单片机应用技术大全PDF电子书下载

目录 1

第一章　单片机原理及应用 1

1.1　单片机的数制、码制和运算方法 1

1.1.1　进位计数制 1

1.1.2　二进制数及其运算 1

1.1.3　其它进位制及其转换 4

1.1.4　码制——原码、反码和补码 9

1.1.5　补码运算 11

1.1.6　进位与溢出 12

1.1.7　编码问题 14

1.2　单片机中的基本电路 17

1.2.1　门电路 17

1.2.2　触发器 20

1.2.3　寄存器 23

1.2.4　运算电路 25

1.2.5　三态逻辑电路、译码电路和多路选择器 27

1.2.6　存储器 28

1.3　单片机的结构和工作过程 32

1.3.1　微型计算机的组成 32

1.3.2　微处理器、微型机和微机系统 33

1.3.3　单片机的基本结构 34

1.3.4　单片机的操作 40

1.4　常用单片机系列及MCS—51系列单片机 45

1.4.1　常用单片机系列 45

1.4.2 MCS—51单片机结构 48

1.4.3 MCS—51的存储器结构 51

1.4.4　输入／输出端口的结构 55

1.4.5 MCS—51 CPU时序和其它电路 56

1.4.6 MCS—51的指令系统 59

1.4.7 定时器／计数器 70

1.4.8 串行接口 75

1.4.9 中断 78

1.5 Z8单片机 81

1.5.1 Z8单片机的结构 82

1.5.2 Z8单片机的时序 89

1.5.3　寻址方式 91

1.5.4　指令系统 92

1.6 MCS—96系列单片机 94

1.6.1 MCS—96单片机结构及工作原理 95

1.7　单片机的应用 101

1.6.2　指令系统 101

1.7.1　单片机在智能仪表方面的应用 102

1.7.2　单片机在实时控制方面的应用 102

1.7.3　单片机在农业中的应用 102

1.7.4　单片机在家用电器及消费品中的应用 103

1.7.5　单片机在通信技术中的应用 103

1.7.6　单片机在铁路运输中的应用 103

第二章　单片机应用系统设计与开发基础 104

2.1　单片机应用系统的构成方式 104

2.1.1　计算机应用系统 104

2.1.2　单片机应用系统的分类 106

2.1.3　单片机应用系统的构成方式 108

2.2　单片机应用系统的设计与开发 109

2.2.1　单片机应用系统的设计 109

2.2.2　单片机应用系统的开发 115

2.3　单片机最小应用系统设计 119

2.3.1　单片机的时钟设置 119

2.3.2 8051/8751最小应用系统 122

2.3.3 8031最小应用系统 122

2.3.4　最小应用系统设计实例 123

3.1.1　常用存储器扩展芯片分类及其性能特点 124

第三章　单片机应用系统的存储器扩展技术 124

3.1　概述 124

3.1.2　单片机的外部扩展性能 126

3.1.3　存储器扩展的基本方法 127

3.2　单片机应用系统的程序存储器扩展 129

3.2.1　单片机应用系统程序存储器的扩展特点 129

3.2.2　程序存储器EPROM的扩展技术 131

3.2.3 程序存储器E2PROM的扩展技术 138

3.3.1　单片机应用系统数据存储器的扩展特点 145

3.3.2　数据存储器SRAM的扩展技术 145

3.3　单片机应用系统的数据存储器扩展 145

3.3.3　数据存储器E2PROM的扩展技术 149

3.4 MCS—96系列单片机应用系统的存储器扩展技术 153

3.4.1 MCS—96系列单片机的外部扩展性能 153

3.4.2 MCS—96系列单片机的存储器扩展技术 155

3.5　大容量数据存储器在单片机应用系统中的扩展技术 158

3.5.1 SRAM HM628128在单片机应用系统中的扩展技术 158

3.5.2 E’PROM AT28MC040在单片机应用系统中的扩展技术 159

3.5.3 Flash Memory在单片机应用系统中的扩展技术 162

4.1.1 单片机接口电路内容及特点 171

4.1　单片机接口技术概述 171

第四章　单片机接口技术 171

4.1.2　单片机接口电路设计原则 172

