单片机原理及接口技术PDF电子书下载

第1章　绪论 1

1.1　单片机的特点及应用领域 1

1.1.1　单片机的特点 1

1.1.2　单片机的应用领域 2

1.2　常用单片机系列介绍 3

1.2.1 Intel公司MCS-51系列单片机 3

1.2.2 51系列单片机命名规则 4

1.2.3　AT89系列单片机 4

思考题与习题 6

第2章　89C51单片机的结构及原理 7

2.1 89C51单片机的主要特性 7

2.2 89C51单片机的内部总体结构 7

2.3 89C51单片机的引脚功能 9

2.3.1 89C51单片机引脚功能 9

2.3.2　三总线结构 11

2.4 89C51单片机的主要组成部分 12

2.4.1 CPU 12

2.4.2　存储器 12

2.4.3　并行I/O口 18

2.5　时钟电路与CPU的时序 20

2.5.1　振荡器和时钟电路 21

2.5.2 CPU的时序及有关概念 21

2.5.3 CPU的取指令和执行指令时序 22

2.5.4　访问外部ROM的操作时序 24

2.5.5　访问外部RAM的操作时序 24

2.6　单片机的复位状态与复位电路 25

2.6.1　单片机的复位状态 25

2.6.2　单片机的复位电路 26

2.7　低功耗工作方式 28

2.7.1　低功耗工作方式 28

2.7.2　低功耗工作方式的进入与退出 29

思考题与习题 30

第3章　89C51单片机的指令系统 31

3.1　指令系统简介 31

3.1.1　指令概述 31

3.1.2　指令格式 31

3.1.3　指令中常用符号说明 32

3.2　寻址方式 33

3.2.1　立即寻址 33

3.2.2　直接寻址 33

3.2.3　寄存器寻址 33

3.2.4　寄存器间接寻址 34

3.2.5　变址寻址 34

3.2.6　相对寻址 35

3.2.7　位寻址 35

3.3　数据传送类指令 36

3.3.1　内部RAM数据传送指令 36

3.3.2　访问外部RAM的数据传送指令 38

3.3.3　程序存储器向累加器A传送数据指令 39

3.3.4　数据交换指令 40

3.3.5　堆栈操作指令 41

3.4　算术运算类指令 41

3.4.1　加法指令 41

3.4.2　带进位加法指令 42

3.4.3　带借位减法指令 43

3.4.4　加1指令 44

3.4.5　减1指令 44

3.4.6　乘、除法指令 44

3.4.7　十进制调整指令 45

3.5　逻辑运算及移位类指令 47

3.5.1　逻辑与运算指令 47

3.5.2　逻辑或运算指令 47

3.5.3　逻辑异或运算指令 48

3.5.4　累加器清零、取反指令 48

3.5.5　循环移位指令 49

3.6　控制转移类指令 50

3.6.1　无条件转移指令 50

3.6.2　条件转移指令 52

3.6.3　子程序调用及返回指令 55

3.6.4　空操作指令 58

3.7　位操作类指令 58

3.7.1　位变量传送指令 58

3.7.2　位置位、清零指令 59

3.7.3　位逻辑运算指令 59

3.7.4　位控制转移指令 60

思考题与习题 61

第4章　汇编语言程序设计 65

4.1　程序设计概述 65

4.1.1　程序设计语言简介 65

4.1.2　汇编语言程序设计步骤 66

4.2　汇编语言源程序的编辑和汇编 66

4.2.1　伪指令 67

4.2.2　源程序的编辑和汇编 68

4.3　汇编语言程序设计 69

4.3.1　顺序程序设计 70

4.3.2　分支程序设计 71

4.3.3　循环程序设计 76

4.3.4　子程序设计 83

4.3.5　运算类程序设计 90

思考题与习题 103

第5章　定时／计数器 106

5.1　定时／计数器的结构和工作原理 106

5.1.1　定时／计数器的结构 106

5.1.2　定时／计数器的工作原理 107

5.2　定时／计数器的控制 108

5.2.1　工作模式寄存器TMOD 108

5.2.2　控制寄存器TCON 108

5.3　定时／计数器的工作模式 109

5.3.1　模式0 109

5.3.2　模式1 110

5.3.3　模式2 110

5.3.4　模式3 111

5.4　定时／计数器的应用 112

5.4.1　定时／计数器使用方法 112

5.4.2　定时／计数器模式0的应用 113

5.4.3　定时／计数器模式1的应用 113

5.4.4　定时／计数器模式2的应用 114

5.4.5　定时／计数器门控位GATE的应用 114

5.4.6　运行中读定时／计数器 115

思考题与习题 116

第6章　串行接口 118

6.1 串行通信的基础知识 118

6.1.1 串行通信的两种基本方式 118

6.1.2　串行通信的数据传送方式 119

6.1.3　串并转换和串行接口 120

6.2 89C51单片机的串行接口 120

6.2.1 89C51单片机串行口的结构 120

6.2.2 89C51单片机串行口的控制 121

6.2.3　波特率设计 123

6.3　串行口工作模式 125

6.3.1　模式0 125

6.3.2　模式1 125

6.3.3　模式2 126

6.3.4　模式3 127

6.4　串行口应用举例 127

