单片机接口技术与应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 单片机发展与应用概述 1

1.1 单片机简介 1

1.2 单片机的种类 1

1.3 MCS-51系列单片机 2

1.4 单片机学习 3

1.5 完成一个简单程序的开发 4

2.1.1 仿真器介绍 7

2.1 仿真器——Medwin仿真器 7

第2章 单片机的开发环境和工具 7

2.1.2 Medwin（万利）仿真器使用入门 8

2.1.3 Medwin调试实例 9

2.2 编程器 17

2.2.1 主要特点 19

2.2.2 可编程、测试九大类器件 19

2.2.3 硬件结构 19

2.2.4 WH500的安装与使用说明 20

2.2.5 WH-500软件使用范例 23

第3章 MCS-51单片机系统结构和指令系统 26

3.1 单片机系统结构 26

3.1.1 单片机简介 26

3.1.2 MCS-51系列简介 27

3.1.3 MCS-51单片机引脚功能 28

3.1.4 单片机的复位动作 30

3.1.5 MCS-51的时钟输入与机器周期 31

3.1.6 MCS-51内部结构 33

3.1.7 特殊功能寄存器 36

3.1.8 输出／输入端口 40

3.1.9 省电模式 41

3.2 指令介绍 42

3.2.1 寻址模式（Addressing Mode） 42

3.2.2 8051指令集 47

3.3 指令汇总表 57

3.3.1 算术操作类指令 57

3.3.2 逻辑运算类指令 58

3.3.3 数据传送类指令 59

3.3.5 控制转移类指令 60

3.3.4 布尔变量操作类指令 60

第4章 8051的编程语言 62

4.1 单片机编程语言概述 62

4.2 汇编语言 63

4.2.1 ORG伪指令（Origin） 63

4.2.2 DB伪指令（Define Byte） 63

4.2.5 DATA伪指令（Data） 64

4.2.7 BIT伪指令 64

4.2.6 XDATA伪指令（External Data） 64

4.2.4 EQU或＝伪指令（Equal） 64

4.2.3 DW伪指令（Define Word） 64

4.2.8 END伪指令 65

4.3 C51语言 65

4.3.1 C51的程序结构 65

4.3.2 数据类型和长度 67

4.3.3 C51语言的运算符 68

4.3.4 C51程序流程控制语句 69

4.3.5 函数（FUNCTION） 72

4.3.7 条件编译 75

4.3.6 宏定义#define 75

第5章 微型计算机的输入／输出 76

5.1 I/O接口电路概述 76

5.1.1 I/O接口电路的作用 76

5.1.2 接口与端口的差别 78

5.1.3 外设的编址方式 78

5.1.4 将外设当作数据存储器访问 81

5.2 输入／输出传送方式 82

5.2.1 无条件传送 82

5.2.2 查询式传送 84

5.2.3 中断传送 86

5.2.4 直接存储器存取（DMA） 87

第6章 存储器与微处理机的接口 89

6.1 存储器技术的发展及其趋势 89

6.1.1 概述 89

6.1.2 存储器发展趋势 91

6.1.3 正在发展中的存储新技术和特殊存储器 93

6.1.4 结语 97

6.2.1 易失性存储器 98

6.2 常用存储器型号 98

6.2.2 非易失性存储器 99

6.2.3 多端口读写存储器MPRAM 102

6.2.4 内嵌电池掉电自保护存储器插座 102

6.3 MCS-51单片机与存储器存取数据的时序 103

6.3.1 机器周期和指令周期 103

6.3.2 MCS-51的取指令／执行时序 103

6.3.3 访问外部ROM和外部ROM的时序 104

6.3.4 MCS-51单片机外部存储器的扩展 106

6.4 程序存储器的扩展 107

6.5 数据存储器的扩展 108

6.5.1 61 16静态RAM 108

6.5.2 单片机和FLASH存储器的连接 109

第7章 基本I/O接口和中断 112

7.1 基本输出 112

7.1.1 电路说明 113

7.1.2 LED显示程序 113

7.1.3 程序说明 113

7.2 七段显示器静态显示方法 114

7.2.1 显示码设计 115

7.2.3 七段LED数码显示器的显示程序 116

7.2.2 电路说明 116

7.2.4 程序说明 117

7.3 七段显示器扫描式显示方法 117

7.3.1 电路说明 118

7.3.2 七段显示器扫描式显示程序 118

7.3.3 程序说明 119