4.2　人机信号通道接口技术 173

4.2.1　键盘接口技术 173

4.2.2　显示器接口技术 179

4.2.3　键盘、显示器典型接口技术 187

4.2.4　打印机接口技术 194

4.3　前向信号通道接口技术 201

4.3.1 模拟量信号采集接口技术 201

4.3.2 外部I/O口扩展技术 214

4.3.3　中断源扩展接口技术 219

4.3.4　前向通道中的V/F转换技术 221

4.4　后向信号通道接口技术 223

4.4.1 开关量输出接口技术 223

4.4.2 D/A转换器接口技术 226

4.4.3　脉冲输出接口技术 228

4.5　相互信号通道接口技术 230

4.5.1 串行通讯基础 230

4.5.2 单片机串行接口 236

4.5.3　单片机双机通讯技术 241

4.5.4　单片机多机通讯技术 249

4.5.5 PC及兼容机与单片机通讯技术 256

第五章 单片机应用程序设计技术 263

5.1　应用程序设计的一般方法及特点 263

5.1.1　单片机程序设计语言 263

5.1.2　应用程序设计的一般方法 264

5.1.3　应用程序设计特点 268

5.2　应用程序设计的硬件环境 269

5.2.1 MCS—51的应用特征 269

5.2.2 MCS—51应用系统的硬件环境 272

5.2.3 MCS—96应用特征及硬件环境 273

5.2.4　应用程序开发环境 281

5.3　应用程序的汇编语言设计 281

5.3.1 应用系统的典型程序结构 281

5.3.2　基本结构程序设计 283

5.3.3 MCS—51/96典型程序设计 295

5.4　应用程序中的浮点运算及程序库 308

5.4.1　定点数与浮点数的表示方法 308

5.4.2　浮点数的运算规则 310

5.4.3　多字节浮点数的规格化和对阶 310

5.4.4 MCS—51单片机浮点程序库的特点 315

5.4.5 MCS—51基本运算子程序的设计方法 316

5.4.6 MCS—51函数子程序的设计方法 320

5.4.7 MCS—51数制转换子程序设计方法 327

5.4.8 MCS—51定点双精度无符号乘、除法子程序设计方法 331

5.4.9 MCS—96浮点程序 331

5.4.10 MCS—51浮点程序库程序清单 332

5.5　应用程序的高级语言设计 360

5.5.1 PL/M—96高级语言特点 360

5.5.2 PL/M程序设计与操作步骤 362

5.5.3 PL/M语言和汇编语言程序接口 363

5.5.4 PL/M—96与C语言程序连接 363

5.5.5 PL/M—96编程应用举例 367

第六章　单片机总线扩展技术 376

6.1　单片机总线的—般概念 376

6.1.1　总线及其分类 376

6.1.2 总线驱动 377

6.2 STD总线 379

6.2.1 概述 379

6.1.4 总线标准和常见的总线类型 379

6.1.3 总线仲裁（占用权） 379

6.2.2 STD总线结构 380

6.2.3 单片机CPU模板 383

6.2.4 单片机STD总线系统的组成 386

6.3 I2C总线 387

6.3.1 概述 387

6.3.2 I2C总线结构 387

6.3.3 I2C总线的应用 398

6.4.2 HCMOS型SPI串行总线 402

6.4.1 概述 402

6.4 SPI总线 402

6.4.3 HMOS型SPI串行总线 . 411

6.5 MICROWIRE总线 414

6.5.1 概述 414

6.5.2 COP400系列单片机的MICROWIRE总线 416

6.5.3 COP800系列单片机的MICROWIRE/PLUS总线 423

6.6 BIT总线 427

6.6.1 概述 427

6.6.2 BITBUS的通讯规程 428

6.6.3 8044的硬件结构 435

6.6.4 BITBUS应用设计 440

6.7.1 串行总线接口标准 442

6.7 常用总线接口标准 442

6.7.2 并行总线接口标准 448

第七章 低功耗单片机系统设计技术 459

7.1 低功耗单片机系统的概念及特点 459

