PIC单片机实用教程 提高篇 第2版PDF电子书下载

第1章　并行端口引脚上的复合功能及其应用 2

1.1 RA端口 2

1.1.1 与RA端口相关的寄存器 2

1.1.2　电路结构和工作原理 3

1.1.3　编程方法 5

1.2　RB端口 5

1.2.1　与RB端口相关的寄存器 6

1.2.2　电路结构和工作原理 7

1.2.3　编程方法 9

1.3　RC端口 10

1.3.1　与RC端口相关的寄存器 10

1.3.2　电路结构和工作原理 11

1.3.3　编程方法 13

1.4　RD端口 13

1.4.1　与RD端口相关的寄存器 14

1.4.2　电路结构和工作原理 15

1.4.3　编程方法 15

1.5　RE端口 16

1.5.1　与RE端口相关的寄存器 16

1.5.2　电路结构和工作原理 17

1.5.3　编程方法 18

1.6　PSP并行从动端口 18

1.6.1　与PSP端口相关的寄存器 19

1.6.2　电路结构和工作原理 19

1.7　应用举例 22

【实验范例1.1】通过PSP并行从动端口实现双机通信 22

思考题与练习题 28

第2章 定时器／计数器TMR1及其应用技术 29

2.1　定时器／计数器TMR1模块的特性 29

2.2　定时器／计数器TMR1模块相关的寄存器 30

2.3　定时器／计数器TMR1模块的电路结构 31

2.4　定时器／计数器TMR1模块的工作原理 33

2.4.1　如何禁止TMR1工作 35

2.4.2　定时器工作方式 35

2.4.3　计数器工作方式 35

2.4.4　TMR1寄存器的赋值与复位 39

2.5　定时器／计数器TMR1模块的应用举例 39

【实验范例2.1】蠕动显示的8只LED信号灯 40

【实验范例2.2】秒信号发生器 44

思考题与练习题 48

第3章　定时器TMR2及其应用技术 49

3.1　定时器TMR2模块的特性 49

3.2　定时器TMR2模块相关的寄存器 50

3.3　定时器TMR2模块的电路结构 51

3.4　定时器TMR2模块的工作原理 53

3.4.1　如何禁止TMR2工作 53

3.4.2　定时器工作方式 54

3.4.3　寄存器TMR2和PR2以及分频器的复位 55

3.4.4　TMR2模块的初始化编程 56

3.5　定时器TMR2模块应用举例 56

【实验范例3.1】路标导向灯 56

【实验范例3.2】2 kHz对称方波发生器 59

【实验范例3.3】滴水显示的8只LED信号灯 62

思考题与练习题 65

第4章　输入捕捉／输出比较／脉宽调制CCP及其应用技术 67

4.1　输入捕捉工作模式 67

4.1.1　输入捕捉模式相关的寄存器 67

4.1.2　输入捕捉模式的电路结构 68

4.1.3　输入捕捉模式的工作原理 69

4.1.4　输入捕捉模式的应用举例 70

【实验范例4.1】负脉冲宽度简易测量仪 71

4.2　输出比较工作模式 77

4.2.1　输出比较模式相关的寄存器 78

4.2.2　输出比较模式的电路结构 78

4.2.3　输出比较模式的工作原理 79

4.2.4　输出比较模式的应用举例 81

【实验范例4.2】简易时间控制器 81

【实验范例4.3】遥控编码信号码型发生器 84

4.3　脉宽调制输出工作模式 89

4.3.1　脉宽调制模式相关的寄存器 89

4.3.2　脉宽调制模式的电路结构 91

4.3.3　脉宽调制模式的工作原理 93

4.3.4　脉宽调制模式的应用举例 97

【实验范例4.4】按钮控制灯具调光器 97

4.4　两个CCP模块之间的相互关系 102

思考题与练习题 103

第5章　模／数转换器ADC及其模拟接口技术 105

5.1　背景知识 105

5.1.1　ADC种类与特点 105

5.1.2　ADC器件的工作原理 106

5.2　PIC16F87X片内ADC模块 109

5.2.1　ADC模块相关的寄存器 109

5.2.2　ADC模块结构和操作原理 113

5.2.3　ADC模块操作时间要求 115

