MCS-51/52單片機(jī)原理與實(shí)踐

前言

　　本書作者長期從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)和教學(xué)工作，有著多年指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、挑戰(zhàn)杯等學(xué)生科技創(chuàng)新活動的經(jīng)歷和豐富的教學(xué)經(jīng)歷。作者力求通過本書將自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)介紹給讀者，使初學(xué)者少走彎路。單片機(jī)原理與應(yīng)用是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)單片機(jī)，千萬不要像學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)等理論課那樣，僅在紙上談兵，那樣是學(xué)不好，也是學(xué)不會單片機(jī)的。所以，在學(xué)習(xí)過程中，必須早實(shí)踐、多實(shí)踐，經(jīng)過大量實(shí)踐才能真正掌握好單片機(jī)技術(shù)。本書有如下特點(diǎn)：（1） 簡單、易懂。MCS51及兼容系列有很多，AT89S51系列、STC系列和C8051系列等使用量最大。AT89S（C）51/52與Intel公司早期推出MCS51單片機(jī)結(jié)構(gòu)非常接近，且使用非常廣泛，是MCS51系列單片機(jī)最基本的部分。因此，本書第1~~6章的基本結(jié)構(gòu)和原理部分以AT89S（C）51/52系列為范例進(jìn)行介紹，力求條理清楚、簡明易懂。（2） 實(shí)用性。第7和9~~11章，精選了一部分典型實(shí)用的接口電路和應(yīng)用程序供讀者進(jìn)一步提高之用，也可作為課程設(shè)計(jì)的參考資料。內(nèi)容中介紹的接口技術(shù)如并行端口的擴(kuò)展、A/D及D/A接口的擴(kuò)展、鍵盤/顯示接口的擴(kuò)展、打印機(jī)接口的擴(kuò)展、液晶接口的擴(kuò)展以及串行接口技術(shù)的擴(kuò)展，都是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)十分有用的部分。（3） 前瞻性。本書還簡要介紹了目前市場上在MCS51系列中芯片種類較多、功能比較強(qiáng)大的C8051FXXX系列芯片，并對典型芯片C8051F360進(jìn)行了拋磚引玉的介紹。（4） 實(shí)踐性強(qiáng)。第8章介紹C8051F360的基本內(nèi)容，其目的是，在同學(xué)們掌握了MCS51基本內(nèi)容后，初步掌握C8051系列單片機(jī)的使用方法。之所以選C8051F360，主要是考慮其引腳數(shù)與89C51相近，功能上涵蓋了AT89C52的全部功能，同時(shí)又具有A/D、D/A等功能。已經(jīng)開發(fā)了以C8051F360為基礎(chǔ)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)板，利用C8051單片機(jī)的在線調(diào)試和程序裝載功能，無須采用仿真器，便可實(shí)現(xiàn)程序編寫、調(diào)試、裝載等調(diào)試工作。在線調(diào)試結(jié)果立竿見影，利于學(xué)生建立學(xué)習(xí)興趣，增加直觀感受和認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)效果。從第3章學(xué)習(xí)指令系統(tǒng)開始，便可使用該實(shí)驗(yàn)板，邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，改變學(xué)習(xí)與實(shí)踐分離的狀況。經(jīng)我們初步體驗(yàn)，這種思路和教學(xué)方法是可行的。由于只需要一塊C8051F360實(shí)驗(yàn)板和一個(gè)UC5調(diào)試接口，成本低且使用方便。對MCS51接口部分的實(shí)驗(yàn)，建議由任課老師編寫并提供給初始化子程序，把C8051F360引腳和功能定義成接近于AT89C52的功能，學(xué)生只需要按AT89C52的方法編程實(shí)驗(yàn)就可以了。本書由山東科技大學(xué)的公茂法教授、黃鶴松副教授擔(dān)任主編。威海恒源熱電股份有限公司的楊學(xué)蔚工程師、青島濱海學(xué)院董志春老師和山東科技大學(xué)的薛琳、孫秀娟、張仁彥老師參加了部分章節(jié)的編寫工作。柴龍慶、劉小聰、胡昌倫、公政、張曉明、李春陽、高兆申、王曉、屈諦、王麗麗、貴鵬斐、畢京鵬、劉國忠等同學(xué)幫助調(diào)試了部分程序，繪制了全部電路圖，并在全書的文字錄入工作中做了大量的工作，對此表示衷心的感謝。在編寫本書過程中得到新華龍電子公司的大力支持，參閱了新華龍電子網(wǎng)站文獻(xiàn)資料和已出版的單片機(jī)教材，在此對相關(guān)作者和新華龍電子公司的相關(guān)人員表示誠摯謝意。由于編者水平有限，書中難免有錯(cuò)誤或不妥之處，懇請廣大讀者批評和指正。

