“十一五”高等院校规划教材 SOC单片机原理与应用：基于C8051F系列PDF电子书下载

第1篇 基础篇 3

第1章 绪论 3

1.1 单片机、微控制器及片上系统 3

1.1.1 单片机 3

1.1.2 微控制器 3

1.1.3 片上系统 3

1.2 单片机的发展 4

1.2.1 SCM阶段 4

1.2.2 MCU阶段 5

1.2.3 SoC阶段 6

1.3 C8051F系列单片机简介 7

1.3.1 C8051F系列单片机的基本组成 7

1.3.2 C8051F020单片机引脚功能 11

1.3.3 C8051F系列单片机的技术特点及分类 14

1.4 课程的教学安排 17

思考与练习 17

第2章 CIP-51微控制器核的基本结构 17

2.1 CIP-51微控制器的结构 18

2.1.1 中央控制器 19

2.1.2 运算器 21

2.2 布尔（位）处理器 23

思考与练习 24

第3章 CIP-51微控制器的时钟系统及电源管理模式3.1 系统时钟电路和振荡器 25

3.1.1 系统时钟信号 25

3.1.2 内部振荡器 26

3.1.3 外部振荡器 26

3.2 时序、定时单位及指令周期 30

3.3 电源管理方式 30

思考与练习 32

第4章 CIP-51微控制器的存储器系统4.1 存储器结构 33

4.2 程序存储器 34

4.3 数据存储器 35

4.3.1 内部数据存储器 35

4.3.2 外部数据存储器 39

4.4 Flash储存器的编程和安全管理 40

4.4.1 Flash存储器编程 40

4.4.2 Flash存储器的安全管理 42

思考与练习 45

第5章 CIP-51微控制器的指令系统5.1 概述 46

5.1.1 指令分类 46

5.1.2 指令格式 46

5.1.3 指令系统中使用的符号 47

5.2 寻址方式和寻址空间 47

5.3 指令系统的分析 50

5.3.1 数据传送类指令 50

5.3.2 算术运算类指令 54

5.3.3 逻辑运算类指令 57

5.3.4 控制转移类指令 60

5.3.5 布尔（位）操作类指令 64

思考与练习 66

第6章 CIP-51微控制器的复位和中断系统6.1 复位 67

6.1.1 复位状态 67

6.1.2 复位源 67

6.1.3 复位中使用的寄存器 71

6.2 中断系统 73

6.2.1 中断源 73

6.2.2 中断标志 76

6.2.3 中断允许控制 78

6.2.4 中断优先级 81

6.2.5 中断运行和中断请求的撤除 84

6.2.6 中断的响应过程和中断矢量地址 85

6.3 中断应用举例 86

思考与练习 89

第2篇 数字外设篇 93

第7章 外设接口概述 93

7.1 I/O端口的多功能 93

7.2 交叉开关译码器和数字外设的配置 96

7.2.1 交叉开关译码器和数字外设配置的特殊功能寄存器 97

7.2.2 交叉开关引脚分配 100

7.2.3 交叉开关引脚分配示例 107

思考与练习 109

第8章 通用数字输入／输出端口 110

8.1 单片机I/O端口的操作 110

8.1.1 端口引脚的输出方式 111

8.1.2 端口引脚的输入方式 113

8.1.3 配置无引出脚的端口 113

8.2 输入／输出端口的特殊功能寄存器 114

8.2.1 低端口P0～P3的特殊功能寄存器 114

8.2.2 高端口P4～P7的特殊功能寄存器 118

8.3 输入／输出端口应用举例 120

思考与练习 127

第9章 外部数据存储器接口和片内XRAM9.1 外部数据存储器空间XRAM的访问 128

9.2 外部数据存储器接口的特殊功能寄存器 129

9.3 外部数据存储器接口的配置 131

9.4 端口选择和配置 131

9.5 复用和非复用选择 132

9.6 存储器模式选择 133

9.7 外部数据存储器接口操作时序 135

9.8 外部数据存储器接口和片内XRAM的应用 139

思考与练习 149

第10章 定时／计数器 151

10.1 定时器0和定时器1 151

10.1.1 定时器0/1交叉开关的配置 151

10.1.2 定时器0/1的特殊功能寄存器 152

10.1.3 定时器0/1的工作方式 155

10.2 定时器2和定时器4 159

10.2.1 交叉开关中I/O引脚的配置 159

10.2.2 定时器2/4的特殊功能寄存器 160

10.2.3 定时器2/4的工作方式 164