7.4 基本输入 120

7.4.2 基本开关输入和LED发光二极管显示程序 121

7.4.1 电路一 121

7.4.3 程序说明 122

7.4.4 电路二 122

7.4.5 基本开关输入和七段数码管显示程序 122

7.4.6 程序说明 123

7.5 键盘扫描与七段显示器 123

7.5.1 电路说明 124

7.5.2 键扫描及相应键值的显示程序 125

7.6 输入／输出口的扩展 127

7.5.3 程序说明 127

7.6.1 用8243输入／输出扩展器扩展I/O 口 128

7.6.2 用8255A可编程并行接口芯片扩展I/O口 131

7.6.3 用8155通用接口芯片扩展I/O口 137

7.6.4 用串行口扩展并行I/O口 142

7.7 外部中断 144

7.7.1 8051中断结构 144

7.7.2 8051中断规划 147

7.7.3 外部中断软件仿真 149

7.7.4 INTO中断实习 151

7.7.5 中断优先权实习 154

第8章 定时／计数器 157

8.1 定时／计数器原理 157

8.1.1 定时／计数器模式控制寄存器TMOD 157

8.1.2 定时／计数器控制寄存器TCON 158

8.1.3 模式0：13位定时／计数器 159

8.1.5 模式2：具有重新加载的8位定时／计数器 160

8.1.6 模式3：定时／计数器0成为两组独立8位定时／计数器 160

8.1.4 模式1：16位定时／计数器 160

8.2 定时／计数器规划 161

8.3 定时／计数器软件仿真 162

8.3.1 定时／计数器软件仿真程序 162

8.3.2 程序说明 163

8.3.3 程序结果与问题讨论 164

8.4 定时器0在模式0的实习 164

8.4.1 定时器0在模式0实习程序 164

8.4.3 程序执行结果 165

8.4.2 程序说明 165

8.5 定时器0在模式1的实习 166

8.5.1 电路图 166

8.5.2 定时器0在模式1实习程序 167

8.5.3 程序说明 167

8.5.4 程序执行结果 168

8.6 定时器0在模式2的实习 168

8.6.1 定时器0在模式2实习程序 168

8.6.2 程序说明 169

8.7 定时器0在模式3的实习 170

8.7.1 定时器0在模式3实习程序 170

8.6.3 程序执行结果 170

8.7.2 程序说明 171

8.7.3 程序执行结果 172

第9章 串行端口通信 173

9.1 MCS-51串行端口中断 173

9.1.1 串行端口的模式0 174

9.1.2 串行端口的模式1 176

9.1.3 串行端口的模式2 177

9.1.5 串行端口的波特率规划 179

9.1.4 串行端口的模式3 179

9.1.6 多处理器的通信 181

9.2 PC机中的RS232适配卡介绍 182

9.3 8051机间通信的C编程 185

9.3.1 点对点的串行异步通信 185

9.3.2 多机通信 188

第10章 单片机与数模及模数转换的接口 198

10.1 D/A转换器原理 198

10.2.1 8位D/A芯片DAC0832 201

10.2 MCS-51单片机与D/A转换器的接口 201

10.2.2 12位D/A芯片AD7521 204

10.3 A/D转换器原理 206

10.3.1 逐次比较型A/D转换器 206

10.3.2 双积分型A/D转换器 209

10.4 MCS-51单片机与A/D转换器接口 211

10.4.1 8位A/D芯片ADC0809 211

10.4.2 12位A/D芯片AD574 214

10.4.3 16位A/D芯片AD7705 217

11.1.1 段式显示 225

第11章 数字显示接口 225

11.1 数字显示 225

11.1.2 字符型显示器SMC2004ALCM显示模块 228

11.1.3 图形显示器 237

11.2 T6963C应用实例 257

第12章 打印机接口 261

12.1 TPμP—TF打印机 261

12.1.1 TPμP打印机的接口信号 261

12.1.2 字符代码和汉字 261

12.1.3 打印命令 263

12.1.4 TPμP—TF和8051的接口和编程 265

12.2 TPμP40A打印机 267

12.3 TPμP16A打印机 272

第13章 单片机系统开发方法 274

13.1 单片机应用系统的研制过程 274

13.2 单片机开发时的几项常用的关键技术 277

13.2.1 单片机系统加密技术 277

13.2.2 单片机的可靠性技术 281

