2.4  偽指令    2.4.1  起始地址偽指令ORG    2.4.2  匯編結(jié)束偽指令END    2.4.3  賦值偽指令EQU    2.4.4  定義字節(jié)偽指令DB    2.4.5  定義字偽指令Dw    2.4.6  定義存儲空間偽指令DS    2.4.7  定義位地址偽指令BIT  思考與練習(xí)第3章  單片機(jī)常用匯編語言程序設(shè)計(jì)  3.1  概述    3.1.1  匯編語言程序設(shè)計(jì)步驟    3.1.2  匯編語言程序結(jié)構(gòu)  3.2  延時(shí)程序設(shè)計(jì)    3.2.1  延時(shí)程序設(shè)計(jì)    3.2.2  延時(shí)時(shí)間計(jì)算    3.2.3  延時(shí)程序循環(huán)變量初值確定  3.3  輸入輸出程序設(shè)計(jì)    3.3.1  仿真電路設(shè)計(jì)    3.3.2  程序設(shè)計(jì)    3.3.3  電路仿真  3.4  代碼轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)    3.4.1  二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為BCD碼程序設(shè)計(jì)    3.4.2  BCD碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)程序設(shè)計(jì)    3.4.3  十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為ASCII碼程序設(shè)計(jì)    3.4.4  ASCII碼轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)程序設(shè)計(jì)    3.4.5  BCD碼轉(zhuǎn)換為七段碼程序設(shè)計(jì)  3.5  數(shù)據(jù)排序程序設(shè)計(jì)    3.5.1  數(shù)據(jù)排序方法    3.5.2  程序設(shè)計(jì)  3.6  算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)    3.6.1  加法運(yùn)算程序設(shè)計(jì)    3.6.2  減法運(yùn)算程序設(shè)計(jì)    3.6.3  BCD碼加法運(yùn)算程序設(shè)計(jì)    3.6.4  乘法運(yùn)算程序設(shè)計(jì)    3.6.5  除法運(yùn)算程序設(shè)計(jì)  思考與練習(xí)第4章  單片機(jī)簡單應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  4.1  噴泉彩燈控制電路設(shè)計(jì)    4.1.1  電路設(shè)計(jì)    4.1.2  程序設(shè)計(jì)    4.1.3  電路仿真    4.1.4  Proteus與Keil C5l聯(lián)合調(diào)試  4.2  步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)    4.2.1  步進(jìn)電機(jī)簡介    4.2.2  電路設(shè)計(jì)    4.2.3  程序設(shè)計(jì)    4.2.4  電路仿真  4.3  LED點(diǎn)陣漢字滾動顯示電路設(shè)計(jì)    4.3.1  8×8 LED點(diǎn)陣顯示器工作原理    4.3.2  電路設(shè)計(jì)    4.3.3  程序設(shè)計(jì)    4.3.4  電路仿真  4.4  交通燈控制電路設(shè)計(jì)    4.4.1  LED顯示器接口    4.4.2  電路設(shè)計(jì)    4.4.3  程序設(shè)計(jì)    4.4.4  電路仿真  思考與練習(xí)第5章  單片機(jī)內(nèi)部功能  5.1  中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用    5.1.1  中斷概念    5.1.2  中斷系統(tǒng)    5.1.3  中斷控制    5.1.4  中斷處理過程    5.1.5  具有中斷的程序編程結(jié)構(gòu)    5.1.6  外部中斷應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  5.2  定時(shí)/計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用    5.2.1  定時(shí)/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)    5.2.2  定時(shí)/計(jì)數(shù)器控制    5.2.3  定時(shí)/計(jì)數(shù)器工作方式    5.2.4  定時(shí)/計(jì)數(shù)器初始化    5.2.5  定時(shí)/計(jì)數(shù)器應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  5.3  串行通信及其應(yīng)用    5.3.1  串行通信概念    5.3.2  串行接收和發(fā)送    5.3.3  串行口結(jié)構(gòu)    5.3.4  串行口控制    5.3.5  串行口工作方式    5.3.6  串行口初始化    5.3.7  串行通信應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  思考與練習(xí)第6章  單片機(jī)常用接口電路  6.1  顯示器接口電路及其應(yīng)用    6.1.1  LED顯示器的顯示方式    6.1.2  計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)  6.2  鍵盤接口電路及其應(yīng)用    6.2.1  獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤結(jié)構(gòu)    6.2.2  按鍵號顯示電路設(shè)計(jì)  6.3  模/數(shù)轉(zhuǎn)換接口電路及其應(yīng)用    6.3.1  模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)    