工程背景下的单片机原理及系统设计PDF电子书下载

第1章 单片机概论 1

1.1 单片机是什么 1

1.2 单片机的起源与发展现状 1

1.3 单片机的基本结构 2

1.4 单片机的应用领域 2

1.4.1 单片机的特点 2

1.4.2 单片机的应用范围 3

1.4.3 单片机中几类常用的存储器 3

1.4.4 单片机的几个概念 4

1.4.5 8位单片机简介 5

1.4.6 增强型51系列单片机 5

1.5 宏晶STC系列单片机的特点 7

1.5.1 STC90C××系列单片机简介 7

1.5.2 STC12系列单片机 8

1.5.3 STC15系列单片机 8

1.6 单片机系统的开发过程 9

1.6.1 单片机选型要点 9

1.6.2 单片机系统的开发过程 9

1.7 本章重点 10

习题1 10

第2章 单片机开发工具 12

2.1 必备的基础知识、软硬件条件与能力 12

2.2 Keil C集成开发环境 14

2.2.1 建立项目文件 14

2.2.2 项目设置 16

2.2.3 为项目加入源文件 17

2.2.4 编译、连接 18

2.2.5 软件仿真调试 19

2.3 ISP工具及应用 20

2.3.1 ISP工具的功能 20

2.3.2 ISP工具的使用方法 22

2.3.3 ISP工具中的串口助手 23

2.4 本章重点 26

第3章 工程需求下的单片机选型 27

3.1 工程及需求分析 27

3.1.1 工程项目的定义 27

3.1.2 工程项目实例 27

3.1.3 系统工作过程分析 28

3.1.4 系统工作环境分析 28

3.1.5 系统需求分析 29

3.2 系统单片机选型 29

3.2.1 MCS-51系列单片机硬件资源 30

3.2.2 标准51的管脚排列及功能 32

3.3 单片机正常工作的硬件条件 35

3.4 标准51的特殊功能寄存器 35

3.5 系统需求下的单片机选型 36

3.6 STC89C5X系列单片机 38

3.6.1 STC89C5X系列单片机硬件分析 38

3.6.2 STC89C5X系列单片机的特殊功能寄存器 40

3.7 51系列单片机的存储器结构 40

3.7.1 程序存储器 40

3.7.2 内部数据存储器 41

3.7.3 外部数据存储器 46

3.7.4 非易失性数据存储器 46

3.8 针对项目的系统硬件设计 47

3.8.1 单片机的选择 47

3.8.2 人机交互电路的设计 47

3.8.3 检测控制模块设计 48

3.8.4 检测控制模块技术规划 50

3.9 本章重点 54

习题3 54

第4章 单片机应用系统编程基础 56

4.1 从源程序到可执行代码 56

4.2 机器码—汇编语言—高级语言 56

4.2.1 汇编语言与高级语言的特点及联系 57

4.2.2 从C语言过渡到C51 57

4.2.3 有关C51的补充说明 60

4.3 MCS-51汇编语言指令分析 62

4.3.1 MCS-51汇编语言格式 62

4.3.2 MCS-51指令系统的分类及一般说明 62

4.3.3 MCS-51的寻址方式 63

4.3.4 MCS-51指令概述 64

4.4 汇编语言程序组成与结构 77

4.4.1 程序 77

4.4.2 汇编语言程序的组成部分 77

4.4.3 汇编语言程序结构与一般格式 79

4.5 程序设计举例 82

4.5.1 位操作与逻辑类程序设计 82

4.5.2 循环程序设计 88

4.5.3 数据移动类程序设计 91

4.5.4 算术运算类程序设计 94

4.5.5 数据拼拆与转换程序设计 107

4.6 关于指令用法的补充说明 109

4.7 本章重点 111

习题4 111

第5章 中断 114

5.1 中断的基本概念 114

5.1.1 中断的定义及中断工作方式 114

5.1.2 中断类型 116

5.1.3 中断优先级 116

5.1.4 中断识别和中断返回 118

5.1.5 中断向量及其用法 119

5.1.6 中断响应的时间 119

5.1.7 事件信号的来源与作用时间 120

5.2 标准51的中断系统结构 121

5.3 中断控制 123

5.3.1 中断允许与禁止 123

5.3.2 中断请求标志位 124

5.3.3 中断优先级控制 124

5.4 外部中断编程举例 125

5.5 外部中断源的复用技术 126

5.6 本章重点 129

习题5 130

第6章 定时／计数器 131

6.1 定时／计数器 131

6.1.1 时间的表达方式及时间测量的分辨率 131

6.1.2 标准51定时／计数器结构 131

6.2 定时／计数器工作原理 132

6.2.1 T0、T1的工作方式 132

6.2.2 定时／计数器的工作方式及工作原理 133

6.3 定时／计数器应用举例 135

6.3.1 定时／计数器应用——查询方式 135

6.3.2 定时／计数器应用——中断方式 136

6.4 本章重点 144

习题6 145

第7章 串行口及异步串行通信 146

7.1 通信的基本概念 146

7.1.1 通信的意义 146

7.1.2 通信的定义及数据的传输 147

7.2 串行通信 149

7.2.1 串行通信协议 149

7.2.2 通信控制器 150

7.2.3 串行通信的方式 150

7.3 串行口结构及工作原理 152

7.3.1 串行口的工作方式 153

7.3.2 串行口工作方式 154

