单片微型计算机原理与应用PDF电子书下载

第一篇 单片微型计算机概论 1

第一章 单片微型计算机概述 1

1-1 单片机的发展概况 1

1-2 单片机的特点 3

1-3 单片机的应用 4

1-4 单片机的发展趋势 6

第二章 Intel公司单片机 7

2-1 Intel单片机系列 7

2-2 Intel单片机性能 8

2-3 Intel单片机的结构 9

一、单片机的存贮器 9

二、高速运算能力 9

三、多功能的I/O接口 10

2-4 单片机的指令系统 10

第三 章常用单片机系列 12

3-1 Motorola公司单片机系列 12

一、6801单片机 12

二、6805单片机 15

3-2 Zilog公司单片机系列 19

一、Z8单片机 19

二、Z8单片机指令系统 27

三、Z8单片机的应用 30

四、Super 8单片机 32

3-3 F8（3870）单片机系列 33

一、F8单片机结构 33

二、F8单片机指令系统 37

三、F8单片机的应用 40

3-4 其他单片机系列 41

一、NEC公司的μCOM-87系列 41

二、Rockwell公司的6500/1单片机系列 42

三、TI公司的TMS70××单片机系列 43

四、GI公司的PIC单片机系列 43

五、NS公司的NS8070系列与RCA公司的CDP1800系列 44

第二篇 MCS-48系列单片机 45

第四章 MCS-48的组成 45

4-1 MCS-48内部结构 46

一、运算部件 46

二、程序存贮器 48

三、数据存贮器 48

四、程序计数器、堆栈和程序状态字 49

五、输入／输出 50

六、定时器／计数器 51

七、中断 52

八、时钟和时序电路 54

九、复位和单步 54

十、掉电方式 55

十一、MCS-48引脚说明 56

4-2 MCS-48指令系统 56

一、数据传送指令 57

二、算术运算指令 60

三、逻辑运算指令 62

四、标志类指令 65

五、转移指令 66

六、子程序 71

七、定时器／计数器类指令 72

八、输入／输出指令 73

九、控制类指令 75

4-3 简单程序设计举例 77

一、减法 77

二、十进制加法 77

三、十进制减法 78

四、乘法 78

五、除法 79

六、查表乘法 80

第五章 MCS-48系统的扩展 81

5-1 程序存贮器的扩展 81

一、外部程序存贮器扩展原理框图 81

二、对外部程序存贮器的取指过程 81

5-2 数据存贮器的扩展 83

一、256字节数据存贮器的扩展 83

二、1024字节外部数据存贮器的扩展 85

5-3 I/O口的扩展 86

一、8243扩展器I/O接口 86

二、8D触发器输出接口 89

三、三态门输入接口 92

5-4 8155多功能组合芯片的扩展 94

一、8155的主要功能 95

二、8155的扩展和应用举例 95

5-5 A/D和D/A转换器的扩展 98

一、ADC0809的扩展 98

二、5G14433A/D转换器的扩展 100

三、5G7520D/A转换器的扩展 105

第六章 I/O设备 107

6-1 单片机控制VOESA打印机 107

一、VOESA打印机 107

二、单片机与打印机的接口线路 108

三、控制打印机的程序框图 109

四、编制程序过程中的注意事项 109

五、打印记录实例 111

6-2 六位七段码显示 111

一、六位七段码显示的接口电路 111

二、字符显示时序 113

三、显示程序举例 114

四、程序清单 115

6-3 转换开关输入装置 118

一、硬件结构 118

二、应用举例 119

6-4 拨盘输入装置 122

一、BCD码拨盘 122

二、BCD码拨盘与计算机连接 123

三、读拨盘程序 124

6-5 键盘输入装置 125

一、键盘 125

二、键译码 126

三、键盘处理程序框图和程序清单 127

第七章 MCS-48应用实例 129

7-1 液位加压系统自动计数控制装置 129

一、自动计数控制装置简介 129

二、自动计数控制装置的硬件结构 130

三、自动计数控制装置的软件设计 131

四、自动计数控制装置的程序清单 134

7-2 电位器炭片阻值自动分选仪 136

一、工作原理 137

二、分选仪结构和程序总框图 138

三、56路A/D转换的接口电路和软件设计 139

