單片機原理及應用

本書以MCS-51單片機為背景，詳細講解了單片機的原理及應用。全書分為10章，內容包括單片機概述，MCS-51單片機硬體結構，指令系統與程序設計，中斷系統，定時器/計數器，功能擴展，通信介面，人機介面，模擬通道介面，應用系統設計等。本書內容精練，實例豐富，深入淺出，講解詳盡。在內容的選取和結構安排上具有鮮明的時代性。本書可作為大專院校計算機、通信、電子、自動化和其他相關專業的教材或教學參考書，也可作為單片機技術的培訓教材，亦適合初學者自學使用。

第1章單片機概述

1 1微型計算機與單片機

1 1 1微型計算機的結構和原理

1 1 2單片機與嵌入式系統

1 1 3常用名詞與術語

1 2單片機的歷史與發展

1 2 1單片機的發展沿革

1 2 2單片機的發展趨勢

1 3單片機的分類

1 3 1CISC結構的單片機

1 3 2RISC結構的單片機

1 3 3基於ARM芯核的32位單片機

1 3 4數字信號處理器

1 4部分單片機系列簡介

1 4 1MCS_51系列及其兼容單片機

1 4 2MSP430系列單片機

1 4 3M68HC08系列單片機

1 4 4PIC系列單片機

1 4 5AVR系列單片機

1 4 6單片機的選型

習題與思考題

第2章MCS_51系列單片機的硬體結構

2 1MCS_51單片機的內部結構

2 2MCS_51單片機的中央處理器

2 2 1運算器

2 2 2控制器

2 3CPU引腳功能與時序

2 3 1MCS_51系列單片機引腳說明

2 3 2CPU時序

2 4MCS_51單片機的存儲器結構

2 4 1程序存儲器

2 4 2數據存儲器

2 5I/O口

2 5 1I/O口的內部結構

2 5 2寫埠操作

2 5 3讀埠操作

2 5 4讀-艷改-寫埠操作

2 5 5I/O口的負載能力

2 6時鐘電路與複位電路

2 6 1時鐘電路

2 6 2複位電路

習題與思考題

第3章MCS_51單片機指令系統與程序設計

3 1MCS_51指令系統與指令的執行

3 1 1MCS_51指令系統概述

3 1 2MCS_51指令的時序

3 1 3MCS_51指令的執行過程

3 2符號指令的定址方式

3 2 1寄存器定址

3 2 2立即定址

3 2 3直接定址

3 2 4間接定址

3 2 5變址定址

3 2 6位定址

3 3常用指令

3 3 1數據傳送類指令

3 3 2加減運算指令

3 3 3邏輯運算及移位類指令

3 3 4位操作指令

3 3 5偽指令

3 4彙編語言程序設計方法

3 4 1順序程序設計

3 4 2分支程序設計

3 4 3循環程序設計

3 4 4多重循環程序設計

3 5子程序設計

3 5 1子程序的概念

3 5 2子程序的調用指令與返回指令

3 5 3子程序及調用程序設計實例

習題與思考題

第4章MCS_51單片機的中斷系統

4 1中斷系統概述

4 1 1中斷的概念

4 1 2MCS_51單片機中斷系統結構

4 2中斷源和中斷控制

4 2 1中斷源

4 2 2中斷控制

4 3中斷響應

4 3 1中斷的響應過程

4 3 2外部中斷的響應時間

4 3 3外部中斷的方式

4 3 4中斷請求的撤銷

4 4中斷服務程序的設計

4 4 1中斷服務程序設計的任務

4 4 2採用中斷時的主程序結構

4 4 3中斷服務程序的流程

4 5外部中斷源的擴展

習題與思考題

第5章MCS_51單片機定時器/計數器及其應用

5 1定時器/計數器的結構與工作方式

5 1 1定時器/計數器的結構

5 1 2方式0

5 1 3方式1

5 1 4方式2

5 1 5方式3

5 2定時器/計數器的基本應用

5 2 1方式0的應用

5 2 2方式1的應用

5 2 3方式2的應用

5 2 4方式3的應用