5.2.4　特殊情况下的A/D转换 119

5.2.5　ADC模块的转换精度和分辨率 120

5.2.6　ADC模块的操作编程 121

5.3　PIC16F87X片内ADC模块的应用举例 122

【实验范例5.1】单通道模拟量采集器 122

【实验范例5.2】单线扫描实现多键输入的技术方案 127

5.7　ADC功能虚拟技术 131

5.7.1　RC充放电法 131

5.7.2　RC振荡器法 133

5.7.3　电压比较器法 134

思考题与练习题 136

第6章 串行通信概念和串行通信接口USART及其应用 137

6.1　串行通信的相关概念 137

6.1.1 串行通信的两种基本方式 138

6.1.2　串行通信的数据传送制式 140

6.1.3 串行通信中的控制方式 141

6.1.4　串行通信中的码型、编码方式和帧结构 141

6.1.5 串行通信中的检错和纠错方式 142

6.1.6　串行通信组网方式 145

6.1.7 串行通信接口电路和参数 147

6.1.8　串行通信的传输速率 148

6.2　PIC16F87X片内通用同步／异步收发器USART模块 149

6.2.1　USART模块相关的寄存器 151

6.2.2　USART波特率发生器BRG 154

6.2.3　USART模块的异步工作方式 157

6.2.4　USART模块的同步主控工作方式 170

6.2.5　USART模块的同步从动工作方式 176

6.3　通用同步／异步收发器USART的应用举例 179

【实验范例6.1】微机COM串口与单片机UART串口进行双向通信 179

【实验范例6.2】经过UART串口进行的人-机对话 186

【实验范例6.3】利用USRT扩展8位并行输出口线 193

思考题与练习题 197

第7章　SPI接口概念、SPI接口模块和SPI接口应用 200

7.1　关于SPI接口的背景知识和基本概念 200

7.1.1　SPI接口信号描述 200

7.1.2　基于SPI的系统构成方式 201

7.1.3　SPI接口工作原理 203

7.1.4　兼容的MicroWire接口 205

7.2　PIC16F87X的SPI接口 207

7.2.1　SPI接口相关的寄存器 208

7.2.2　SPI接口的结构和操作原理 211

7.2.3　SPI接口的主控方式 213

7.2.4　SPI接口的从动方式 214

7.3　SPI接口应用举例 215

【实验范例7.1】SPI接口全双工通信能力演示 215

【实验范例7.2】SPI接口多点通信系统演示 219

【实验范例7.3】利用SPI接口连接串行EEPROM存储器93LCXX 226

思考题与练习题 231

第8章 I2C总线原理、I2C总线接口和I2C总线应用 233

8.1　关于I2C总线的背景知识和基本概念 233

8.1.1　名词术语 235

8.1.2　I2C总线的技术特点 237

8.1.3　I2C总线的基本工作原理 238

8.1.4　I2C总线信号时序分析 240

8.1.5　信号传送格式 244

8.1.6　寻址约定 245

8.1.7　技术参数 250

8.1.8　I2C器件与I2C总线的接线方式 252

8.1.9　相兼容的SMBus总线 254

8.2　I2C总线相关的寄存器 256

8.2.1 同步串口状态寄存器SSPSTAT 257

8.2.2 同步串口控制寄存器SSPCON 258

8.2.3　从地址／波特率寄存器SSPADD 259

8.2.4 同步串口控制寄存器2——SSPCON2 259

8.3　典型信号时序的产生方法 260

8.3.1　波特率发生器 261

8.3.2　启动信号 262

8.3.3　重启动信号 263

8.3.4　应答信号 265

8.3.5　停止信号 266

8.4　被控器通信方式 267

8.4.1　硬件结构 267

8.4.2　被主控器寻址 269

8.4.3　被控器接收——被控接收器 270

8.4.4　被控器发送——被控发送器 271

8.4.5　广播式寻址 272

