單片機(jī)控制技術(shù)

前言

　　本書(shū)以培養(yǎng)綜合型應(yīng)用人才為目標(biāo)，在注重基礎(chǔ)理論教育的同時(shí)，突出實(shí)踐性教育環(huán)節(jié)，力圖做到深入淺出，便于教學(xué)，突出高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，適合高職高專(zhuān)工科學(xué)生使用?！　纹瑱C(jī)具有功能強(qiáng)、使用靈活、可靠性高、成本低、面向控制、具有智能化功能等優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用極為廣泛，已滲入到工業(yè)、軍事、生活等各個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)代產(chǎn)品如汽車(chē)、機(jī)床、家電等的更新?lián)Q代大多數(shù)是由電子技術(shù)特別是單片機(jī)技術(shù)在各類(lèi)產(chǎn)品上的應(yīng)用所帶來(lái)的。單片機(jī)性能開(kāi)發(fā)已成為科技、工程領(lǐng)域的重要內(nèi)容?！　∵@種完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片（sOC），具有與8051指令集完全兼容的cIP－51內(nèi)核，因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)803x／805x的匯編器、編譯器及軟件包進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，這使熟悉MCS－51系列單片機(jī)的工程技術(shù)人員可以很容易地掌握C8051FXXX的應(yīng)用技術(shù)和進(jìn)行軟件移植。它在一個(gè)芯片內(nèi)集成了構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)所需要的幾乎所有的模擬和數(shù)字外設(shè)及其他功能部件。這些外設(shè)或功能部件包括：ADc、可編程增益放大器、DAC、電壓比較器、電壓基準(zhǔn)、溫度傳感器、SMBus／12C、UART、SPI、定時(shí)器、可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器陣列（PCA）、內(nèi)部振蕩器、看門(mén)狗定時(shí)器及電源監(jiān)視器等。這些外設(shè)部件的高度集成為設(shè)計(jì)小體積、低功耗、高可靠性及高性能的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)提供了方便，也可使系統(tǒng)的整體成本大大降低?！　”緯?shū)分為十個(gè)學(xué)習(xí)情境介紹C8051FXXX系列單片機(jī)，在第一、第二學(xué)習(xí)情境中分析c8051Fxxx系列單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和機(jī)器組成原理；在第三、第四學(xué)習(xí)情境中介紹單片機(jī)指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，并通過(guò)具體的學(xué)習(xí)項(xiàng)目（PWM波輸出、十字路口交通燈控制）來(lái)鞏固對(duì)應(yīng)的理論知識(shí)；在第五、第六、第七、第八學(xué)習(xí)情境中介紹單片機(jī)的中斷、定時(shí)器／計(jì)數(shù)器、A／D轉(zhuǎn)換及PcA結(jié)構(gòu)，通過(guò)具體的學(xué)習(xí)項(xiàng)目（“利用中斷與查詢(xún)相結(jié)合方式控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速”、“利用TMR0溢出中斷功能實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的記錄”、“通過(guò)A／D轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)調(diào)整：PWM，控制直流電機(jī)的連續(xù)變化轉(zhuǎn)速”等）來(lái)提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力；在最后兩學(xué)習(xí)情境介紹串行外設(shè)通信SPIO、uART和C8051F02X集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。

內(nèi)容概要

SILICON LABS C8051F MCU系列單片機(jī)是美國(guó)CYGNAL公司推出的高速、高性能混合信號(hào)處理單片機(jī)。全書(shū)每一個(gè)學(xué)習(xí)情境都是以任務(wù)為導(dǎo)向，在完成任務(wù)的過(guò)程中學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)。全書(shū)共分十個(gè)學(xué)習(xí)情境的項(xiàng)目，第一至第九學(xué)習(xí)情境利用項(xiàng)目導(dǎo)向方法詳細(xì)介紹C8051F02x系列單片機(jī)的工作原理和開(kāi)發(fā)技術(shù)。第十學(xué)習(xí)情境講述了集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，使學(xué)生能從實(shí)際出發(fā)解決問(wèn)題。本書(shū)可作為高職學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)的教材，還可作為工程技術(shù)人員的閱讀參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