7.2 CMOS数字集成电路简介 460

7.3 低功耗单片机系统的设计技术 460

7.3.1 低功耗单片机系统设计的总体思想 460

7.3.2 低功耗单片机系统设计中的CPU 462

7.3.3 低功耗单片机系统设计中的存储器 467

7.3.4 低功耗单片机系统的软件设计技术 468

7.4 低功耗单片机系统的接口设计技术 469

7.4.1 CMOS双口RAM的并行通信接口 469

7.4.2 单片机与串行通信接口的设计技术 475

7.5 低功耗单片机系统的显示技术 480

7.5.1 液晶显示原理 480

7.5.2 笔画式液晶显示器的应用 484

7.5.3 点阵式液晶显示器的原理及应用 487

7.6 低功耗单片机系统的电源供给 490

7.6.1 电池直接供电 490

7.6.2 开关式直流电源变换器供电 491

第八章 单片机语音合成技术 492

8.1 语音合成的技术基础 492

8.1.1 语音信号 492

8.1.2 语音信号的采样与存储 493

8.1.3 语音的数字合成方法 496

8.1.4 语音合成芯片概述 500

8.2 语音合成芯片UM5101及其单片机接口技术 502

8.2.1 语音合成芯片UM5101 502

8.2.2 UM5101语音合成芯片的外围电路 505

8.2.3 UM5101单片机接口技术 506

8.3 语音合成芯片T6668及其单片机接口技术 512

8.3.1 语音合成芯片T6668 512

8.3.2 T6668语音合成芯片的外围电路 529

8.3.3 T6668单片机接口技术 532

8.4 语音合成芯片TC8830AF及其单片机接口技术 544

8.4.1 语音合成芯片TC8830AF 544

8.4.2 TC8830AF语音合成芯片的外围电路 557

8.4.3 TC8830AF单片机接口技术 558

9.1 概述 568

9.1.1 干扰及其抑制 568

第九章 单片机应用系统中的抗干扰措施 568

9.1.2 抗干扰措施的进一步增强 569

9.2 硬件的抗干扰设计 570

9.2.1 供电系统的抗干扰设计 570

9.2.2 长线传输的抗干扰设计 574

9.2.3 印刷电路板的抗干扰设计 582

9.2.4 地线系统的设计与正确的屏蔽方法 585

9.3 软件的扰干扰设计 587

9.3.1 数据采集的软件抗干扰 587

9.3.2 控制失灵的软件抗干扰 603

9.3.3 程序运行失常的软件抗干扰 612

第十章 GAL器件及单片机应用系统的加密技术 622

10.1 通用阵列逻辑器件GAL 622

10.1.1 GAL的发展由来及类型 622

10.1.2 GAL的基本结构 625

10.1.3 GAL产品简介 638

10.1.4 GAL的编程技术 653

10.1.5 GAL器件的应用 655

10.2 单片机应用系统硬件加密技术与软件加密技术 663

10.2.1 单片机应用系统硬件加密技术 664

10.2.2 单片机应用系统软件加密技术 668

第十一章 单片机应用系统开发工具 670

11.1 概述 670

11.1.1 开发工具的主要功能 670

11.1.2 单片机开发系统的选择原则 671

11.2 单片机应用开发系统主要软件 671

11.2.1 全屏幕编辑软件 671

11.2.2 交叉汇编软件 673

11.2.3 DEBUG调试软件 675

11.3 通用型单片机应用开发系统 678

11.3.1 SICE—Ⅳ型单片机仿真器 678

11.3.2 ATD系列单片机应用开发系统 685

11.3.3 KHK—ICE—51单片机仿真开发系统 689

11.4 实用型单片机开发系统 692

11.4.1 SCB—I单片机应用开发系统原理 692

11.4.2 SCB—I开发系统使用方法 695

第十二章 单片机应用系统调试与故障分析 705

12.1 应用系统的硬件调试 705

12.1.1 输出模块的调试 705

12.1.2 输入模块的调试 707

12.1.3 拨盘开关输入模块的调试 708

12.1.4 外部数据区RAM的调试 709

12.1.5 外部程序区EPROM的调试 710

