單片機原理及應用

內容概要

本書以MCS-51及其兼容單片機為例，介紹單片機的組成結構、指令系統、常用匯編語言程序設計、簡單應用電路設計、內部功能、常用接口電路及擴展技術等。本書一開始就講解了單片機常用仿真軟件（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用貫穿于整本書中。本書既保持了單片機各知識點結構的完整性，又融入了大量的實際工程應用項目，很好地實現了項目性與知識性的有機結合，充分體現了當前高等職業(yè)技術教育的先進教學方法。書中的絕大部分項目均經作者親自設計驗證，配有完整的電路圖及源程序，詳細講解了各項目的設計方法及過程。    本書深入淺出，突出工程應用，適合作為高職高專院校電氣自動化技術及相關專業(yè)的教材，也可作為工程技術人員的參考用書。

書籍目錄

第1章  單片機結構及常用開發(fā)設計軟件  1.1  概述    1.1.1  什么是單片機    1.1.2  單片機發(fā)展概況    1.1.3  單片機的特點    1.1.4  單片機的應用    1.1.5  單片機的類型  1.2  單片機結構    1.2.1  單片機組成    1.2.2  單片機引腳    1.2.3  單片機工作條件    1.2.4  單片機輸入輸出端口  1.3  存儲器    1.3.1  存儲器配置    1.3.2  程序存儲器    1.3.3  數據存儲器    1.3.4  常用特殊功能寄存器    1.3.5  單片機存儲器總體分配    1.3.6  單片機各部分存儲器的功能及使用注意事項  1.4  WAVE仿真軟件應用    1.4.1  仿真器設置    1.4.2  新建、編輯及保存文件    1.4.3  新建及保存項目    1.4.4  程序編譯    1.4.5  程序調試  1.5  Keil C51仿真軟件應用    1.5.1  新建及保存項目    1.5.2  新建及保存文件    1.5.3  項目中加入文件    1.5.4  項目設置    1.5.5  項目編譯    1.5.6  程序調試  1.6  Proteus仿真軟件應用    1.6.1  新建設計文件    1.6.2  保存設計    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  思考與練習第2章  單片機指令系統  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    2.3.1  數據傳送類指令    2.3.2  算術運算類指令    2.3.3  邏輯運算類指令    2.3.4  控制轉移類指令    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  思考與練習第3章  單片機常用匯編語言程序設計  3.1  概述    3.1.1  匯編語言程序設計步驟    3.1.2  匯編語言程序結構  3.2  延時程序設計    3.2.1  延時程序設計    3.2.2  延時時間計算    3.2.3  延時程序循環(huán)變量初值確定  3.3  輸入輸出程序設計    3.3.1  仿真電路設計    3.3.2  程序設計    3.3.3  電路仿真  3.4  代碼轉換程序設計    3.4.1  二進制數轉換為BCD碼程序設計    3.4.2  BCD碼轉換為二進制數程序設計    3.4.3  十六進制數轉換為ASCII碼程序設計    3.4.4  ASCII碼轉換為十六進制數程序設計    3.4.5  BCD碼轉換為七段碼程序設計  3.5  數據排序程序設計    3.5.1  數據排序方法    3.5.2  程序設計  3.6  算術運算程序設計    3.6.1  加法運算程序設計    3.6.2  減法運算程序設計    3.6.3  BCD碼加法運算程序設計    3.6.4  乘法運算程序設計    3.6.5  除法運算程序設計  思考與練習第4章  單片機簡單應用電路設計  4.1  噴泉彩燈控制電路設計    4.1.1  電路設計    4.1.2  程序設計    4.1.3  電路仿真    4.1.4  Proteus與Keil C5l聯合調試  4.2  步進電機控制電路設計    4.2.1  步進電機簡介    4.2.2  電路設計    4.2.3  程序設計    4.2.4  電路仿真  4.3  LED點陣漢字滾動顯示電路設計    4.3.1  8×8 LED點陣顯示器工作原理    4.3.2  電路設計    4.3.3  程序設計    4.3.4  電路仿真  4.4  交通燈控制電路設計    4.4.1  LED顯示器接口    4.4.2  電路設計    4.4.3  程序設計    4.4.4  電路仿真  思考與練習第5章  單片機內部功能  5.1  中斷系統及其應用    5.1.1  中斷概念    5.1.2  中斷系統    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構    5.1.6  外部中斷應用電路設計  5.2  定時/計數器及其應用    5.2.1  定時/計數器結構    5.2.2  定時/計數器控制    