目 录 1
第1章嵌入式计算机系统设计概述 1
1.1嵌入式计算机系统 1
1.1.1嵌入式计算机系统的定义 1
1.1.2嵌入式计算机系统的构成 1
1.2嵌入式计算机系统的设计要求和设计步骤 4
1.2.1系统设计的基本要求 5
1.2.2系统设计步骤 6
1.2.3系统设计中应注意的问题 12
习题 14
第2章MCS-51单片机概述 15
2.1 MCS-51单片机的结构 15
2.1.1 MCS-51单片机的功能模块 15
2.1.2 MCS-51单片机的外部引线 16
2.2 MCS-51单片机的内部结构 17
2.2.1 MCS-51单片机的CPU 17
2.2.2 MCS-51单片机的存储器组成 18
2.2.3 MCS-51单片机的输入／输出接口 21
2.2.4 MCS-51单片机的中断系统 23
2.2.5MCS-51单片机的定时／计数器 29
2.2.6 MCS-51单片机的串行接口 33
2.3 MCS-51单片机的工作时序 35
2.3.1 MCS-51的三种周期 35
2.3.2指令执行时序 36
2.4 MCS-51单片机的相关问题 38
2.4.1复位 38
2.4.2时钟电路 39
2.4.3编程和校验 39
习题 40
3.1.1 MCS-51指令编码 41
3.1.2指令系统中用到的符号 41
第3章MCS-51指令系统及汇编语言 41
3.1概述 41
3.2寻址方式 42
3.2.1立即寻址 42
3.2.2直接寻址 42
3.2.3寄存器寻址 42
3.2.4寄存器间接寻址 42
3.3.1传送指令 43
3.3 MCS-51的指令系统 43
3.2.6基址加变址寻址 43
3.2.7位寻址 43
3.2.5相对寻址 43
3.3.2算术运算指令 45
3.3.3逻辑及移位指令 47
3.3.4控制指令 49
3.3.5位操作指令 51
3.4汇编语言程序设计 52
3.4.1汇编语言的语句格式 52
3.4.2伪指令 53
3.4.3基本程序设计方法 55
3.4.4汇编语言程序的开发过程 62
习题 63
第4章单片机嵌入式系统的部件设计 65
4.1最小系统的实现 65
4.1.1由MCS-51单片机直接构成最小系统 65
4.1.2利用外接ROM构成最小系统 65
4.2总线负载及总线扩展 66
4.2.1总线竞争的概念 66
4.2.2负载的计算 67
4.2.3介绍几种芯片 68
4.2.4 MCS-51的总线扩展 69
4.2.5扩展总线上电路板的板内驱动 71
4.3内存扩展及设计 73
4.3.1 RAM的扩展 73
4.3.2 ROM的扩展 78
4.3.3内存连接举例 84
4.4.1概述 86
4.4.2 8255的外部引线及功能 86
4.4可编程并行接口8255 86
4.4.3 8255的工作方式 87
4.4.4内部控制字及状态字 91
4.4.5寻址及连接 93
4.4.6初始化 94
4.4.7 应用 94
4.5键盘接口的设计 95
4.5.1概述 95
4.5.2简单的少量按键的接口设计 96
4.5.3非编码矩阵键盘的结构 97
4.5.4非编码矩阵键盘的接口设计 98
4.6.1七段数码显示器 101
4.6.2 LED接口 101
4.6数码显示器接口设计 101
4.6.3工程应用 102
4.7光电隔离输入输出接口设计 104
4.7.1隔离的概念及意义 104
4.7.2光电耦合器件 105
4.7.3光电耦合器件的应用 106
4.8.1 D/A和A/D变换器在测控系统中的地位 109
4.8数／模（D/A）变换器接口设计 109
4.8.2 D/A变换器原理 110
4.8.3典型的D/A变换器芯片举例 112
4.9模／数（A/D）变换器接口设计 116
4.9.1 A/D变换器的主要技术指标 116
4.9.2典型A/D变换器芯片介绍 118
4.9.3 A/D变换器应用实例 121
4.10.1硬件连接 126
4.10.2设计要求 126
4.10串行通信接口设计 126
4.10.3通信程序 127
4.11步进电机接口设计 128
4.11.1步进电机的基本工作原理 128
4.11.2脉冲分配器及驱动放大电路 130
4.11.3驱动电路 133
4.11.4步进电机的速度控制 133
4.11.5步进电机控制接口实例 134
习题 135
5.1.1最小系统 137
第5章嵌入式系统的软件 137
5.1嵌入式系统软件的开发 137
5.1.2驻留监控程序 138
5.1.3嵌入式系统实时操作系统内核开发 139
5.2用户程序的开发 154
5.2.1用户程序的基本要求 155
5.2.2用户程序的开发过程 156
5.2.3高级语言与汇编语言混合编程 161
习题 171
6.1概述 173
6.1.1可靠性的基本指标 173
第6章嵌入式系统的可靠性设计 173
6.1.2故障因素 175
6.2故障检测技术 176
6.2.1嵌入式系统的脱机自检 176
6.2.2嵌入式系统的在线故障检测 184
6.3硬件可靠性设计 201
6.3.1硬件故障 201
6.3.2影响硬件可靠性的因素 201
6.3.3硬件可靠性措施 206
6.4.2软件可靠性指标 213
6.4软件可靠性设计 213
6.4.1软件故障的特点 213
6.4.3软件错误的来源 214
6.4.4软件可靠性模型 216
6.4.5提高软件可靠性的方法 217
6.5系统的抗干扰设计 220
6.5.1抗干扰的三要素 221
6.5.2干扰的来源及耦合方式 221
6.5.3系统的抗干扰措施 222
6.6.1总线上的交叉串扰 234
6.6总线的有关问题 234
6.6.2总线的延时 235
6.6.3总线上的反射与终端网络 236
6.7可靠性的总体设计 239
6.7.1设计过程 239
6.7.2可靠性的分配方法 240
习题 244
第7章系统调试与维修 246
7.1测试仪器简介 246
7.1.1静态测试仪器 246
7.1.2动态测试仪器 248
7.2传统的调试方法 256
7.2.1静态调试 256
7.2.2动态调试 257
7.3系统故障的检测与维护 262
7.3.1故障诊断方法概述 262
7.3.2人工诊断 263
7.3.3自动诊断 269
习题 273
参考文献 274