四、56个炭片等级显示的接口电路和软件设计 143

7-3 MTC1-5/1精密温度控制器 147

一、系统原理和组成简介 147

二、硬件结构 148

三、软件 152

四、控温特性 156

7-4 功率因数补偿控制器 157

一、控制器简介 158

二、功率因数角？的检测 159

三、电力电容切换装置 161

第三篇 MCS-51系列单片机 162

第八章 MCS-51组成 162

8-1 MCS-51系列概述 162

8-2 MCS-51系统结构 163

一、MCS-51的总体结构 163

二、微处理器 164

三、存贮器 167

四、I/O口 168

8-3 MCS-51存贮器组织 170

一、程序存贮器 171

二、内部数据存贮器 171

三、特殊功能寄存器 172

四、位寻址空间 172

五、外部数据存贮器和I/O口 174

8-4 MCS-51指令系统 175

一、寻址方式 175

二、程序状态字PSW 179

三、指令系统 180

8-5 定时器／计数器 200

一、定时器结构 200

二、定时器的工作方式 202

三、8052/8032的定时器T2 204

四、定时器的应用举例 207

8-6 串行接口 210

一、MCS-51串行接口 211

二、串行接口的工作方式 212

三、波特率设计 221

四、串行接口的应用实例 224

8-7 中断系统 231

一、中断请求源 232

二、中断控制 233

三、中断响应过程 235

四、外部中断响应时间 236

五、外部中断的方式选择 236

六、8031的单步运行控制 236

七、多外中断源系统设计 237

第九章 MCS-51程序设计 240

9-1 循环程序设计 240

一、循环程序的导出 240

二、除法程序设计 242

三、多重循环 245

四、循环程序的结构和优化 246

9-2 查表程序设计 248

9-3 散转程序设计 253

一、使用转移指令表的散转程序 253

二、使用地址偏移量表的散转程序 255

三、使用转向地址表的散转程序 256

四、利用RET指令实现的散转程序 256

9-4 子程序和参数传递方法 257

一、用工作寄存器或累加器来传递参数 258

二、用指针寄存器来传递参数 258

三、用堆栈来传递参数 259

四、程序段参数传递 261

9-5 数制转换 263

一、整数十翻二 263

二、小数十翻二 265

三、整数二翻十 267

四、小数二翻十 269

9-6 浮点数运算子程序 270

一、多字节浮点数格式 270

二、多字节浮点数规格化子程序 271

三、多字节二进制整数转换为浮点数子程序 272

四、多字节浮点数取补子程序 273

五、多字节浮点数对阶子程序 273

六、多字节浮点数加法子程序 274

七、多字节浮点数减法子程序 276

八、多字节浮点数乘法子程序 277

九、多字节浮点数除法子程序 281

第十章 MCS-51系统扩展技术 287

10-1 程序存贮器设计 287

一、可擦洗只读存贮器EPROM 287

二、8051和8751的程序存贮器扩展 289

三、8031的程序存贮器扩展 290

四、访问外部程序存贮器的时序 291

五、实用的程序存贮器设计 292

10-2 外部扩展数据存贮器的设计 293

一、RAM存贮器电路 293

二、外部RAM电路的逻辑设计 294

三、外部数据存贮器的数据传送 295

四、实用的数据存贮器设计 296

10-3 扩展I/O口设计 297

一、8255A通用并行接口电路 298

二、8155RAM/IO扩展器 305

三、8279可编程键盘／显示器接口 310

四、8253可编程定时器／计数器 318

五、8251串行通信接口 323

六、74LSTTL电路的应用 329

第十一章 MCS-51模拟电路接口技术 331

11-1 D/A电路接口技术 331

一、D/A电路原理 331

二、8位数模电路DAC 0832 333

三、10位D/A转换器AD7520 335

11-2 A/D电路接口技术 337

一、双积分A/D变换器原理 338

二、4位半双积分A/D转换器ICL7135 338

三、5G14433和MCS-51的接口 344

四、逐次逼近法A/D变换器原理 346

五、0816A/D变换器 346

六、0809和MCS-51的接口方法 350

第十二章 输入／输出设备 351