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)地介紹MCS-51系列單片機(jī)的構(gòu)成、原理及典型外圍接口電路及程序?qū)嵗５?章介紹單片機(jī)基礎(chǔ)及MCS-51在我國的發(fā)展及應(yīng)用概論。第2～6章分別介紹MCS-51的結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、中斷系統(tǒng)、計(jì)數(shù)器／定時(shí)器和串行口。第7章介紹MCS-51基本的并行擴(kuò)展方法與實(shí)例。以上各章是單片機(jī)原理與應(yīng)用的基本內(nèi)容。第8章介紹C8051F360的基本內(nèi)容。第9～11章分專題深入介紹MCS-51系列單片機(jī)常用串行擴(kuò)展接口實(shí)例，典型的LED數(shù)碼顯示、鍵盤和LCD顯示接口及應(yīng)用實(shí)例。　　本教材基本部分仍以介紹MCS-51內(nèi)容為核心，但應(yīng)用部分，結(jié)合當(dāng)前單片機(jī)發(fā)展趨勢嘗試引入C8051的部分內(nèi)容，但這部分內(nèi)容以應(yīng)用為重點(diǎn)?！　”緯η髢?nèi)容簡明易懂，理論聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)，精選實(shí)用接口電路和程序?！　”緯勺鳛殡姎庑畔㈩惐緦？拼髮W(xué)生單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教材，也可以供單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)人員作為參考書使用。

書籍目錄

第1章 緒論11.1 單片機(jī)的發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢11.2 MCS51及其兼容系列單片機(jī)簡介31.3微型計(jì)算機(jī)數(shù)制及轉(zhuǎn)換81.4微型計(jì)算機(jī)中數(shù)和字符的表示11習(xí)題119第2章 MCS51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)與組成202.1 MCS51單片機(jī)的構(gòu)成202.2 MCS51存儲器結(jié)構(gòu)222.2.1核內(nèi)RAM與SFR222.2.2 XRAM存儲空間292.2.3程序存儲器302.3 MCS51的時(shí)鐘與復(fù)位電路302.3.1時(shí)鐘電路302.3.2復(fù)位方式與復(fù)位電路322.4 AT89C51/52引腳與功能362.5 AT89C51的I/O接口特性38習(xí)題242第3章 MCS51單片機(jī)指令系統(tǒng)433.1 MCS51指令格式433.2 MCS51系統(tǒng)的尋址方式453.3 MCS51指令集513.3.1核內(nèi)傳送指令513.3.2 算術(shù)運(yùn)算類指令563.3.3 邏輯運(yùn)算指令613.3.4 移位類指令643.3.5 轉(zhuǎn)移指令663.3.6 布爾變量操作類指令713.3.7 XRAM及ROM傳送指令743.4 匯編語言程序格式與調(diào)試環(huán)境763.5 匯編語言程序典型結(jié)構(gòu)實(shí)例803.5.1順序程序設(shè)計(jì)803.5.2 分支程序設(shè)計(jì)813.5.3 循環(huán)程序設(shè)計(jì)833.5.4 子程序設(shè)計(jì)853.5.5 典型程序設(shè)計(jì)舉例90習(xí)題 394第4章 MCS51/52中斷系統(tǒng)與外部中斷954.1 中斷的概念954.2 MCS51/52中斷系統(tǒng)984.3 MCS51系統(tǒng)的外部中斷104習(xí)題4109第5章 MCS51/52的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1105.1 MCS51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)與原理1105.2 MCS51定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1應(yīng)用1165.3 MCS52定時(shí)器T2120習(xí)題 5123第6章 MCS51異步串行接口1246.1串行通信的概念1246.2 MCS51串行接口1286.2.1 MCS51串行接口的結(jié)構(gòu)1286.2.2 MCS51串行接口的設(shè)置與控制1296.2.3 MCS51異步串行接口的工作方式1316.3 波特率的計(jì)算與設(shè)置1356.4串行口應(yīng)用舉例1376.5 RS232接口與應(yīng)用1406.6 RS485接口與應(yīng)用145習(xí)題 6154第7章 MCS51基本擴(kuò)展舉例1557.1 MCS51單片機(jī)核外總線概述1557.2 數(shù)據(jù)存儲器XRAM擴(kuò)展1577.3 數(shù)字I/O擴(kuò)展1587.3.1簡單I/O口的擴(kuò)展1587.3.2 可編程并行I/O接口8255A1607.4 A/D轉(zhuǎn)換器及其擴(kuò)展1707.5 D/A轉(zhuǎn)換器及其擴(kuò)展1767.6 綜合擴(kuò)展實(shí)例1827.7 非總線式并行擴(kuò)展舉例183習(xí)題 7185第8章 C8051F360簡介1878.1 C8051F360概述1878.2 存儲器組織1908.3 時(shí)鐘系統(tǒng)2048.4 復(fù)位系統(tǒng)2108.5 中斷系統(tǒng)2188.6 輸入輸出端口2248．7 調(diào)試方法與工具234習(xí)題 8240第9章 常用的串行接口技術(shù)2419.1 常用的串行總線簡介2419.1.1 SPI串行總線2419.1.2 I2C總線2439.2 串行E2PROM X5045接口擴(kuò)展技術(shù)2469.3 串行A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC25432569.4 串行E2PROM芯片AT24CXX系列2629.5 串行D/A轉(zhuǎn)換芯片MAX5172709.6 串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片PCF8563274習(xí)題9281第10章 LED顯示與鍵盤接口28310.1 鍵盤接口方式及LED顯示器接口方式28310.2 幾種簡單鍵盤接口28510.3 串行接口鍵盤與LED數(shù)碼顯示電路28810.4 8255構(gòu)成的動態(tài)掃描顯示與行列式鍵盤電路29410.5 串行專用鍵盤/顯示管理芯片HD7279298習(xí)題10308第11章 LCD及其接口30911.1 數(shù)碼型LCD30911.2 并口點(diǎn)陣圖形LCD模塊31611.3 串口點(diǎn)陣圖形LCD322習(xí)題11330

