單片機原理及應用

所属分类:單片機與嵌入式  
出版时间:2009-2   出版时间:西安電子科技大學出版社   作者:柴鈺 編   页数:264  

前言

  隨著電子技術和計算機技術應用領域的不斷擴大,單片機技術已成為當代電子技術領域中的一個亮點,是電子類工作者必須掌握的基本專業技術之一。  為了便于讀者學習,本書在教學內容安排上分為三個階段︰起步階段、提高階段和綜合階段,分別對應于單片機基礎知識、單片機系統知識和單片機系統的設計與應用。由于單片機技術是一門實踐性很強的、綜合的、技術更新很快的實用技術,因此要真正掌握單片機技術,除了掌握書本上的內容外,在學習中還要重視實踐環節,重視與單片機技術有關的知識的融合,重視新技術的發展,重視自身科研能力的培養。  本書可作為高等院校信息工程、計算機應用、自動化、電氣工程和機電等專業的教材,也可供有關技術培訓及工程技術人員用作自學參考書。  本書分為7章,以AT89S5l為例,介紹了51系列單片機基礎知識、結構、指令系統,匯編語言程序設計,系統擴展和接口技術,單片機應用系統開發基礎及單片機新技術。  本書第1、3章由西安科技大學柴鈺編寫,第2、4章由寶雞文理學院雷金莉編寫,第5章由西安科技大學楊良煜編寫,第6章由西安科技大學黃向東編寫,第7章由西安科技大學宋先文編寫。全書由柴鈺統稿。  在本書編寫過程中,得到了西安科技大學電氣與控制工程學院、通信學院、計算機學院和教務處的領導及老師的大力支持,並得到了西安電子科技大學趙建教授和西安電子科技大學出版社臧延新老師的熱情幫助,在此表示衷心的感謝。本書能夠順利完成還得益于許多優秀的教材和資料,從中我們得到了很多寶貴的經驗和啟示(特別是從網絡上得到的資料,有些作者無法核實),在此也對各位作者表示衷心的感謝。同時也要對筆者的學生張晶圓、李彥春、張奇、曹海虹、姜祥、崔童和武少輝等在收集資料和書稿整理過程中所做的工作表示衷心的感謝。  限于作者水平和經驗,書中不足之處在所難免,希望使用本書的廣大讀者提出批評和律議。

内容概要

  《单片机原理及应用》以AT89S51单片机为例,介绍了单片机的基本结构、基本原理以及小型系统的设计和应用。全书共7章,内容涉及单片机的发展及特点,单片机的结构及原理,单片机指令系统及程序设计,单片机的基本功能,单片机的扩展技术,单片机系统的设计实例以及与MCS.51兼容的高性能单片机C8051F040简介等。部分章节配有习题,以帮助读者巩固所学知识。附录中还列出了常用的与单片机技术有关的网站名录——为读者提供了一个信息平台,方便初学者查找资料、拓宽知识。  《单片机原理及应用》通俗易懂,理论与实践结合紧密,既适合作为高等院校信息工程、计算机应用、自动化、电气工程和机电等专业的教材,又可供有关技术培训及工程技术人员选作自学参考用书。  《单片机原理及应用》配有电子教案,需要者可与出版社联系,免费提供。

