M68HC11单片机开发与应用PDF电子书下载

第一部分M68HC11 结构与原理 3

1MOtorola单片机 3

1.1概述 3

1.1.1 Motorola单片机发展概况 3

目 录 3

1.1.2 Motorola单片机结构特点 4

1.2 M68HC11系列单片机 5

1.2.1 M68HC11产品系列 5

1.2.2 MC68HC11E9特性 6

1.2.3 MC68HC11E9单片机引脚说明 8

1.3 Motorola 32位单片机 14

1.3.1中央处理器（CPU32） 15

1.3.4系统集成模块（SIM） 16

1.3.2定时处理器（TPU） 16

1.3.3串行队列模块（QSM） 16

1.3.5 RAM 17

2系统配置与工作方式 19

2.1 系统配置 19

2.1.1 配置寄存器CONFIG 19

2.1.2 CONFIG寄存器的编程与擦除 20

2.2工作方式选择 21

2.3 M68HC11的工作方式 23

2.3.1普通单片工作方式 23

2.3.2普通扩展工作方式 23

2.3.3特殊自举方式 27

2.3.4特殊测试方式 28

3.1 CPU寄存器 31

3中央处理器（CPU）与片上存储器 31

3.1.1 累加器A、B和双累加器D 32

3.1.2变址寄存器X、Y 32

3.1.3栈指针SP 32

3.1.4程序计数器PC 33

3.1.5条件码寄存器CCR 33

3.2片上存储器 34

3.2.1存储器分布 34

3.2.2 RAM和INIT寄存器 35

3.2.3 ROM 37

3.2.4 EEPROM 37

3.3.1 WAIT方式 39

3.3 M68HC11 CPU的低功耗方式 39

3.3.2 STOP方式 40

4复位和中断 41

4.1复位 41

4.1.1 M68HC11的系统初始化条件 41

4.1.2复位形式 43

4.2 中断 48

4.2.1 条件码寄存器CCR中的中断屏蔽位 48

4.2.2中断优先级与中断矢量 49

4.2.3非屏蔽中断 52

4.2.4实时中断 53

4.2.5中断处理过程 56

5.1.1立即寻址（IMM） 59

5 M68HC11指令系统 59

5.1 M68HC11寻址方式 59

5.1.2 扩展寻址（EXT） 60

5.1.3 直接寻址（DIR） 60

5.1.4 变址寻址（INDX、INDY） 61

5.1.5 固有寻址（INH） 62

5.1.6 相对寻址（REL） 62

5.1.7前置字节 63

5.2 M68HC11指令系统 63

5.2.1 累加器和存储器指令 63

5.2.2栈和变址寄存器指令 68

5.2.3条件码寄存器指令 69

5.2.4程序控制指令 70

6.1 概述 73

6输入与输出 73

6.2并行I/O口 74

6.2.1并行I/O寄存器 74

6.2.2应答I/O子系统 76

6.3 串行通信接口SCI 82

6.3.1基本特性 83

6.3.2数据格式 83

6.3.3 SCI硬件结构 84

6.3.4 SCI寄存器 86

6.4 串行外围接口SPI 92

6.4.1 SPI特性 92

6.4.2 SPI引脚信号 92

6.4.3 SPI结构 93

6.4.4 SPI寄存器 95

6.4.5SPI系统与外部设备进行串行数据传输 99

7定时器系统与脉冲累加器 105

7.1概述 105

7.2循环计数器 107

7.2.1时钟分频器 107

7.2.2计算机正常工作监视功能 110

7.2.3定时器标志的清除 110

7.3输入捕捉功能 111

7.3.1概述 111

7.3.2 定时器输入捕捉锁存器（TIC1、TIC2、TIC3） 112

7.3.4输入捕捉中断 113

7.3.3输入信号沿检测逻辑 113

7.4输出比较功能 114

7.4.1概述 114

7.4.2输出比较功能使用的寄存器 116

7.4.3输出比较示例 118

7.5脉冲累加器 119

7.5.1概述 119

7.5.2脉冲累加器控制和状态寄存器 121

8A/D转换系统 125

8.1 电荷重新分布技术与逐次逼近算法 125

8.1.1基本电路 125

8.1.2 A/D转换逐次逼近算法原理 130

8.2.1逐次逼近A/D转换器 131

8.2 M68HC11中A/D转换的实现方法 131

8.2.2控制寄存器 132

8.2.3系统控制逻辑 135

9单片机的内部操作 137

9.1用立即寻址方式使两数相加 137

9.2用扩展寻址方式使两数相加并存和 140

