單片機原理及應用

前言

　　單片機是計算機系列的一個重要分支，隨著單片機技術的飛速發(fā)展，單片機的應用已滲透到工業(yè)自動化、測控、家用電器、航空航天、衛(wèi)星遙感等各個領域，不少設備、儀器已把單片機作為核心部分。由于自動化控制、智能化控制均離不開單片機的應用，因而各大專院校工科類專業(yè)普遍開設了單片機原理及應用課程?！　∽髡呓?jīng)過多年來對單片機課程的教學、科研實踐，根據(jù)單片機技術的發(fā)展狀況，針對學生在學習過程中出現(xiàn)的問題和難點，考慮現(xiàn)有單片機課程的特點，依據(jù)教育部高職高專培養(yǎng)目標及對單片機教學的基本要求，結合全國高等職業(yè)技術教育機電技術類專業(yè)系列教材研討會的精神，精心編著了這本教材?！　”緯鴱娬{(diào)突出高職高專培養(yǎng)高等技術應用型人才的特色，嚴格按照教育部高職高專規(guī)劃教材的要求編寫，遵循以應用為目的，以必需、夠用為度的教學原則，著重體現(xiàn)如下特色。　　1.在內(nèi)容編排上，力求由淺人深，循序漸進，可讀性強。如在介紹指令系統(tǒng)之后，再介紹匯編語言程序設計，這樣，既有利于對指令系統(tǒng)的鞏固和加深，也為講授定時器、串行口及中斷系統(tǒng)應用打下堅實的軟件基礎?！　?.分散難點。先介紹定時／計數(shù)器、串行接口，然后介紹中斷系統(tǒng)。這樣，避免了難點過于集中，適合于高職高專學生對定時器中斷、串行口中斷等關鍵性問題的理解和掌握。　　3.突出實用性。在單片機系統(tǒng)擴展、單片機測控接口及系統(tǒng)應用設計中，除介紹典型電路和典型程序外，還對學生在日常生活中可接觸到的實際問題進行了選編、設計，以便學生理解和接受?！　?.每章后都配有思考題和習題，便于學生掌握和鞏固所學知識?！　∪珪卜?0章。第1章概述單片機的產(chǎn)生、特點、應用及51系列單片機；第2章介紹單片機的內(nèi)部結構和原理；第3章講述指令系統(tǒng)；第4章介紹程序設計方法；第5章介紹定時器及應用；第6章介紹串行接口及應用；第7章介紹中斷系統(tǒng)及應用；第8章介紹存儲器擴展電路、并行I／O接口擴展電路、鍵盤顯示器接口電路；第9章介紹單片機系統(tǒng)中常用的A／D轉(zhuǎn)換器、D／A轉(zhuǎn)換器接口電路及開關量接口電路；第10章介紹單片機應用系統(tǒng)設計方法和實例?！　”緯m用于高職高專機電技術應用、自動化控制、應用電子技術等專業(yè)使用，還可供有關工程技術人員學習參考或作為培訓班的教材?！　”緯?、2、10章由郝萬新編寫，第3－7章由梅麗鳳編寫，第8、9章由劉彬編寫?！　≡诒緯木帉戇^程中，參閱了大量的教材和參考文獻，在此謹向其作者致以衷心的謝意?！　∮捎诰幷咚接邢?，書中的錯誤及疏漏之處在所難免，敬請讀者批評指正。殷切希望得到讀者的寶貴意見與建議?！　【幷摺　?008年1月

內(nèi)容概要

本書是根據(jù)教育部高職高專培養(yǎng)目標及對單片機教學的基本要求精心編寫的高職高專規(guī)劃教材。    本書以MCS-51系列單片機為主，深入淺出地講述了單片機的原理、接口及應用技術。主要內(nèi)容包括MCS-51單片機的硬件結構、指令系統(tǒng)、匯編語言程序設計、中斷系統(tǒng)、定時器及應用、串行口及串行通信。從應用角度出發(fā)，詳細介紹了單片機系統(tǒng)擴展技術、單片機測控接口及單片機應用實例。書中引入了大量例題，例題的每條指令均給出注釋，每章后配有適量習題和思考題。    本書考慮到高職教育的特點，在內(nèi)容編排上力求內(nèi)容精練，通俗易懂；難點分散，由淺入深，循序漸進；例題實用，可讀性好；易于掌握。    本書適用于高職高專機電技術應用、自動化控制、應用電子技術等專業(yè)使用，還可供有關工程技術人員學習參考或作為培訓班的教材。