學(xué)習(xí)情境一 單片機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域  1.1  單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)  1.2  Cygnal C8051F系列單片機(jī)介紹  1.3  單片機(jī)學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)  思考題學(xué)習(xí)情境二 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與交叉開(kāi)關(guān)設(shè)置  2.1  單片機(jī)基本組成及工作原理  2.2  系統(tǒng)概述  2.3  引腳定義  2.4  單片機(jī)存儲(chǔ)器  2.5  寄存器說(shuō)明  2.6  總體直流電氣特性  2.7  電源管理方式  2.8  復(fù)位源  2.9  端口輸入/輸出  2.10  端口4－7（僅C8051F020/2）  2.11  高端口  思考題學(xué)習(xí)情境三 CPU干預(yù)下的PWM波輸出  3.1  指令  3.2  程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言  3.3  Cygnal（msc51）單片機(jī)指令  3.4  匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)  3.5  匯編指令的格式  3.6  某些符號(hào)的意義  3.7  尋址方式  3.8  Cygnal系列單片機(jī)指令  思考題學(xué)習(xí)情境四 交通燈自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)  4.1  匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)概述  4.2  偽指令  4.3  單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序的基本結(jié)構(gòu)形式  4.4  Cygnal單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)舉例  思考題學(xué)習(xí)情境五 中斷在電機(jī)控制中的應(yīng)用  5.1  中斷系統(tǒng)  5.2  中斷程序設(shè)計(jì)  思考題學(xué)習(xí)情境六 片外信號(hào)記錄和處理  6.1  定時(shí)器0和定時(shí)器1  6.2  定時(shí)器2  6.3  定時(shí)器3  6.4  定時(shí)器4  思考題學(xué)習(xí)情境七 模擬量輸入與實(shí)時(shí)控制輸出  7.1  ADC0（12位，只限于C8051F020/1）    7.2  模擬多路開(kāi)關(guān)和PGA  7.3  ADC的工作方式  7.4  ADC0可編程窗口檢測(cè)器  7.5  ADC0（10位，只限于C8051F022/3）    7.6  ADC0可編程窗口檢測(cè)器  7.7  ADC1（8位ADC）    7.8  電壓基準(zhǔn)（C8051F020/2）    7.9  電壓基準(zhǔn)（C8051F021/3）    思考題學(xué)習(xí)情境八 自動(dòng)PWM波輸出的應(yīng)用  8.1  可編程計(jì)數(shù)器陣列  8.2  PCA計(jì)數(shù)器/定時(shí)器  8.3  捕捉/比較模塊  8.4  PCA0的寄存器說(shuō)明  思考題學(xué)習(xí)情境九 串行外設(shè)通信SPI0與UART  9.1  串行外設(shè)接口總線(xiàn)（SPI0）  9.2  信號(hào)說(shuō)明  9.3  SPI0操作  9.4  串行時(shí)鐘時(shí)序  9.5  SPI特殊功能寄存器  9.6  UART0  9.7  UART0工作方式  9.8  多機(jī)通信  9.9  幀錯(cuò)誤和傳輸錯(cuò)誤檢測(cè)  思考題學(xué)習(xí)情境十 C8051F02X集成開(kāi)發(fā)環(huán)境  10.1  工具箱的內(nèi)容  10.2  硬件連接  10.3  軟件安裝  10.4  Si.abs集成開(kāi)發(fā)環(huán)境  10.5  目標(biāo)板  10.6  串行適配器  10.7  U－EC5操作指南  10.8  在5V系統(tǒng)中應(yīng)用3.3 V Cygnal單片機(jī)解決方案附錄1  Cygnal單片機(jī)選型手冊(cè)附錄2  ASCⅡ碼表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　學(xué)習(xí)情境一 單片機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域　　1.1　單片機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)　　1.1.2　單片機(jī)的發(fā)展歷史與高速SOC單片機(jī)128051F　　基于半導(dǎo)體集成技術(shù)的突飛猛進(jìn)的發(fā)展，各種類(lèi)型的單片機(jī)正日新月異的涌向市場(chǎng)，為單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用人員提供了極大的方便。INTEL公司在MCS48系列的基礎(chǔ)上推出高性能的MCS51系列八位單片機(jī)，而今32位單片機(jī)又以其強(qiáng)大的片內(nèi)功能提供給應(yīng)用者，無(wú)論是哪一種位數(shù)的單片機(jī)也無(wú)論是哪一種系列的單片機(jī)都為新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用系統(tǒng)的研制、智能控制器的研究及高新技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了極其有力的硬件環(huán)境。當(dāng)前可以說(shuō)由于世界各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)通用型以及衍生出的五花八門(mén)的系列及型號(hào)的單片機(jī)，使單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用已達(dá)到了無(wú)孔不入的地步，當(dāng)初面向工業(yè)控制功能的單片機(jī)現(xiàn)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原設(shè)計(jì)者的想象?！　∪欢既騿纹瑱C(jī)銷(xiāo)量60％一65％的八位單片機(jī)仍是當(dāng)前應(yīng)用的主流，就國(guó)內(nèi)應(yīng)用實(shí)踐而言使用單片機(jī)數(shù)量最大的是八位單片機(jī)；應(yīng)用范圍最廣的也是八位單片機(jī)。八位單片機(jī)仍具有時(shí)代的魅力。INTEL公司推出的高性能MCS51系列八位單片機(jī)一投入市場(chǎng)便很快被使用者所歡迎，隨著時(shí)間的推移，世界各生產(chǎn)單片機(jī)的公司看好MCS51系列八位單片機(jī)的強(qiáng)勁趨勢(shì)，在八位單片機(jī)的設(shè)計(jì)上紛紛向51系列八位單片機(jī)內(nèi)核靠攏。PHILIPS公司首先購(gòu)買(mǎi)了8051內(nèi)核的使用權(quán)并在此基礎(chǔ)上增加具有自身特點(diǎn)的12C總線(xiàn)，并推出一系列高性能、具有快閃存儲(chǔ)器的標(biāo)準(zhǔn)的80C51派生型八位機(jī)，單片機(jī)很方便的多次在線(xiàn)編程功能為用戶(hù)帶來(lái)了極大方便。ATMEL公司通過(guò)技術(shù)交換取得了80C31內(nèi)核的使用權(quán)生產(chǎn)出AT89C系列單片機(jī)，sIEMENS公司SAB c5系列八位單片機(jī)C500CPU與80C51完全兼容?！?/pre>








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