8.5　主控器通信方式 273

8.5.1　硬件结构 273

8.5.2　主控器发送——主控发送器 276

8.5.3　主控器接收——主控接收器 279

8.6　多主通信方式下的总线冲突和总线仲裁 281

8.6.1　发送和应答过程中的总线冲突 282

8.6.2　启动过程中的总线冲突 282

8.6.3　重启动过程中的总线冲突 284

8.6.4　停止过程中的总线冲突 285

8.7　I2C总线接口的应用举例 286

【实验范例8.1】I2C串行接口EEPROM存储器的读／写操作演示 286

思考题与练习题 296

第9章　EEPROM和Flash存储器及其IAP技术 297

9.1　背景知识 297

9.1.1　通用型半导体存储器的种类和特点 297

9.1.2　PIC单片机内部的程序存储器 298

9.1.3　PIC单片机内部的EEPROM数据存储器 299

9.1.4　PIC16F87X内部EEPROM和Flash操作方法 300

9.2　EEPROM读／写相关的寄存器 303

9.2.1　EEPROM地址寄存器EEADR 303

9.2.2　EEPROM数据寄存器EEDATA 304

9.2.3　EEPROM读写控制第一寄存器EECON1 304

9.2.4　EEPROM写控制第二寄存器EECON2 305

9.2.5　第二外设中断标志寄存器PIR2 305

9.2.6　第二外设中断屏蔽寄存器PIE2 306

9.2.7　系统配置字Configuration Word 306

9.3　片内EEPROM数据存储器结构和操作原理 306

9.3.1　从EEPROM中读取数据 307

9.3.2　向EEPROM中烧写数据 308

9.4　Flash在线编程相关的寄存器 310

9.4.1　EEPROM高字节地址寄存器EEADRH 311

9.4.2　EEPROM高字节数据寄存器EEDATH 311

9.4.3 系统配置字Configuration Word 311

9.5　片内Flash程序存储器结构和操作原理 312

9.5.1　读取Flash程序存储器 313

9.5.2　烧写Flash程序存储器 314

9.6　写操作的安全保障措施 316

9.6.1　写入校验方法 316

9.6.2　预防意外写操作的保障措施 317

9.7　EEPROM和Flash应用举例 317

9.7.1　EEPROM的应用 318

【实验范例9.1】EEPROM数据存储器读／写验证 318

【实验范例9.2】改进型简易车辆里程表 323

9.7.2　Flash的应用 329

【实验范例9.3】Flash程序存储器读／写操作验证——IAP技术应用 329

思考题与练习题 335

第10章 常用人机界面、器件及其接口技术 337

10.1　常用人机界面器件类型 337

10.1.1　静态类输入器件 338

10.1.2　动态类输入器件 339

10.1.3　视觉类输出器件 341

10.1.4　听觉类输出器件 344

10.2　开关输入接口方法和设计技巧 346

10.2.1　拨码开关 346

10.2.2　跳线开关 346

10.2.3　单列式按键开关 348

10.2.4　阵列式按键开关 351

10.3　LED输出接口方法和设计技巧 356

10.3.1　分立LED的驱动 356

10.3.2　LED数码管静态驱动方式 357

10.3.3　LED数码管动态驱动方式 359

10.3.4　LED点阵模块动态驱动方式 365

10.4　LED数码管和按键开关组合接口方法和设计技巧 369

10.4.1　利用通用器件 369

10.4.2　利用专用器件 370

10.5　音响输出接口方法和设计技巧 371

10.5.1　压电蜂鸣器 372

10.5.2 自带音源电磁蜂鸣器 373

10.5.3　无音源电磁蜂鸣器 374

10.6　应用举例 375

【实验范例10.1】4×4阵列式键盘接口和编程方法 375

思考题与练习题 382

附录　93LC46串行EEPROM存储器 383

参考文献 391