12-1 显示器接口 351

一、显示器结构 351

二、显示器工作原理 351

三、动态显示程序设计 352

12-2 键盘接口 354

一、键盘工作原理 354

二、键盘接口方法 355

三、键输入程序设计 355

四、定时扫描方式 358

五、中断扫描方式 358

六、键盘显示器和8279的接口方法 358

12-3 打印机接口 361

一、GP16微打印机的接口方法 361

二、PP40彩色描绘器的接口方法 368

12-4 智能终端接口 375

一、RS232C电平转换器 375

二、MCS-51和终端的接口 376

12-5 磁带机接口 377

一、调幅方式接口电路和程序设计 378

二、调频方式 386

第十三章 MCS-51应用系统设计 387

13-1 控制系统设计 387

一、控制系统基本要求 387

二、皮带配料秤 388

三、程序控制器 400

13-2 智能仪器仪表设计 412

一、智能仪器仪表特点 412

二、智能仪器仪表设计 413

三、智能仪器仪表常用功能部件 416

四、智能电度表设计举例 423

13-3 智能外设控制器设计 427

一、微机针打工作原理与接口信号 427

二、GP16-Ⅱ控制器硬件结构 429

三、GP16-Ⅱ软件设计 431

四、打印子程序设计 436

第十四章 MCS-51应用系统的研制和调试方法 440

14-1 MCS-51应用系统研制方法 440

一、确定任务 441

二、总体设计 441

三、硬件设计方法 441

四、软件设计方法 443

14-2 MCS-51单片机开发工具 446

一、ICE-5100/252在线仿真器 447

二、DSG-51在线仿真系统 448

三、SICE通用单片机在线仿真系统 456

14-3 MCS-51应用系统调试 459

一、常见硬件故障分析 460

二、硬件调试方法 460

三、软件调试方法 461

第四篇 MCS-96系列单片机 464

第十五章 MCS-96硬件结构 464

15-1 MCS-96概述 464

一、MCS-96系列的功能特性 464

二、MCS-96的应用范围 465

三、MCS-96系列产品 465

15-2 中央处理器 469

一、CPU总线 469

二、CPU寄存器文件 469

三、寄存器算术逻辑单元 470

15-3 振荡器及内部时序 471

一、振荡器 471

二、内部时序 472

15-4 存贮空间 472

一、寄存器文件 473

二、特殊功能寄存器 473

三、预留存贮空间 473

四、内部ROM 476

五、存贮控制器 476

六、系统总线 476

七、就绪 477

15-5 中断结构 478

一、中断源 478

二、中断控制 479

三、中断优先权 480

四、中断时序 482

15-6 定时器 482

一、定时器1 482

二、定时器2 483

三、定时器中断 483

15-7 高速I/O 483

一、高速输入 484

二、高速输出 487

15-8 A/D输入和脉宽调制D/A输出 490

一、A/D输入 490

二、脉宽调制D/A输出 491

15-9 串行接口 493

一、串行接口工作方式 493

二、多处理器通信 494

三、串行口控制 494

四、波特率的确定 495

15-10 I/O口 495

一、口功能 496

二、I/O口编程注意事项 497

15-11 复位、掉电方式、监视跟踪定时器 498

一、复位 498

二、掉电方式 500

三、监视跟踪定时器 501

第十六章 MCS-96软件结构 502

16-1 操作数寻址方式 502

一、操作数类型 502

二、操作数寻址方式 503

16-2 指令系统 506

一、程序状态字 506

二、8096指令系统使用符号的约定 508

三、指令系统说明 509

16-3 8096汇编指令到目标指令的翻译特点 536

一、汇编指令中使用的寄存器必须先定义后使用 537

二、正确使用8096汇编语言中的寻址方式 537

三、不同寻址方式下指令目标代码的确定 538

附录 539

附录Ⅰ MCS-48指令表 539

附录Ⅱ MCS-51指令表 543

附录Ⅲ MCS-51指令编码表 548

附录Ⅳ MCS-96指令表 556

附录Ⅴ MCS-96指令操作码与状态时间表 559

附录Ⅵ 常用芯片引脚 563