PIC单片机原理及应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 微型计算机概论 1

1.1 微型计算机的发展历史及应用 1

1.1.1 微型计算机的发展历史 1

1.1.2 微型计算机的应用 2

1.1.3 微型计算机系统主要技术指标 4

1.2 微型计算机系统的组成 4

1.2.1 微型计算机的硬件组成 5

1.2.2 软件系统 7

1.3 微控制器系统 8

1.3.1 单片机系统 9

1.3.2 PIC系列单片机 9

思考题与习题 10

第2章 PIC单片机的组成 11

2.1 PIC系列单片机概述 11

2.1.1 PIC系列单片机特点 11

2.1.2 PIC16F877单片机的结构 13

2.1.3 PIC16F877单片机的引脚 16

2.2 存储器概述 18

2.2.1 程序存储器 18

2.2.2 数据存储器 19

2.3 复位功能 20

2.4 系统时钟 21

思考题与习题 21

3.2 程序存储器构架 22

第3章 PIC存储器 22

3.1 存储器分类 22

3.3 数据存储器构架 23

3.3.1 通用寄存器 26

3.3.2 特殊功能寄存器 26

3.4 失电保护数据存储器构架 30

3.4.1 从EEPROM数据存储器读数据 31

3.4.2 向EEPROM数据存储器写数据 31

思考题与习题 32

第4章 PIC指令系统 33

4.1 指令流水线操作原则 33

4.2 指令集说明 34

4.2.1 数据传送类指令 35

4.2.2 算术运算类指令 37

4.2.3 逻辑运算类指令 39

4.2.4 控制转移类指令 42

思考题与习题 46

第5章 MPLAB集成开发系统 47

5.1 MPLAB软件工具 47

5.1.1 MPLAB的组成 47

5.1.2 MPLAB的安装 48

5.1.3 MPLAB的使用 49

5.2 MPLAB-SIM软件仿真器使用 52

5.2.1 创建项目和源文件 52

5.2.2 程序调试 57

5.3.1 MPLAB-ICD工具套件的构成和主要功能特点 60

5.3 MPLAB-ICD的使用 60

5.3.2 MPLAB-ICD硬件的安装 62

5.3.3 MPLAB-ICD在线调试工具的使用 63

思考题与习题 67

第6章 汇编语言程序设计 68

6.1 汇编语言指令格式 68

6.2 系统伪指令 70

6.3 存储器选择方式 74

6.3.1 数据存储器体选方式 74

6.3.2 程序存储器页选方式 75

6.4.1 跳转和循环子程序 81

6.4 常用子程序的设计 81

6.4.2 软件延时子程序 83

6.4.3 数据查表子程序 85

6.4.4 分支功能跳转子程序 90

6.4.5 常用数学运算类子程序 90

思考题与习题 99

第7章 输入／输出端口 100

7.1 I/O端口功能的通用结构 100

7.1.1 设置端口的输入／输出状态 101

7.1.2 查询端口的输入／输出状态 101

7.1.3 从端口输入数据 101

7.1.5 I/O端口分析 102

7.1.4 从端口输出数据 102

7.2 I/O端口寄存器及其初始化 106

7.3 基本输入／输出应用实例 107

思考题与习题 118

第8章 定时器／计数器 119

8.1 定时器／计数器TMR0 119

8.1.1 定时器／计数器TMR0模块的特点 120

8.1.2 与定时器／计数器TMR0模块相关的寄存器 120

8.1.3 定时器／计数器TMR0模块的电路结构和工作原理 121

8.2 定时器／计数器TMR1 126

8.2.1 定时器／计数器TMR1模块的特性 126

8.2.2 与定时器／计数器TMR1模块相关的寄存器 126

8.2.3 定时器／计数器TMR1模块的电路结构 128

8.2.4 定时器／计数器TMR1模块的工作原理 129

8.3 定时器TMR2 135

8.3.1 定时器TMR2模块的特性 135

8.3.2 与定时器TMR2模块相关的寄存器 135

8.3.3 定时器TMR2模块的电路结构 137

8.3.4 定时器TMR2模块的工作原理 137

思考题与习题 141

第9章 中断系统 143

9.1 中断的基本概念 143

9.2 PIC16F877单片机的中断 143

9.3 中断程序的开始与结束 145

9.4 与中断相关的寄存器 146

9.5 中断处理 149

9.5.2 中断的现场保护问题 150

9.5.1 中断的延时响应和延时处理问题 150

思考题与习题 154

第10章 串行通信及通用接收／发送器模块 155

10.1 SPI串行通信模块 155

10.1.1 SPI模式下的相关寄存器 156

