单片机系统设计及工程应用PDF电子书下载

目录 1

第1章　单片机系统概述 1

1.1　单片机内部结构及特点 2

1.2　单片机的发展与分类 3

1.2.1　单片机的发展 3

1.2.2　单片机的分类 4

1.3　单片机技术的发展趋势 6

1.4　单片机的应用领域 7

习题1 8

第2章 单片机硬件系统设计基础 9

2.1 51系列单片机家族成员 9

2.1.1 Intel公司的MCS-51系列单片机 9

2.1.2　Atmel公司的AT89系列单片机 10

2.1.3　Atmel公司的AT89C2051单片机 12

2.1.4 Philips公司的51系列单片机 13

2.2 51系列单片机内部结构及引脚功能 14

2.2.1 51系列单片机内部结构 14

2.2.2 51系列单片机外部引脚及功能 15

2.3　单片机CPU基本模型 17

2.3.1 算术逻辑单元ALU、累加器ACC及寄存器B 18

2.3.2　程序状态字PSW 18

2.3.3　程序计数器PC 19

2.3.4　堆栈指针SP 19

2.3.5　数据指针寄存器DPTR 19

2.4.2　程序存储器 20

2.4 51系列单片机存储器结构 20

2.4.1　存储器分类及配置 20

2.4.3　内部数据存储器 22

2.4.4　外部数据存储器 26

2.5　单片机的并行端口及应用 26

2.5.1　并行端口的内部结构 26

2.5.2　并行端口的应用 29

2.5.3　并行端口的负载能力 31

2.6　单片机时序 31

2.6.1　几个基本概念 32

2.6.2 CPU取指令和执行指令的时序 32

2.7.1　时钟电路 34

2.7　时钟及复位电路 34

2.7.2　复位电路 35

习题2 37

第3章　指令系统与编程技术 38

3.1 51系列单片机指令系统概述 38

3.1.1 51系列单片机指令特点及分类 38

3.1.2 51系列单片机汇编语言指令格式 39

3.1.3　指令长度和指令周期 40

3.2 51系列单片机寻址方式 41

3.2.1 立即寻址 41

3.2.2　寄存器寻址 41

3.2.3　直接寻址 42

3.2.5　变址寻址 43

3.2.4　寄存器间接寻址 43

3.2.6　相对寻址 44

3.2.7　位寻址 44

3.3　指令系统 45

3.3.1　数据传送指令 45

3.3.2　算术运算指令 52

3.3.3　逻辑运算指令与移位指令 55

3.3.4　控制转移指令 57

3.3.5　位操作指令 63

3.4　常用伪指令 65

3.5　程序设计技术 67

3.5.1　数据运算与处理 67

3.5.2　程序分支与转移 68

3.5.3　程序的散转 70

3.5.4　循环程序设计 72

习题3 75

第4章 中断系统与定时器应用 79

4.1 51系列单片机的中断系统 79

4.1.1　中断的概念 79

4.1.2 中断源 80

4.1.3　中断控制 82

4.1.4 中断响应 84

4.1.5 中断系统的应用 85

4.2　定时器／计数器 88

4.2.1　定时器／计数器的基本原理 88

4.2.2　定时器／计数器的控制方式 89

4.2.3　定时器／计数器的工作方式 90

4.2.4　定时器／计数器的应用 93

4.2.5　应用实例 94

习题4 100

第5章 串行通信技术 102

5.1　基本概念 102

5.2 51系列单片机串行通信接口 106

5.2.1 串行口组成及相关寄存器 106

5.2.2　串行口的工作方式 107

5.2.3　波特率设置 110

5.2.4　多机通信 113

5.3.1　利用串行口扩展LED显示器 114

5.3　串行口应用实例 114

5.3.2　利用串行口输入开关量 115

5.3.3　双机通信系统 116

5.3.4　电流环在通信系统中的应用 119

5.4 RS-232C串行总线及应用 120

5.4.1 RS-232C总线 120

5.4.2 RS-232C在工程中的应用 122

习题5 125

第6章 单片机系统扩展及应用 127

6.1　单片机系统总线的形成 127

6.2　外部数据存储器的扩展 129

6.2.1 全译码 130