14.1.1 电路图 298

14.1 基本输入输出 298

第14章 典型应用 298

14.1.2 电路说明 299

14.1.3 基本输入输出程序 299

14.1.4 程序说明 299

14.2 中断的应用 299

14.2.1 电路图 300

14.2.2 电路说明 300

14.2.3 中断应用程序 300

14.3.2 参数说明 301

14.3.1 函数目的 301

14.2.4 程序说明 301

14.3 公用函数 301

14.3.3 公用函数应用程序 302

14.3.4 程序说明 302

14.4 延时程序 302

14.4.1 函数目的 302

14.4.2 参数说明 302

14.4.3 延时程序 302

14.4.4 程序说明 303

14.5 定时器的应用 303

14.5.1 函数目的 303

14.5.2 定时器应用程序 304

14.5.3 程序说明 304

14.6 蜂鸣器的应用 305

14.6.1 电路图 305

14.6.2 电路说明 305

14.6.4 程序说明 306

14.7 扩充输出端口的应用 306

14.6.3 蜂鸣器应用程序 306

14.7.1 电路图 307

14.7.2 电路说明 307

14.7.3 参数说明 307

14.7.4 扩充输出端口应用程序 307

14.7.5 程序说明 309

14.8 I2C串行总线原理和应用 310

14.8.1 I2C总线硬件结构 310

14.8.2 I2C总线的数据传送 311

14.8.4 I2C总线电特性技术说明 316

14.8.3 时钟同步和总线仲裁 316

14.8.5 I2C总线的时序 318

14.8.6 I2C总线接口器件的应用软件设计 319

第15章 用CAN实现系统通信 331

15.1 CAN总线协议2.0A的概述 331

15.1.1 介绍 331

15.1.2 基本概念 332

15.1.3 报文传输 334

15.1.6 错误处理 340

15.1.4 报文校验 340

15.1.5 编码 340

15.1.7 故障界定 341

15.1.8 位定时要求 342

15.1.9 同步 343

15.2 CAN接口器件SJA1000 344

15.2.1 SJA1000的逻辑功能 345

15.2.2 SJA1000的地址分配和复位值 346

15.2.3 SJA1000的寄存器功能 347

15.2.4 SJA1000与单片机的连接 351

15.2.5 驱动程序实例 352

第16章 QBCOD-A型装置通信软件开发 355

16.1 概述 355

16.2 控制器结构 356

16.3 控制器功能 357

16.3.1 ECPU板 357

16.3.2 ELCD板 357

16.3.3 系统功能模块 358

16.4.1 Modbus协议 359

16.4 QBCOD-A型装置通信概述 359

16.4.2 两种传输方式 361

16.4.3 Modbus消息帧 362

16.4.4 错误检测方法 365

16.5 数据包格式 366

16.6 数据包定义 367

16.6.1 功能代码01 367

16.6.3 功能代码03和04 368

16.6.2 功能代码02 368

16.6.4 功能代码05 369

16.6.5 功能代码06 370

16.6.6 功能代码07 370

16.6.7 功能代码08 371

16.6.8 功能代码16 372

16.6.9 功能代码125 373

16.6.10 功能代码126 374

16.6.11 功能代码127 375

16.7 异常应答 376

16.8.1 开关量输出映象 377

16.8 存储器映象说明 377

16.8.2 开关量输入映象 378

16.8.3 测量电量和显示量的映象 378

16.8.4 最新测定记录映象 379

16.8.5 系统运行状态的映象 379

16.8.6 日期与时钟的映象 380

16.8.7 系统信息映象 381

16.8.8 通讯参数映象 382

16.8.9 电量校正参数映象 382

16.8.10 测定参数映象 383

16.8.11 输入参数配置映象 384

16.8.12 标定参数映象 387

16.8.13 自动测定运行设备工作参数映象 387

16.8.14 系统异常记录映象 388

16.8.15 操作记录映象 389

16.8.16 报警记录映象 390

16.9 通讯程序流程图 391

16.10 通讯程序源代码 392

16.10.1 LCD板通讯程序 392

16.10.2 CPU板通讯程序 405