6.3.2  A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口    6.3.3  數(shù)字溫度計(jì)電路設(shè)計(jì)  6.4  數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口電路及其應(yīng)用    6.4.1  數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)    6.4.2  D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口    6.4.3  調(diào)壓電路設(shè)計(jì)  思考與練習(xí)第7章  單片機(jī)系統(tǒng)擴(kuò)展  7.1  并行擴(kuò)展    7.1.1  單片機(jī)的三總線結(jié)構(gòu)    7.1.2  地址鎖存器    7.1.3  RAM的并行擴(kuò)展  7.2  串行擴(kuò)展    7.2.1  RS232接口    7.2.2  I2C總線    7.2.3  SPI接口    7.2.4  One-wire總線    7.2.5  Microwire總線  7.3  LCD液晶顯示應(yīng)用電路設(shè)計(jì)    7.3.1  1602液晶顯示模塊    7.3.2  LCD控制器指令系統(tǒng)    7.3.3  LCD液晶顯示應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  7.4  基于I2C總線的E2PROM電路設(shè)計(jì)    7.4.1  I2C總線器件地址    7.4.2  AT24C系列E2PROM    7.4.3  基于I2C總線的E2PROM電路設(shè)計(jì)  7.5  基于SPI接口的D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)    7.5.1  SPI接口的D/A轉(zhuǎn)換器MAX515    7.5.2  基于SPI接口的D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)  7.6  基于Microwire總線的E2PROM電路設(shè)計(jì)    7.6.1  93C系列Microwire總線E2PROM    7.6.2  基于Microwire總線的E2PROM電路設(shè)計(jì)  7.7  基于One-wire總線的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)    7.7.1  One-wire總線數(shù)字溫度傳感器DS18820    7.7.2  基于One-wire總線的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)  思考與練習(xí)附錄  51系列單片機(jī)指令表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 單片機(jī)結(jié)構(gòu)及常用開發(fā)設(shè)計(jì)軟件　　單片機(jī)是一塊單芯片微型控制器集成電路，在家用電器、智能化儀器儀表、通訊技術(shù)、工業(yè)自動化控制等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本章主要介紹單片機(jī)結(jié)構(gòu)及常用開發(fā)設(shè)計(jì)軟件。　　1.1 概 述　　1.1.1 什么是單片機(jī)　　隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，將組成微型計(jì)算機(jī)的各個功能部件，如中央處理器（CPU）、存儲器（ROM和RAM）、輸入/輸出接口（I/O口）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信接口及中斷系統(tǒng)等集成在一塊集成電路芯片上，構(gòu)成一個完整的微型計(jì)算機(jī)。這種集成電路芯片就稱為單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer，SCM），簡稱單片機(jī)。隨著單片機(jī)在技術(shù)上、體系結(jié)構(gòu)上不斷擴(kuò)展其控制功能，目前已不能再用“單片微型計(jì)算機(jī)”來準(zhǔn)確表達(dá)其內(nèi)涵。國際上逐漸采用單片微型控制器（Micro Controller Unit，MCU）來代替單片微型計(jì)算機(jī)，所以單片機(jī)就是單芯片微型控制器（MCU）。需要注意的是，單片機(jī)畢竟只是一塊集成電路芯片，只有配置了應(yīng)用系統(tǒng)所需的外圍接口電路及輸入輸出設(shè)備后，才能構(gòu)成一個完整的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)?！　?.1.2　單片機(jī)發(fā)展概況　　從1974年美國仙童（Fairchild）公司研制的世界第一塊單片機(jī)F8開始，單片機(jī)技術(shù)經(jīng)過30多年來的發(fā)展，集成度越來越高，功能越來越強(qiáng)，應(yīng)用范圍越來越廣。目前單片機(jī)已成為微型計(jì)算機(jī)的重要分支，單片機(jī)的發(fā)展過程通?？梢苑譃橐韵聨讉€階段?！　〉谝浑A段（1974—1976年）：單片機(jī)初級階段。在這個階段生產(chǎn)的單片機(jī)，制造工藝落后，集成度低，而且采用雙片形式。典型的代表產(chǎn)品有Fairchild公司的F8單片機(jī)，它只包括了8位CPU、64個字節(jié)RAM和兩個并行口?！　〉诙A段（1976--1978年）：低性能8位單片機(jī)階段。這個時(shí)期的單片機(jī)才是真正的8位單片機(jī)，以Intel公司1976年生產(chǎn)的MCS-48系列單片機(jī)為代表。這個系列的單片機(jī)片內(nèi)集成有8位CPU、并行I/O口、8位定時(shí)器、RAM和ROM等，尋址范圍在4K字節(jié)內(nèi)，但無串行口，中斷處理比較簡單。MCS-48單片機(jī)成功推向市場后，由于它體積小、功能全、價(jià)格低，贏得了廣泛的應(yīng)用，為單片機(jī)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，成為單片機(jī)發(fā)展史上重要的里程碑。

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