9.3用变址寻址和相对寻址方式加一个数表 142

第二部分 M68HC11 EVB性能评估板 152

10M68HC11 EVB性能评估板原理与技术特性 152

10.1 M68HC11 EVB的硬件结构 152

10.1.1 M68HC11 EVB的组成 152

10.1.2硬件配置 154

10.2 M68HC11 EVB监控程序 161

10.2.1 BUFFALO监控程序的内核 162

10.2.2中断矢量 164

10.2.3操作 165

10.2.4监控命令 169

10.2.5汇编／反汇编示例 180

10.2.6装入过程 183

10.2.7 Kermit程序 184

10.3 S－记录 186

10.3.1 S－记录内容 186

10.3.2 S－记录类型 186

10.3.3 S－记录示例 187

1.1.1 用Kermit使EVB与IBM-PC连接 189

1.1 EVB和BUFFALO监控命令练习 189

11M68HC11 EVB的应用 189

11.1.2显示和修改存储器内容 190

11.1.3观察存储器中的BUFFALO监控程序并反汇编 191

11.2输入并执行机器语言代码 192

11.2.1输入一个简单的程序 192

11.2.2显示输入的内容 192

11.2.3运行程序 192

11.2.4修改程序 193

11.2.5单步执行程序指令 193

11.3 练习使用BUFFALO行汇编程序，设置断点 194

11.3.1 用BUFFALO行汇编（ASM）输入一个用户程序 194

11.3.2使用断点 195

11.4程序的编辑、汇编与装入 197

11.4.1 编辑程序（RED） 198

11.4.2 AS11汇编程序 198

11.4.3 装入到EVB 199

第三部分 M68HC11的开发与应用 203

12基本编程练习 203

12.1累加器与寻址方式 203

12.1.1 概述 203

12.1.2固有寻址练习 205

12.1.3立即寻址练习 205

12.1.4直接寻址练习 205

12.1.5双累加器D和应用 206

12.2.1条件码寄存器CCR 207

12.2条件码寄存器，相对寻址方式和扩展寻址方式 207

12.2.2相对寻址方式 210

12.2.3转移指令 212

12.2.4扩展寻址方式 212

12.2.5多位加法 213

12.2.6多位乘法 215

12.3 BCD码、变址寻址方式、移位操作 216

12.3.1 BCD码 216

12.3.2变址寻址方式 216

12.3.3移位指令 219

12.4.1栈的概念 221

12.4.2栈在执行子程序和中断服务程序时的应用 221

12.4栈及其应用 221

1 2.4.3示例 222

13M68HC11程序设计 227

13.1快餐食品售货器原理 227

13.2有限状态机模型 228

13.3快餐食品售货器有限状态机模型 230

13.4有限状态机算法 231

14M68HC11与外部的接口与实验 238

14.1 并行I/O口实验 238

14.1.1概述 238

14.1.2观察口 B、口C的输出 238

14.1.3 口B与发光二极管LED的连接 239

14.1.4键盘接口 240

14.2.1查询与中断 244

14.2中断实验 244

14.2.2 中断处理过程 245

14.2.3中断矢量示例 247

14.2.4可屏蔽中断与非屏蔽中断实验 247

14.3 A/D转换实验 249

14.3.1概述 249

14.3.2单通道非扫描测量实验 250

14.3.3单通道扫描测量实验 252

14.4定时器系统实验 255

14.4.1 利用定时器系统的输入捕捉功能测量一个输入矩形波的周期 255

14.4.2利用定时器系统的输入捕捉功能测量输入矩形波的脉冲宽度 258

14.4.3利用定时器系统的输出比较功能产生一个方波信号 261

14.4.4 用定时器输出比较功能生成一个PWM矩形波信号 263

1 5.1.1 简介 267

15.1.2步进电机的转动方向与转速 267

15接口设计及应用 267

15.1步进电机接口设计 267

15.2全应答方式的并行I/O通信 274

15.2.1并行传输协议 274

15.2.2从一个终端向另一个终端传输数据的程序 276

附 录 279

附录1 ASCII码表 279

附录2 M68HC11A8的寄存器和控制位 280

附录3 MC68HC11E9的指令系统、寻址方式及执行时间 282

附录4 BUFFALO监控的部分子程序 290

主要参考资料 291