章節(jié)摘錄

　　第1章　緒論　　生活在信息時(shí)代，幾乎每天都要使用計(jì)算機(jī)，除了常見的微型計(jì)算機(jī)以外，單片機(jī)作為一種集成在一個(gè)芯片上的微型計(jì)算機(jī)也具有廣泛的應(yīng)用，如：手機(jī)、電視、空調(diào)、洗衣機(jī)和電冰箱等電子產(chǎn)品中都有單片機(jī)。　　本章將首先介紹單片機(jī)的一些基本知識，包括單片機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)和發(fā)展趨勢等，然后講解數(shù)制、碼制和不同數(shù)制間的轉(zhuǎn)換方法，為讀者后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。　　1.1　單片機(jī)的發(fā)展歷史與發(fā)展趨勢　　1.單片機(jī)的發(fā)展歷史　　我國的單片機(jī)發(fā)展應(yīng)用，大體經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代。　?。?）起步時(shí)代　　嚴(yán)格意義上講，單片機(jī)是從單板機(jī)TP801（CPU）發(fā)展開始的，20世紀(jì)70年代，以Z80CPU為核心的單板機(jī)，曾在我國較大范圍內(nèi)流行了一段時(shí)間，這一時(shí)段雖然不長，但對我國工業(yè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)控制、檢測等方面的應(yīng)用產(chǎn)生了較大的影響，也為后來MCS一51單片機(jī)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?！　。?）MCS-51時(shí)代　　開始于Intel公司推出的MCS-48，在我國并未大面積推廣流行。直到20世紀(jì)80年代初期MCS-51的推出，成為這一時(shí)代走向輝煌的開始?！　≡谖覈?，MCS-51的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段。第一階段主要是8031、8032的應(yīng)用階段，應(yīng)用中必須擴(kuò)充其程序存儲器，所以還算不上真正意義的單片機(jī)，但與單板機(jī)（TP801）相比，必須擴(kuò)充的內(nèi)容很少，已非常接近“單片機(jī)”了。在這一階段Intel公司也有片內(nèi)帶程序的8051和8751產(chǎn)品，但前者用戶無法寫人程序，后者雖然應(yīng)用了EPROM作為程序存儲器，但這種型號價(jià)格太高，需要紫外線擦除，寫入擦除極不方便，因此，這種型號在我國很難大面積推廣。第二階段，ATMEL公司推出89C5X和后來的89S5X，極大地推動了MCS-51單片機(jī)的應(yīng)用?？梢哉f，從這時(shí)開始，才有了真正意義上的推廣型的“單片機(jī)”。

編輯推薦

　　《MCS-51/52單片機(jī)原理與實(shí)踐》力求內(nèi)容簡明易懂，理論聯(lián)系實(shí)際，從實(shí)戰(zhàn)出發(fā)，精選實(shí)用接口電路和程序?！禡CS-51/52單片機(jī)原理與實(shí)踐》可作為電氣信息類本專科大學(xué)生單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程教材，也可以供單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)人員作為參考書使用。

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