微机原理及应用系统设计 工业检测与控制PDF电子书下载

第一部分 基础篇 1

第一章 计算机概论 1

第1节 绪论 1

第2节 微型计算机基础 7

第3节 存储器简介 10

第4节 CPU的结构及工作过程 12

第5节 计算机的主要性能指标 25

习题 26

第二章 计算机中数的表示 28

第1节 进位计数制 28

1.1 进位计数制与十进制数的表示 28

1.2 二进制数的表示 29

1.3 八进制与十六进制 31

第2节 不同进制间的相互转换 32

2.1 R进制转换为十进制 32

2.2 十进制转换为R进制 32

2.3 二、八、十六进制间的转换 36

第3节 数据在计算机中的表示 37

3.1 机器数与真值 37

3.2 数的小数点表示 37

3.3 数的原码表示 40

3.4 数的补码表示 41

3.5 数的反码表示 44

3.6 原码、补码、反码间的相互关系 45

3.7 数的增码表示 46

第4节 数字化信息编码 47

第5节 二进制数的运算方法 48

5.1 无符号数的运算 49

5.2 带符号定点数的运算 51

5.3 浮点数的运算 56

习题 58

第三章 半导体存储器 61

第1节 存储器概述 61

第2节 随机读写存储器RAM 65

2.1 静态RAM的存储元件 66

2.2 静态RAM的结构 67

2.3 半导体静态RAM芯片 70

2.4 动态RAM简介 72

第3节 只读存储器 77

3.1 掩膜式ROM 77

3.2 一次可编程的只读存储器PROM 78

3.3 可擦除可编程只读存储器EPROM 79

3.4 电擦除可编程只读存储器E2PROM 83

第4节 非易失性随机读写存储器NVRAM简介 87

习题 88

第二部分 原理篇 89

第四章 MCS-51单片机硬件结构分析 89

第1节 概论 89

第2节 MCS-51单片机的内部结构分析 91

2.1 中央处理器CPU 92

2.2 存储器、I/O接口及其它部件 96

2.3 MCS-51单片机制造工艺及引脚描述 97

2.4 MCS-51单片机性能综述 100

第3节 MCS-51单片机存储器结构 100

3.1 MCS-51单片机程序存储器 100

3.2 内部数据存储器 101

习题 106

第五章 指令系统 108

第1节 指令格式 108

第2节 寻址方式 111

第3节 MCS-51指令系统概论 115

第4节 数据传送类指令 118

4.1 一般数据传送类指令 118

4.2 其它数据传送类指令 121

4.3 栈操作 123

第5节 算术运算类指令 125

5.1 加法指令 127

5.2 减法指令 130

5.3 乘除指令 131

第6节 逻辑操作类指令 133

6.1 逻辑运算指令 133

6.2 循环移位指令 135

第7节 控制转移类指令 137

7.1 无条件转移指令 138

7.2 条件转移指令 141

7.3 其它控制转移指令 144

第8节 位操作指令 146

8.1 位传送指令 147

8.2 位逻辑操作指令 147

8.3 位控制转移指令 148

习题 149

第六章 汇编语言程序设计基础 153

第1节 汇编语言基础知识 153

1.1 机器语言、汇编语言和高级语言 153

1.2 汇编语言语句结构 155

第2节 汇编语言程序设计 159

2.1 概述 159

2.2 汇编语言程序基本结构 161

第3节 MCS-51汇编语言常用子程序 175

3.1 双字节无符号定点数运算子程序 175

3.2 双字节带符号定点数运算子程序 180

3.3 代码转换子程序 186

3.4 子程序的使用 191

习题 193

第七章 中断系统 198

第1节 中断的概念 198

第2节 MCS-51的中断系统 202

第3节 中断系统的应用 210

习题 212

第八章 定时器／计数器系统 213

第1节 定时器／计数器的组成及工作方式 213

第2节 定时器／计数器的使用 218

2.1 作为定时器的使用 219

2.2 作为计数器使用 223

2.3 门控GATE的使用 224

习题 225

第九章 输入／输出（I/O）接口 227

第1节 输入／输出概述 227

第2节 MCS-51的并行I/O接口 230

第3节 MCS-51的串行I/O接口 236

3.1 串行通讯的基本知识 236

3.2 MCS-51的串行通讯接口结构及其工作方式 246

3.3 波特率的制定及串行帧的标准格式 253

3.4 串行口的编程和使用 257

习题 271

第三部分 应用篇 272

第十章 MCS-51单片机应用系统设计基础 272

第1节 计算机应用系统组成概论 272

1.1 计算机应用系统的组成及分类 272

1.2 单片机应用系统分类 275

第2节 MCS-51单片机最小应用系统设计 276