書籍目錄

第1章　緒論　1.1　單片機的特點及應用領域    1.1.1　單片機的特點    1.1.2　單片機的應用領域　1.2　常用單片機系列介紹    1.2.1　Intel公司MCS—51系列單片機    1.2.2　與MCS—51系列兼容的單片機　1.3　計算機中的數(shù)與編碼    1.3.1　計算機中數(shù)的表示方法    1.3.2　計算機常用編碼　　思考題與習題第2章　MCS-51系列單片機的結構及原理　2.1 MCS—51系列單片機的基本結構及引腳功能    2.1.1　8051型單片機的基本結構    2.1.2　8051型單片機引腳功能    2.1.3　單片機的三總線結構　2.2 MCS—51單片機存儲器配置    2.2.1　程序存儲器    2.2.2　數(shù)據(jù)存儲器    2.2.3　特殊功能寄存器　2.3　并行I／0端口結構    2.3.1　P0口的結構    2.3.2　P1口的結構      2.3.3　P2口的結構    2.3.4　P3口的結構　2.4　單片機的時鐘電路與時序    2.4.1　時鐘電路    2.4.2　時序定時單位　2.5　單片機的復位狀態(tài)與復位電路    2.5.1　單片機的復位狀態(tài)    2.5.2　單片機的復位電路　思考題與習題第3章　MCS-51系列單片機的指令系統(tǒng)  3.1　指令系統(tǒng)概述    3.1.1　指令概述    3.1.2　指令格式    3.1.3　指令中常用符號說明  3.2　尋址方式    3.2.1　立即尋址    3.2.2　直接尋址    3.2.3　寄存器尋址    3.2.4　寄存器間接尋址    3.2.5　變址尋址    3.2.6　相對尋址    3.2.7　位尋址  3.3　數(shù)據(jù)傳送類指令    3.3.1　內(nèi)部RAM數(shù)據(jù)傳送指令    3.3.2　外部RAM數(shù)據(jù)傳送指令    3.3.3　讀ROM指令    3.3.4　數(shù)據(jù)交換指令    3.3.5　堆棧操作指令  3.4　算術運算類指令    3.4.1　加法指令    3.4.2　帶進位加法指令    3.4.3　帶借位減法指令    3.4.4　加1指令    3.4.5　減1指令    3.4.6　乘、除法指令    3.4.7　十進制調(diào)整指令  3.5　邏輯運算及移位類指令    3.5.1　邏輯與運算指令    3.5.2　邏輯或運算指令    3.5.3　邏輯異或運算指令    3.5.4　累加器清零、取反指令    3.5.5　循環(huán)移位指令  3.6　控制轉(zhuǎn)移類指令    3.6.1　無條件轉(zhuǎn)移指令    3.6.2　條件轉(zhuǎn)移指令    3.6.3　子程序調(diào)用及返回指令    3.6.4　空操作指令  3.7　位操作類指令……第4章　匯編語言程序設計第5章　定時/計數(shù)器第6章　串行接口第7章　中斷系統(tǒng)第8章　MCS-51單片機的系統(tǒng)擴展第9章　MCS-51單片機的測控接口第10章　MCS-51單片機應用系統(tǒng)設計附錄A　單片機原理及應用習題參考答案附錄B　MCS-51系列單片機指令系統(tǒng)表附錄C　常用芯片引腳圖參考文獻

章節(jié)摘錄

　　這組指令的功能是先將操作數(shù)（Rn或direct）內(nèi)容減1，并保存結果；如果結果不為O，則轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移的目標地址為PC當前值與偏移量rcl相加所得到的地址；如果結果為O，則程序按順序執(zhí)行下一條指令?！　∽⒁猓旱谝粭l為二字節(jié)指令，第二條為三字節(jié)指令。這兩條指令與DEC指令一樣，不影響PSW中的標志位?！　∵@兩條指令對于構成循環(huán)程序十分有用，常用于控制循環(huán)次數(shù)?！　±?－21試編寫程序，將內(nèi)部RAM以DATA為起始地址的10個單元中的數(shù)據(jù)求和，并將結果送人SUM單元。設和不大于255。　　解：對一組連續(xù)存放的數(shù)據(jù)進行操作時，一般都采用間接尋址，使用：INC指令修改地址，可使編程簡單，利用減l不為O轉(zhuǎn)移指令很容易編成循環(huán)程序來完成10個數(shù)相加。　　以上介紹了MCS－51系列單片機中的各種條件轉(zhuǎn)移指令。這些條件轉(zhuǎn)移指令都是相對轉(zhuǎn)移指令，因此，轉(zhuǎn)移的范圍是很有限的。若要在大范圍內(nèi)實現(xiàn)條件轉(zhuǎn)移，可將條件轉(zhuǎn)移指令和長轉(zhuǎn)移指令LJMP結合起來加以實現(xiàn)?！　≡诔绦蛟O計中，經(jīng)常出現(xiàn)幾個地方都需要進行功能完全相同的處理，如果重復書寫這樣的程序段，會使程序變得冗長而雜亂。對此，可以采用子程序，即把具有一定功能的程序段編寫成子程序，通過主程序調(diào)用來使用，這樣不但減少了編程工作量，而且也縮短了程序的總長度。另外，子程序還增加了程序的可移植性，將一些常用的運算程序編寫成子程序，可以隨時被引用、參考，為編程者提供了很大方便?！　≌{(diào)用子程序的程序稱之為主程序，主程序和子程序之間的調(diào)用關系可用圖3－8表示?！　∪绻谟诔绦蛑羞€調(diào)用其他子程序，稱為子程序嵌套，如圖3－9所示?！　膱D中可以看出，子程序調(diào)用要中斷原有指令的執(zhí)行順序，轉(zhuǎn)移到子程序的人口地址去執(zhí)行子程序，子程序執(zhí)行完畢后，要返回到原有程序被中斷的位置，繼續(xù)往下執(zhí)行。為保證正確返回，每次調(diào)用子程序時，CPU將自動把斷點地址保存到堆棧中，返回時則按照后進先出的原則把斷點地址彈出到：PC中，從而保證了CPU從原斷點地址開始繼續(xù)執(zhí)行主程序。

編輯推薦

　　《單片機原理及應用》適用于高職高專機電技術應用、自動化控制、應用電子技術等專業(yè)使用，還可供有關工程技術人員學習參考或作為培訓班的教材。

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