10.3 定时器3 168

10.3.1 定时器3的特殊功能寄存器 168

10.3.2 定时器3的工作方式 170

10.4 定时／计数器的应用举例 170

思考与练习 177

第11章 可编程计数器阵列 178

11.1 PCA的特殊功能寄存器 178

11.2 PCA的工作原理 182

11.2.1 PCA交叉开关配置 182

11.2.2 PCA定时／计数器 183

11.2.3 捕捉／比较模块 184

11.3 可编程计数器阵列PCA的应用举例 190

思考与练习 197

第12章 系统管理总线 198

12.1 SMBus串行接口的结构 198

12.2 SMBus协议 200

12.2.1 传输握手信号和数据传输时序 200

12.2.2 总线仲裁及其他传输协议 202

12.3 SMBus数据传输方式 203

12.3.1 数据传输方式 203

12.3.2 典型传输过程分析 204

12.4 SMBus特殊功能寄存器 206

12.5 SMBus的操作 209

12.6 SMBus的应用举例 212

思考与练习 228

第13章 增强型串行接口 229

13.1 UART0和UART1的特殊功能寄存器 229

13.2 UART0/1引脚配置和工作方式 234

13.2.1 UART0/1引脚的配置 234

13.2.2 UART0/1工作方式 234

13.3 UART0/1的多机通信 238

13.4 帧错误和传输错误检测 240

13.5 UART的应用举例 240

思考与练习 253

第14章 串行外设接口总线 256

14.1 SPI接口的结构原理、控制信号及交叉开关配置 256

14.1.1 SPI接口的结构原理 256

14.1.2 SPI控制信号 256

14.1.3 交叉开关中SPI信号引脚的配置 258

14.2 SPI特殊功能寄存器 258

14.3 SPI工作原理 261

14.3.1 SPI的操作过程 261

14.3.2 串行时钟时序 263

14.4 SPI的应用举例 263

思考与练习 270

第15章 JTAG接口 271

15.1 JTAG接口的结构 271

15.2 Flash编程命令 277

15.3 JTAG接口的实现与调试支持 279

15.4 单片机集成开发环境的设计 280

第3篇 模拟外设篇 286

第16章 12位模／数转换器 286

16.1 ADC0的组成 286

16.2 ADC0的特殊功能寄存器 287

16.2.1 ADC0的特殊功能寄存器简介 287

16.2.2 ADC0数据字应用举例 291

16.3 ADC0的工作方式 292

16.4 ADC0可编程越限检测器 294

16.4.1 ADC0可编程越限检测器的工作原理 294

16.4.2 ADC0可编程越限检测器的工作寄存器 295

16.4.3 ADC0可编程越限检测器的越限中断示例 296

16.5 ADC0的基准电压 299

16.6 ADC0应用举例 300

思考与练习 303

第17章 8位模／数转换器 305

17.1 模拟多路开关和可编程增益放大器 305

17.1.1 ADC1模拟输入的配置 305

17.1.2 ADC1输入通道的选择 305

17.1.3 可编程增益放大器 306

17.2 ADC1的特殊功能寄存器 306

17.3 ADC1的工作方式 309

17.4 ADC1的基准电压 311

第18章 12位电压输出数／模转换器18.1 DAC的特殊功能寄存器 313

18.2 DAC的操作 316

18.3 DAC的基准电压 317

18.4 DAC应用举例 318

思考与练习 322

第19章 比较器 323

19.1 比较器的组成和特点 323

19.2 比较器的特殊功能寄存器 323

19.3 比较器的操作 326

19.4 比较器的应用举例 328

第20章 基准电源及温度传感器 333

20.1 基准电源 333

20.1.1 基准电源的组成 333

20.1.2 电压基准控制寄存器 335

20.2 温度传感器 335

20.2.1 温度传感器的特性 335

20.2.2 温度传感器的操作 336

20.2.3 温度传感器的应用举例 337

附录A 特殊功能寄存器一览表 341

附录B 中断源一览表 345

附录C CIP-51指令一览表 347

附录D 模拟部件电气特性 351

参考文献 355