2.1 单片机时钟电路的设置与应用 277

2.2 复位电路 279

2.3 MCS-51单片机最小应用系统 281

第3节 存储器扩展技术 282

3.1 单片机系统扩展概论 282

3.2 程序存储器EPROM扩展技术 286

3.3 数据存储器RAM扩展技术 290

3.4 E2PROM的扩展及使用 295

第4节 通用I/O接口扩展技术 299

4.1 通用I/O接口扩展概述 299

4.2 8255可编程通用并行I/O接口 299

4.3 8155可编程通用并行I/O、RAM、定时／计数器接口 314

4.4 简易I/O接口 323

习题 325

第十一章 人机通道配置 326

第1节 人机通道概念及单片机系统常用人机通道 326

第2节 按键、键盘及接口技术 327

2.1 键输入基础知识 328

2.2 独立式键盘 331

2.3 矩阵式键盘 336

2.4 独立式编码键盘 343

第3节 LED显示器及其接口技术 344

3.1 LED显示器的结构及工作原理 344

3.2 LED显示器与MCS-51的接口 346

3.3 LED显示器设计中的几个常见问题 352

3.4 实用键盘显示器接口电路 357

第4节 打印机及其接口 361

4.1 GP16微型打印机原理及工作方式简介 361

4.2 GP16打印机应用举例 367

4.3 PP40描绘器及其接口技术 374

第5节 其它人机接口 385

5.1 拨码盘及其输入接口 385

5.2 常用报警电路 390

习题 392

第十二章 前向通道及其接口技术 394

第1节 概论 394

第2节 数字量输入通道 395

2.1 n位数字量并行输入通道 395

2.2 开关量输入通道 402

2.3 频率信号输入通道 402

第3节 A/D转换及模拟量输入通道 403

3.1 逐次比较式A/D转换器及其接口技术 404

3.2 双积分式A/D转换器及接口技术 411

3.3 A/D转换器性能指标及选择要点 418

3.4 常用A/D转换器简介 424

第4节 前向通道的抗干扰技术 431

4.1 干扰及其危害 431

4.2 光电隔离及在抗干扰技术中的应用 436

4.3 模拟量输入通道的抗干扰 441

4.4 数字滤波技术 444

习题 447

第十三章 后向通道及其接口技术 449

第1节 后向通道概述 449

第2节 开关量输出接口及功率驱动 450

第3节 D/A转换及模拟量输出电路 459

3.1 典型D/A转换芯片及接口技术 460

3.2 D/A转换器应用举例 467

3.3 D/A转换器的性能指标及选择要点 471

3.4 常用D/A转换器简介 475

3.5 模拟量输出通道抗干扰及功率驱动 481

习题 487

第十四章 微机测控系统实用抗干扰技术 488

第1节 概述 488

第2节 电源抗干扰技术 490

第3节 过程通道抗干扰技术 494

3.1 光电耦合隔离传输 494

3.2 双绞线传输 496

3.3 长线传输的阻抗匹配 497

第4节 屏蔽与接地 501

4.1 屏蔽技术 501

4.2 接地系统设计 505

习题 508

第十五章 微机应用系统设计 509

第1节 微机应用系统的设计方法及步骤 509

第2节 系统分析及总体设计 511

第3节 硬件设计 513

3.1 微处理器选择和主机系统设计 513

3.2 专用模块电路设计 515

3.3 硬件合成 518

3.4 电源设计 520

第4节 软件设计 521

4.1 软件总体设计 521

4.2 专用程序模块设计 523

4.3 主程序设计 531

第5节 系统调试 537

5.1 SICE单片机通用在线仿真器简介 538

5.2 利用SICE进行应用系统调试 544

习题 550

第四部分 增强篇 551

第十六章 MCS-96系列16位单片机8098 551

第1节 8098的结构 551

1.1 MCS-96及8098的主要性能特点 551

1.2 8098的基本构成 554

1.3 CPU 555

1.4 存储器结构 557

1.5 I/O口 560

第2节 8098指令系统 561

2.1 操作数类型 562

2.2 寻址方式 562

2.3 程序状态字 564

2.4 指令系统分类简介 564

第3节 8098功能部件及使用 575

3.1 中断系统 575

3.2 定时器及应用 579

3.3 高速输入HSI及应用 583

3.4 高速输出HSO及应用 588

3.5 A/D和PWM（D/A）及应用 595

第4节 8098应用系统的组成 601

习题 604

附录1 MCS-51指令系统一览表 605

附录1-1 按功能排列的指令表 605

附录1-2 按代码顺序排列的指令表 607

附录2 主要参考文献 613