5 2 5定時器/計數器應用時要注意的問題

5 3定時器/計數器的擴展應用

5 3 1計時計數器的基本原理

5 3 2定時器/計數器用於周期測量

5 3 3定時器/計數器用於頻率測量

5 3 4定時器/計數器用於A/D轉換

5 4定時器/計數器T2

5 4 1T2的工作控制

5 4 2T2的工作方式

5 4 3T2的工作編碼

習題與思考題

第6章MCS_51單片機功能擴展

6 1I2C匯流排擴展

6 1 1I2C匯流排特點

6 1 2I2C匯流排的信號及時序定義

6 1 3I2C匯流排上的數據傳送格式

6 1 4I2C匯流排數據傳送模擬

6 2存儲器擴展

6 2 1存儲器的分類

6 2 2MCS_51存儲器擴展基礎

6 2 3數據存儲器的擴展

6 2 4NVRAM與FRAM

6 2 5串列EEPROM的擴展

6 3并行I/O口擴展設計

6 3 1并行I/O口概述

6 3 2用可編程晶元擴展并行I/O口

6 3 3用TTL晶元擴展并行I/O口

習題與思考題

第7章MCS_51單片機通信介面與應用

7 1MCS_51單片機的串列通信介面

7 1 1串列通信的基本概念

7 1 2MCS_51單片機串列口的結構與控制

7 1 3串列口的工作方式

7 1 4串-並、並-串轉換

7 2MCS_51單片機之間的串列通信

7 2 1雙機直接通信

7 2 2單片機多機通信

7 3MCS_51單片機與PC的串列通信

7 3 1串列通信匯流排標準

7 3 2單片機與PC的串列通信

7 4數據傳輸差錯控制

7 4 1差錯產生的原因及差錯類型

7 4 2差錯控制基本原理

7 4 3差錯控制編碼

7 5MCS_51單片機的并行通信

7 5 1並口直接通信

7 5 2基於RAM的并行通信

7 5 3單片機與PC的并行通信

習題與思考題

第8章MCS_51單片機的人機對話介面

8 1MCS_51單片機與鍵盤的介面

8 1 1鍵盤的特點與消抖

8 1 2獨立式鍵盤的介面設計

8 1 3矩陣式鍵盤設計

8 2MCS_51單片機與LED顯示器的介面

8 2 1LED顯示原理

8 2 2動態顯示

8 2 3靜態顯示

8 3MCS_51單片機與LCD、VFD顯示器的介面

8 3 1液晶顯示器的工作原理

8 3 2點陣字元型LCM

8 3 3點陣圖形型LCM

8 3 4VFD驅動晶元及程序設計

8 4MCS_51單片機與微型印表機介面

8 4 1GP16印表機的介面與控制

8 4 2列印程序設計

習題與思考題

第9章MCS_51單片機的模擬通道介面

9 1D/A轉換器

9 1 1D/A轉換器的基本原理

9 1 2D/A轉換器的主要性能指標

9 1 3D/A轉換器的選型

9 1 4MCS_51單片機與D/A轉換器的介面

9 2A/D轉換器

9 2 1A/D轉換器的主要技術指標

9 2 2A/D轉換器的轉換方式與原理

9 2 3A/D轉換器使用時要注意的問題

9 2 4MCS_51單片機與A/D轉換器的介面

9 3串列A/D轉換器和D/A轉換器

9 3 1串列模/數轉換器TLC2543

9 3 2串列輸入12位電壓輸出數/模轉換器TLV5616

習題與思考題

第10章MCS_51單片機應用系統設計

10 1MCS_51單片機應用系統設計方法

10 1 1單片機應用系統設計的內容

10 1 2單片機應用系統設計的方法與步驟

10 2單片機應用系統的抗干擾設計

10 2 1電路抗干擾措施

10 2 2軟體抗干擾措施

10 2 3程序運行中的數據保護

10 2 4故障的恢復處理

10 3MCS_51應用系統設計實例

10 3 1多功能密碼鎖

10 3 2恆定電位儀

習題與思考題

附錄AMCS_51單片機指令速查表

附錄BASCII碼字元表

參考文獻