12.1.6 8255并行接口的调试 711

12.1.7 8155的调试 713

12.1.8 外部中断和定时器中断的调试 713

12.1.9 LED字符显示器的调试 715

12.1.10 键盘的调试 718

12.1.11 打印机接口的调试 721

12.1.12 A/D转换器的调试 722

12.1.13 D/A转换器的调试 724

12.2.1 源程序的编辑 725

12.2 应用系统软件的调试 725

12.2.2 源程序的汇编 726

12.2.3 用户程序的调试 727

12.2.4 用户程序的固化 730

12.3 应用系统故障分析 730

12.3.1 故障分析方法 731

12.3.2 电路连接性故障分析 731

12.3.3 最小单片机系统的故障分析 732

12.3.4 系统级故障分析 733

13.2.1 SMARTWORK简介 734

13.2 SMARTWORK 734

13.1 概述 734

第十三章 印刷电路的CAD软件及应用 734

13.2.2 印刷电路板的编辑 737

13.2.3 程序命令和自动布线 739

13.2.4 印刷电路板图的输出 743

13.3 TANGO 745

13.3.1 TANGO简介 745

13.3.2 原理图编辑软件Schematic—Edit 746

13.3.3 印刷电路板图设计软件PCB—EDIT 754

13.3.4 印刷电路板自动布线软件ROUTE 760

13.3.5 印刷电路板图后处理程序PCB—PLOT 763

13.4 PROTEL 766

13.4.1 PROTEL简介 766

13.4.2 原理图编辑SCHEDIT 767

13.4.3 原理图应用程序 777

13.4.4 原理图器件库编辑SLM 779

13.4.5 印刷电路板设计TRAXEDIT 781

13.4.6 印刷电路板实用程序 792

14.1.1 电脑游戏机的由来 795

14.1.2 电脑游戏机是伴随着半导体工业的兴盛而诞生的 795

1.4.1 电脑游戏机的由来和发展 795

第十四章 电脑游戏机及其维修 795

14.1.3 微电脑的应用使电子游戏机的发展进入鼎盛时期 796

14.1.4 电子游戏机的发展趋势 797

1.4.2 电子游戏机的设计思想 798

14.2.1 电子游戏机的设计思想 798

14.2.2 电子游戏机的基本结构 799

1.4.3 游戏机的分类 800

14.3.1 模拟式游戏机 800

14.3.3 袖珍电子游戏器 802

14.3.2 家用电视游戏机 802

14.3.4 商用电脑电视游戏机 803

14.4 家用电脑游戏机原理 805

14.4.1 6527单片机 805

14.4.2 6528图像处理器 807

14.4.3 6116随机存储器 808

14.4.4 6527CPU工作原理分析 809

14.4.5 6528PPU工作原理分析 810

14.4.6 接口电路工作原理 812

14.4.7 时钟电路工作原理 814

14.4.8 游戏卡介绍 816

14.5.1 系统的基本组成及原理 818

14.5 大型商用电脑游戏机的原理 818

14.5.2 电脑板原理 819

14.5.3 扫描板原理 820

14.5.4 开关电源的原理 822

14.6 电脑游戏机的故障维修技术 824

14.6.1 维修必备工具 824

14.6.2 维修技巧 828

14.6.3 电脑游戏机的维修 829

第十五章 单片机应用实例 841

15.1 单片机在微波炉中的应用实例 841

15.2 单片机在录音座控制器中的应用实例 843

15.3 单片机在电视机中的应用实例 846

15.4 单片机在电风扇中的应用实例 848

15.5 单片机在全自动洗衣机中的应用实例 851

15.6 单片机在智能仪表中的应用实例 854

15.7 单片机的其它应用实例 860

15.7.1 单片机在公共汽车上的应用 860

15.7.2 单片机路灯控制器 862

附录一 MCS—96指令表 864

附录二 国外集成电路制造公司商标图案及其电路型号命名法 867

主要参考文献 887