6.2.2　部分译码 133

6.2.3　线选法 134

6.3　外部程序存储器的扩展 135

6.3.1 EPROM扩展 135

6.3.2 E2PROM扩展举例 137

6.4　并行I/O端口扩展技术 139

6.4.1　简单I/O端口的扩展 140

6.4.2 LED数码显示器扩展 141

6.4.3　键盘接口 146

6.4.4 8255A可编程并行I/O接口扩展 150

6.5　单片机系统扩展举例 156

6.5.1 LED点阵式大屏幕显示器设计 156

6.5.2　智能电子钟设计 159

6.5.3 D/A转换器 164

6.5.4 A/D转换器 169

6.5.5　智能温度计设计 173

6.5.6　红外遥控器设计 175

习题6 177

第7章　单片机应用系统开发环境 181

7.1　开发系统的组成与功能 181

7.1.1　在线仿真功能 182

7.1.2　调试功能 182

7.1.3　辅助设计功能 183

7.1.4　程序固化功能 184

7.2　应用系统调试 184

7.2.1　硬件调试方法 184

7.2.2　软件调试方法 186

7.3.1　仿真器功能 187

7.3.2　仿真器硬件介绍 187

7.3　单片机仿真系统举例 187

7.3.3　软件安装 188

习题7 189

第8章　单片机应用系统设计 190

8.1　系统设计内容 190

8.1.1　硬件系统组成 190

8.1.2　系统设计内容 193

8.2　系统开发过程 193

8.2.2　可行性分析 194

8.2.3　方案设计 194

8.2.1　需求分析与市场调研 194

8.2.4　样机研制 195

8.2.5　系统调试 195

8.2.6　批量生产 195

8.3　系统设计方法 195

8.3.1　熟悉设计对象 195

8.3.2　确定I/O类型和数量 196

8.3.3　单片机选型 198

8.3.4　确定存储器 199

8.3.5　确定I/O接口芯片 199

8.3.6　系统设计 200

8.3.7　实验板设计 202

8.3.8　实验电路调试 203

8.3.9　系统结构设计 205

8.4　系统调试 206

8.4.1　常用调试工具 206

8.4.2　系统调试方法 209

习题8 213

第9章 系统抗干扰设计 214

9.1　干扰源分析 214

9.2　硬件抗干扰技术 215

9.2.1　元器件选用 215

9.2.2　接插件选择 216

9.2.3　印制电路板抗干扰技术 216

9.3.1　设置软件陷阱 217

9.3　软件抗干扰技术 217

9.2.4　执行机构抗干扰技术 217

9.3.2　软件看门狗 218

9.3.3　软件冗余技术 219

9.3.4　软件抗干扰设计 219

9.3.5　软件自诊断技术 220

9.4 电源抗干扰技术 221

9.4.1 电源系统干扰源 221

9.4.2　电源抗干扰措施 222

9.5　系统接地技术 223

9.5.1　系统地线分类 223

9.5.2　地线的处理原则 223

9.6.1　开关信号的抗干扰措施 224

9.6 I/O通道抗干扰技术 224

9.6.2　模拟通道的抗干扰设计 226

9.6.3　长线传输的抗干扰技术 227

习题9 229

第10章　实用外围电路设计 230

10.1　运算放大器实用技术 230

10.1.1　理想运算放大器 230

10.1.2　基本运算电路 231

10.1.3　实用电路 232

10.1.4　保护电路 239

10.2　电流／电压转换电路 240

10.2.1 电压／电流转换电路 240

习题10 241

10.2.2　电流／电压转换电路 241

第11章　常用传感器 242

11.1　传感器概述 242

11.2　传感器选择与应用 247

11.3　传感器的抗干扰技术 248

11.4　智能传感器 251

11.4.1　智能传感器概述 251

11.4.2　智能传感器的组成及功能 252

习题11 254

附录A：ASCII字符表 255

附录B：按字母顺序排列51系列单片机指令一览表 256

附录C：按功能排列51系列单片机指令表 260

参考文献 264