5.2.3  定時/計數器工作方式    5.2.4  定時/計數器初始化    5.2.5  定時/計數器應用電路設計  5.3  串行通信及其應用    5.3.1  串行通信概念    5.3.2  串行接收和發(fā)送    5.3.3  串行口結構    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  串行通信應用電路設計  思考與練習第6章  單片機常用接口電路  6.1  顯示器接口電路及其應用    6.1.1  LED顯示器的顯示方式    6.1.2  計數器設計  6.2  鍵盤接口電路及其應用    6.2.1  獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤結構    6.2.2  按鍵號顯示電路設計  6.3  模/數轉換接口電路及其應用    6.3.1  模/數轉換器的主要性能指標    6.3.2  A/D轉換器與單片機的接口    6.3.3  數字溫度計電路設計  6.4  數/模轉換接口電路及其應用    6.4.1  數/模轉換器的主要性能指標    6.4.2  D/A轉換器與單片機的接口    6.4.3  調壓電路設計  思考與練習第7章  單片機系統擴展  7.1  并行擴展    7.1.1  單片機的三總線結構    7.1.2  地址鎖存器    7.1.3  RAM的并行擴展  7.2  串行擴展    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液晶顯示應用電路設計    7.3.1  1602液晶顯示模塊    7.3.2  LCD控制器指令系統    7.3.3  LCD液晶顯示應用電路設計  7.4  基于I2C總線的E2PROM電路設計    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電路設計  7.5  基于SPI接口的D/A轉換電路設計    7.5.1  SPI接口的D/A轉換器MAX515    7.5.2  基于SPI接口的D/A轉換電路設計  7.6  基于Microwire總線的E2PROM電路設計    7.6.1  93C系列Microwire總線E2PROM    7.6.2  基于Microwire總線的E2PROM電路設計  7.7  基于One-wire總線的應用電路設計    7.7.1  One-wire總線數字溫度傳感器DS18820    7.7.2  基于One-wire總線的應用電路設計  思考與練習附錄  51系列單片機指令表參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章 單片機結構及常用開發(fā)設計軟件　　單片機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、工業(yè)自動化控制等領域有廣泛的應用。本章主要介紹單片機結構及常用開發(fā)設計軟件?！　?.1 概 述　　1.1.1 什么是單片機　　隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術的發(fā)展，將組成微型計算機的各個功能部件，如中央處理器（CPU）、存儲器（ROM和RAM）、輸入/輸出接口（I/O口）、定時/計數器、串行通信接口及中斷系統等集成在一塊集成電路芯片上，構成一個完整的微型計算機。這種集成電路芯片就稱為單片微型計算機（Single Chip Microcomputer，SCM），簡稱單片機。隨著單片機在技術上、體系結構上不斷擴展其控制功能，目前已不能再用“單片微型計算機”來準確表達其內涵。國際上逐漸采用單片微型控制器（Micro Controller Unit，MCU）來代替單片微型計算機，所以單片機就是單芯片微型控制器（MCU）。需要注意的是，單片機畢竟只是一塊集成電路芯片，只有配置了應用系統所需的外圍接口電路及輸入輸出設備后，才能構成一個完整的單片機應用系統?！　?.1.2　單片機發(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F8開始，單片機技術經過30多年來的發(fā)展，集成度越來越高，功能越來越強，應用范圍越來越廣。目前單片機已成為微型計算機的重要分支，單片機的發(fā)展過程通常可以分為以下幾個階段?！　〉谝浑A段（1974—1976年）：單片機初級階段。在這個階段生產的單片機，制造工藝落后，集成度低，而且采用雙片形式。典型的代表產品有Fairchild公司的F8單片機，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位單片機階段。這個時期的單片機才是真正的8位單片機，以Intel公司1976年生產的MCS-48系列單片機為代表。這個系列的單片機片內集成有8位CPU、并行I/O口、8位定時器、RAM和ROM等，尋址范圍在4K字節(jié)內，但無串行口，中斷處理比較簡單。MCS-48單片機成功推向市場后，由于它體積小、功能全、價格低，贏得了廣泛的應用，為單片機的發(fā)展奠定了基礎，成為單片機發(fā)展史上重要的里程碑。

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