6.4.1 用串行口扩展I/O口 127

6.4.2　单片机双机通信技术 130

6.4.3　单片机多机通信技术 137

思考题与习题 138

第7章　中断系统 139

7.1 中断概述 139

7.1.1　中断的概念 139

7.1.2　中断技术的优点 139

7.1.3　中断系统的功能 140

7.2 89C51单片机的中断系统 141

7.2.1 中断源 141

7.2.2　中断请求标志 142

7.2.3　中断允许控制寄存器IE 143

7.2.4　中断优先级控制寄存器IP 144

7.3　中断处理过程 144

7.3.1　中断响应 145

7.3.2　中断处理 146

7.3.3　中断返回 146

7.3.4　中断请求的撤除 147

7.3.5　中断响应时间 148

7.4　中断系统的应用 149

思考题与习题 166

第8章　89C51单片机的系统扩展 168

8.1　程序存储器的扩展 168

8.1.1　程序存储器的分类 168

8.1.2　典型程序存储器芯片介绍 169

8.1.3　典型程序存储器的扩展方法 175

8.1.4　典型程序存储器扩展电路 178

8.2　数据存储器的扩展 185

8.2.1　典型数据存储器的扩展方法 185

8.2.2　典型数据存储器的扩展电路 186

8.3 89C51单片机片选方法简介 189

8.3.1　线选法 189

8.3.2　译码法 190

8.4 Flash存储器的扩展 192

8.4.1 Flash存储器的分类 193

8.4.2　典型Flash存储器芯片简介 193

8.4.3　典型Flash存储器的扩展 196

8.5　并行I/O接口的扩展 198

8.5.1 I/O接口电路的功能 198

8.5.2　简单并行I/O接口的扩展 199

8.5.3　可编程接口电路的扩展 201

思考题与习题 211

第9章　89C51单片机的接口技术 212

9.1　人机通信接口技术 212

9.1.1　键盘接口技术 212

9.1.2　显示接口技术 219

9.1.3　键盘、显示器组合接口举例 224

9.2 A/D转换器 228

9.2.1 A/D转换器技术指标与选择原则 228

9.2.2 A/D转换器MAX197 230

9.2.3 A/D转换器ADC 0809 235

9.2.4 A/D转换器TLV2548 239

9.3 D/A转换器 247

9.3.1 D/A转换器技术指标 247

9.3.2 D/A转换器DAC 0832 248

9.3.3 D/A转换器MAX508 254

9.3.4 D/A转换器TLV5630 256

9.4　开关量输入／输出接口 261

9.4.1　开关量输入接口 261

9.4.2　开关量输出接口 262

思考题与习题 266

第10章　89C51单片机应用举例 267

10.1　单片机应用系统的一般设计过程 267

10.1.1　硬件系统设计原则 267

10.1.2　应用软件设计特点 267

10.1.3　应用系统开发过程 268

10.2　应用系统结构及其设计内容 269

10.2.1　应用系统的结构特点 269

10.2.2　应用系统的典型通道接口 270

10.2.3　应用系统设计内容 271

10.3　交通信号灯模拟控制 271

10.3.1　交通信号灯模拟控制的硬件设计 272

10.3.2　交通信号灯模拟控制的软件设计 272

10.4　步进电动机控制 273

10.4.1　步进电动机控制原理 274

10.4.2　步进电动机接口技术与软件设计 275

10.5 电力系统负载电流的数据采集与远端再现 280

10.5.1 电力系统负载电流的数据采集 280

10.5.2　电力系统负载电流的远端再现 282

10.6　倒计时器的设计 284

10.6.1　实时日历时钟芯片DS12C887简介 284

10.6.2　倒计时器的硬件电路设计 288

10.6.3　倒计时器的软件设计 288

思考题与习题 290

第11章　I2C串行总线及单总线技术 291

11.1 I2C串行总线扩展技术 291

11.1.1 I2C串行总线概述 291

11.1.2 I2C总线的数据传送 293

11.1.3 I2C总线数据传送的模拟 298

11.1.4 I2C总线应用程序设计实例 305

11.2　单总线及其应用 307

11.3.1　单总线简介 307

11.2.2 DS18B20构成的单总线测温系统 308

思考题及习题 317

第12章　单片机应用系统的抗干扰技术设计 319

12.1 干扰源 319

12.1.1 串模干扰 319

12.1.2　共模干扰 320

12.1.3　电源干扰 321

12.2　硬件抗干扰设计 321

12.2.1　共串模干扰的抑制 321

12.2.2　共模干扰的抑制 323

12.2.3　输入／输出通道干扰的抑制 324

12.2.4　电源与电网干扰的抑制 326

12.2.5　地线系统干扰的抑制 326

12.3　软件抗干扰设计 327

12.3.1　程序执行过程中的软件抗干扰 327

12.3.2　系统的恢复 331

思考题与习题 333

附录A ASCII表 334

附录B 89C51单片机指令系统表 336

附录C　常用芯片引脚图 342

参考文献 346