10.1.2 SPI模式工作原理 158

10.2 I2C串行通信模块 174

10.2.1 I2C串行通信模式 174

10.2.2 I2C总线模式下的相关寄存器 176

10.2.3 I2C从动模式 180

10.2.4 I2C主控模式 182

10.3.1 与USART模块相关的寄存器 193

10.3 USART串行通信模块 193

10.3.2 USART波特率发生器 195

10.4 USART的异步模式 197

10.4.1 USART异步发送模式 197

10.4.2 USART异步接收模式 197

10.4.3 带地址检测的9位异步接收模式 199

10.5 USART同步模式 200

10.5.1 USART同步主控发送模式 200

10.5.2 USART同步主控接收模式 201

10.5.3 USART同步从动发送模式 202

10.5.4 USART同步从动接收模式 202

思考题与习题 205

11.1.2 CCP模块寄存器介绍 206

11.1.1 CCP模块功能介绍 206

第11章 CCP捕捉／比较／脉宽调制 206

11.1 CCP模块介绍 206

11.2 捕捉功能 207

11.2.1 捕捉方式工作原理 207

11.2.2 与捕捉方式相关的寄存器 208

11.2.3 CCP1模块捕捉方式的设定 209

11.3 比较功能 212

11.3.1 比较方式工作原理 212

11.3.2 与比较方式相关的寄存器 212

11.3.3 CCP1比较方式设定 213

11.4 脉宽调制功能 214

11.4.1 脉宽调制方式工作原理 214

11.4.2 与脉宽调制方式相关的寄存器 216

11.4.3 PWM操作设置 217

思考题与习题 222

第12章 A/D转换器 223

12.1 A/D转换原理 223

12.2 A/D转换器主要技术指标 224

12.3 ADC模块结构和操作原理 224

12.3.1 PIC16F877单片机ADC模块 224

12.3.2 ADC模块的操作编程 228

12.4 简易A/D转换 230

思考题与习题 238

13.1.1 系统配置寄存器CONFIG 239

13.1 PIC系统功能及配置 239

第13章 PIC系统功能 239

13.1.2 振荡器配置选择 240

13.1.3 系统复位 241

13.1.4 看门狗定时器WDT 243

13.1.5 调试与编程 244

13.2 PIC单片机低功耗设计 244

13.2.1 睡眠省电方式 246

13.2.2 从睡眠状态到唤醒状态 246

13.3 PIC单片机抗干扰设计 248

13.3.1 硬件干扰抑制技术 248

13.3.2 软件干扰抑制技术 249

13.4.1 PIC单片机I/O接口的扩展 250

13.4 PIC单片机实用接口方案 250

13.4.2 单片机中常用的隔离技术 252

13.4.3 单片机控制强电电路的开关器件 252

思考题与习题 254

第14章 基于PIC单片机的实验型大学智能机器人 255

14.1 大学智能机器人概述 255

14.1.1 大学智能机器人及比赛 256

14.1.2 基于PIC16F877单片机的实验型大学智能机器人的作用 257

14.2 实验型大学智能机器人比赛规范 259

14.2.1 比赛场地 259

14.2.2 比赛规则 259

14.3.1 自动供球机结构和功能 260

14.3 自动供球机及控制 260

14.2.4 比赛用智能机器人及赛球 260

14.2.3 决定胜负 260

14.3.2 PIC16F877单片机控制原理 261

14.3.3 供球机的PIC16F877单片机控制程序设计 262

14.4 智能机器人结构及电源 263

14.4.1 智能机器人整体结构 264

14.4.2 密封式免维护铅酸蓄电池 264

14.4.3 路径测量传感器 265

14.5 光电旋转编码器 267

14.5.1 增量式光电编码器 268

14.5.2 绝对式光电编码器 268

14.5.4 超声波测距传感器 270

14.5.3 行走电机光电编码器实例 270

14.6 机器人的执行电动机 271

14.6.1 直流减速微电机 271

14.6.2 直流微电机的驱动方法 272

14.6.3 机器人行走机电部分 273

14.7 简易机械手结构 273

14.8 智能机器人的PIC16F877单片机控制电路原理 274

14.9 投球比赛机器人控制程序设计 276

14.10 漏砂写字机器人测控程序设计 280

14.11 舞蹈机器人测控程序设计 291

思考题与习题 297

附录A PIC系统配置文件P16F877.INC说明 298

附录B PIC单片机常用芯片引脚全功能图 302

参考文献 309