书籍目录

第1章 单片机系统概述1.1 概述1.1.1 单片机及其发展1.1.2 单片机的发展趋势1.1.3 单片机的应用1.2 单片机应用系统及设计简介1.2.1 单片机应用系统及组成1.2.2 单片机应用系统的开发1.2 13单片机应用系统的设计原则1.3 单片机的学习方法习题1第2章 单片机基础知识2.1.MCS-51系列单片机的基本结构2.1.1 MCS-51单片机系列2.1.2 MCS-51系列单片机内部结构及功能部件2.1.3 单片机外部引脚说明2.2 中央处理器(CPU)2.2.1 运算器2.2.2 控制器2.2.3 专用寄存器组2.3 存储器及存储空间2.3.1 存储器空间2.3.2 程序存储器2.3.3 内部数据存储器2.3.4 外部数据存储器2.4 并行I/O口及其结构2.4.1 P0口的结构与功能2.4.2 P1口的结构与功能2.4.3 P2口的结构与功能2.4.4 P3口的结构与功能2.4.5 I/O口的应用特性2.5 时钟电路与CPU时序2.5.1 时钟电路2.5.2 CPU时序2.5.3 看门狗定时器(WDT)2.6 单片机的工作方式2.6.1 复位方式2.6.2 程序执行方式2.6.3 单步执行方式2.6.4.低功耗方式2.6.5 掉电保护方式2.6.6 Hash编程和校验方式习题2第3章 指令系统及汇编语言程序设计3.1 单片机的汇编语言与指令格式3.1.1 汇编语言3.1.2 汇编语言的指令格式3.1.3 汇编语言中常用符号约定3.2 单片机的指令寻址方式3.2.1 立即数寻址3.2.2 直接寻址3.2.3 寄存器寻址3.2.4 寄存器间接寻址3.2.5 变址寻址3.2.6 相对寻址3.2.7 位寻址3.3 单片机的指令系统3.3.1 数据传送类指令3.3.2 算术运算类指令3.3.3 逻辑运算类指令3.3.4 位操作类指令3.3.5 控制转移类指令3.4 汇编语言程序设计3.4.1 常用伪指令3.4.2 程序设计方法3.4.3 汇编语言程序设计举例习题3第4章 中断、定时与串行通信4.1 中断系统4.1.1 中断的概念4.1.2 MCS-51系列单片机的中断系统4.1.3 中断处理过程4.1.4 中断请求的撤除4.1.5 中断应用举例4.2 定时,计数器4.2.1 定时/计数器的结构及工作原理4.2.2 定时/计数器的工作方式及控制器4.2.3 定时/计数器应用举例4.3 串行通信及其接口4.3.1 串行通信的基础知识4.3.2 MCS.5 1单片机的串行通信接口及其工作方式4.3.3 串行通信应用举例习题4第5章 单片机系统的扩展及接口技术5.1 系统扩展概述5.1.1 最小应用系统5.1.2 系统扩展的内容与方法5.1.3 常用的扩展器件简介5.2 存储器的扩展5.2.1 存储器扩展概述5.2.2 程序存储器的扩展5.2.3 数据存储器的扩展5.3 I/O接口技术概述5.3.1 I/O接口电路的作用5.3.2 接口与端口5.3.3 I/O的编址方式5.3.4.I/O的传送方式5.4 可编程并行I/O接口芯片8255A5.4.1 8255A的内部结构与引脚5.4.2 8255A的工作方式5.4.3 8255A的控制字及初始化5.4.4 8255A与系统的连接方法5.5 A/D转换器接口5.5.1 A/D转换器概述5.5.2 ADC0809及其与系统的连接5.6 D/A转换器接口5.6.1 D/A转换器的技术指标5.6.2 DAC0832及其与系统的连接5.7 应用举例5.7.1 8255A应用举例5.7.2 A/D应用举例5.7.3 D/A应用举例5.7.4 集成温度传感器及其应用示例5.7.5 液晶显示模块及其应用示例习题5第6章 高性能单片机C8051F0406.1 简介6.1.1 CIP-51处理器特性6.1.2 存储器组织结构6.1.3 中断系统6.1.4 电源管理模式6.1.5 CIP.5 1寄存器6.2 片内模,数转换器6.2.1 12位模/数转换器ADC06.2.2 8位模/数转换器ADC26.3 12位数/模转换器DAC6.4 比较器6.5 复位及晶振6.5.1 RESET复位源6.5.2 振荡器6.6 输入/输出端口6.6.1 P0~P3交叉开关配置6.6.2 I/O端口配置6.6.3 I/O端口寄存器6.7 总线及通信6.7.1 CAN总线6.7.2 SMBus总线6.7.3 SPI总线6.7.4 UART0串行通信6.7.5 UART1串行通信6.8 定时器6.9 JTAG调试和边界扫描6.10 C8051F040最小系统板简介及应用实例6.10.1 C8051F040开发环境简介6.10.2 开发应用实例第7章 单片机应用系统设计7.1 单片机应用系统设计实例1——无功功率补偿控制器设计7.1.1 需求分析7.1.2 系统设计7.1.3 硬件电路原理图及PCB设计7.1.4 系统调试7.1.5 文档编制7.2 单片机应用系统设计实例2——风力发电并网变流器控制器设计7.2.1 需求分析7.2.2 系统设计7.2.3 硬件电路原理图及PCB设计7.2.4 系统调试7.2.5 文档编制7.3 单片机应用系统设计实例3——食堂售饭射频卡收费系统设计7.3.1 需求分析7.3.2 系统设计7.3.3 硬件电路原理图及PCB设计7.3.4 系统调试7.3.5 文档编制附录Ⅰ ASCII码与控制字符功能和单片机指令表Ⅰ.1 ASCII码与控制字符功能Ⅰ.2 单片机指令表附录Ⅱ 单片机C语言程序设计简介附录Ⅲ 部分单片机资料查找网站名录参考文献

章节摘录

  第1章 單片機系統概述  本章主要介紹了有關單片機的基礎知識,包括單片機的概念以及單片機的發展、單片機的應用領域和發展趨勢、單片機應用系統的開發及過程,並對如何學習單片機提出了一些有益的建議。本章的學習目標就是要掌握好單片機的基礎知識,培養學習單片機技術的興趣,為後面的學習打好基礎。  1.1 概述  單片機具有結構簡單、控制功能強、可靠性高、性能價格比高、易于推廣應用等顯著優點。這些優點使得其應用領域越來越廣泛,在通信產品、家用電器、智能儀器儀表、過程控制和專用控制裝置等領域都有它的身影。然而單片機的應用意義遠不限于它的應用範疇或由此帶來的經濟效益,更重要的是它已從根本上改變了傳統的控制方法和設計思想,是控制技術的一次革命,是一座重要的里程碑。  1.1.1 單片機及其發展  單片機全稱為單片微型計算機(Single Chip Microcomputer),簡稱SCM,又稱微控制器(Microcontroller Uint,MCU)或嵌入式控制器(Embedded Controller)。在單片機誕生時,SCM是一個準確的稱謂。單片機是相對于單板機而言的,是指將CPU、並行I/0接口、定時計數器、RAM、ROM等功能部件集成在一塊芯片上的計算機。隨著SCM在技術上、體系結構上不斷擴展,所集成的部件越來越多,能完成的控制功能越來越豐富,單片機的意義只是在于單片集成電路,而不在于其功能了。國際上逐漸采用“MCU”來代替單片機這一稱謂,形成了業界公認的、最終統一的名詞。  ……

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