7.3.3 异步串行口通信的过程 156

7.4 串行通信编程举例 157

7.4.1 双机通信 157

7.4.2 奇偶校验 158

7.4.3 定时器T1溢出率的计算方法 162

7.4.4 累加和校验 165

7.5 多机通信原理及系统设计 172

7.5.1 多机通信的物理基础 172

7.5.2 多机通信方式分类 173

7.5.3 多机通信编程举例 174

7.6 RS-232-C接口标准 176

7.7 RS-485接口 179

7.7.1 RS-485接口标准 179

7.7.2 RS-485收／发器 180

7.7.3 51单片机RS-485通信系统设计 181

7.8 本章重点 182

习题7 183

第8章 STC89C5X新增片内资源及应用 184

8.1 系统性能方面的改善 184

8.1.1 降低单片机对系统的电磁干扰的三大措施 184

8.1.2 STC89C5X系列片内扩展DATA_FLASH的用法 185

8.1.3 STC89C5X新增加的外部中断源的应用 189

8.1.4 STC89C5X新增加其他功能概述 190

8.2 定时／计数器T2原理及应用 193

8.2.1 概述 193

8.2.2 定时／计数器T2的工作方式及应用 194

8.3 步进电机的运行控制 201

8.4 本章重点 203

习题8 204

第9章 I/O口结构及应用 205

9.1 I/O口结构 205

9.1.1 P0口内部结构及使用 205

9.1.2 P1口内部结构及使用 206

9.1.3 P2口内部结构及使用 206

9.1.4 P3口内部结构及使用 206

9.2 I/O与发光型LED器件的接口 207

9.2.1 I/O与LED灯的接口 207

9.2.2 I/O与LED数码管的接口 208

9.2.3 多位LED数码管的驱动 210

9.2.4 多位LED数码管的驱动电路设计 210

9.3 点阵液晶显示器与51机的接口 217

9.3.1 128×64点阵液晶显示器 217

9.3.2 单片机与液晶显示器接口电路设计 222

9.3.3 液晶显示器应用程序举例 223

9.4 本章重点 230

习题9 230

第10章 同步串行总线及其应用 231

10.1 同步串行总线简介 231

10.2 SPI总线及其应用 232

10.2.1 SPI总线时序分析 232

10.2.2 具有SPI接口的实时时钟芯片DS1306 232

10.3 I2C总线时序分析及器件应用实例 243

10.3.1 I2C总线时序分析 243

10.3.2 CAT1161与51机的接口及应用程序 245

10.4 一总线时序分析及应用 253

10.4.1 一总线简介 253

10.4.2 DS18B20简介 253

10.4.3 DS18B20的应用 259

10.5 本章重点 271

习题10 271

第11章 MCS-51并行总线扩展系统 272

11.1 MCS-51系列单片机的控制信号及三总线 272

11.1.1 单片机的最小应用系统及扩展系统 272

11.1.2 MCS-51系列单片机并行总线扩展方法 273

11.2 总线扩展电路常用器件简介 275

11.3 27系列EPROM型存储器总线扩展方法 277

11.3.1 芯片容量 277

11.3.2 芯片的时序及特性参数 278

11.3.3 程序存储器扩展举例 279

11.4 MCS-51外部数据存储器总线扩展系统 283

11.4.1 单片机常用数据存储器 283

11.4.2 62系列数据存储器的接口电路设计 285

11.5 外部非易失性数据存储器及总线扩展方法 286

11.5.1 并行接口EEPROM型非易失性RAM概述 286

11.5.2 28系列并行接口EEPROM一般特性 286

11.5.3 28系列存储器的数据安全措施 287

11.6 MCS-51总线系统的地址译码技术 292

11.7 本章重点 294

习题11 294

第12章 MCS-51接口技术 295

12.1 并行接口I/O扩展器件8255A 295

12.1.1 8255A的内部结构和外部特性 295

12.1.2 8255A的编程命令 297

12.1.3 8255A的工作方式 299

12.1.4 8255A方式0和方式1应用举例 305

12.2 数模转换器 308

12.2.1 研究模数、数模转换器的意义 308

12.2.2 A/D转换的原理 309

12.3 MAX114与51机接口电路设计 312

12.3.1 基于MAX114的51机采样程序设计 316

12.3.2 发挥MAX114高速转换优势的方法 318

12.4 数模转换器的扩展 318

12.4.1 D/A转换器接口的技术性能指标 318

12.4.2 DAC0832的内部结构与外部特性 319

12.4.3 DAC0832与51机的接口电路与程序设计 323

12.5 本章重点 327

习题12 327

第13章 课内实验指导 329

实验1 系统开发的基本技能训练 329

实验2 外部中断与I/O综合应用 331

实验3 定时器与I/O综合应用 333

实验4 异步串行通信实验 335

实验5 并行总线系统实验 336

实验6 串行总线系统实验（选项1） 337

实验7 多机异步串行通信实验（选项2） 338

附录A ASCⅡ码表 340

附录B MCS-51系列单片机指令及编码表 342

参考文献 349