內容簡介
本書是根據電子技術基礎課程教學大綱的要求而編寫的。全書從實用角度出發,系統、全面地介紹了單片機的原理和套用,是一本重在套用、兼顧基本理論的實用教程。
全書共10章,內容包括:單片機結構原理,單片機指令系統及程式設計,單片機中斷,單片機串列接口,定時器/計數器,A/D和D/A轉換接口,單片機系統的工程設計實例,計算機系統的擴展技術及單片機C語言程式設計等。全書通過20個上機實驗進一步闡述單片機的套用技術,每章都配有練習題以鞏固所學知識。
本書深入淺出,通俗易懂,理論與實踐相結合,除可作為電子類和電工類專業的教材外,也可作為家用電器及工業電子設備等行業生產和維修人員的培訓及自學用書。
目錄
第1章概述
1.1單片機發展概況
1.2單片機硬、軟體系統及種類
1.2.1單片機的硬體系統
1.2.2單片機的軟體系統
1.2.3單片機的種類
1.3單片機套用領域與開發工具
1.3.1套用領域
1.3.2開發工具
小結
習題
第2章單片機的結構原理
2.1常用術語及內部結構
2.1.1常用術語
2.1.2內部結構
2.2CPU及存儲器
2.2.1運算器
2.2.2控制器
2.2.3程式存儲器
2.2.4數據存儲器
2.3引腳功能及CPU的時序
2.3.1引腳功能
2.3.2振盪電路和時鐘電路
2.3.3CPU的時序
2.4輸入、輸出接口
2.4.1P0口
2.4.2P1口
2.4.3P2口
2.4.4P3口
小結
習題
第3章單片機的指令系統及程式設計
3.1指令系統
3.1.1指令格式
3.1.2助記符語言
3.1.3定址方式及常用符號注釋
3.1.4數據傳送指令功能及套用舉例
3.1.5算術運算指令功能及套用舉例
3.1.6邏輯運算類指令的功能及套用舉例
3.1.7控制轉移類指令的功能及套用舉例
3.1.8位操作類指令的功能及套用舉例
上機實驗1數據傳送指令的使用及編程方法
上機實驗2算術運算指令的使用及編程方法
上機實驗3邏輯運算指令的使用及編程方法
上機實驗4位操作指令的使用及編程方法
上機實驗5控制轉移指令的使用及編程方法
3.2彙編語言程式設計舉例
3.2.1彙編語言程式的格式
3.2.2彙編語言程式設計方法
3.2.3彙編語言程式設計的幾個實例
上機實驗6多位元組算術運算
上機實驗7數據的拼拆及轉換
小結
習題
第4章單片機中斷的使用技巧
4.1中斷的功能、控制及回響
4.1.1中斷的功能
4.1.2中斷的控制及回響
4.2中斷套用的4個實例
上機實驗8中斷的使用及編程方法
小結
習題
第5章單片機定時器/計數器的使用技巧
5.1定時器/計數器的結構與原理
5.2定時器/計數器的工作方式及控制
5.2.1工作方式暫存器TMOD
5.2.2控制暫存器CON
5.2.3工作方式
5.3定時器/計數器的套用舉例
上機實驗9定時器/計數器使用及編程方法
小結
習題
第6章單片機串列接口的使用技巧
6.1串列通信中的幾個概念
6.1.1通信方向
6.1.2異步通信和同步通信
6.1.3波特率
6.1.4傳送編碼
6.1.5信號的調製與解調
6.2串列口的工作原理及波特率設計
6.2.1串列口的工作原理
6.2.2波特率設計
6.3串列口的4種工作方式
6.3.1工作方式0
6.3.2工作方式1
6.3.3工作方式2
6.3.4工作方式3
6.4串列口套用舉例
6.4.1利用串列口擴展並行輸入、輸出口
6.4.2利用串列口進行異步單工通信
6.4.3利用串列口進行異步雙工通信
6.4.4主一從式多機通信
上機實驗10雙機通信
上機實驗11主一從式多機通信
小結
習題
第7章單片機系統的擴展技巧
7.1程式存儲器的擴展
7.1.1地址線
7.1.2數據線
7.1.3控制線
7.2數據存儲器的擴展
7.3I/O接口的擴展
7.3.1概述
7.3.2常用的選址方法
7.3.3用TTL晶片擴展I//O接口
7.3.48255A可程式並行I//O口的擴展
7.3.58155可程式I/O接口的擴展
7.3.68279可程式鍵盤顯示器接口的擴展
7.3.78243並行I/O接口的擴展
上機實驗12程式存儲器和外部數據存儲器的擴展
上機實驗1374LS244、74LS273等晶片簡單接口的擴展
上機實驗148255A可程式控制晶片的套用
上機實驗158155可程式控制晶片的套用
上機實驗168279可程式鍵盤/顯示器與803l接口
小結
習題
第8章單片機系統的接口技巧
8.1A/D(模一數)轉換接口的擴展技巧
8.1.1逐次逼近式A/D轉換器
8.1.2雙積分式A/D轉換器
8.1.3A/D轉換器的主要技術指標
8.1.4單片機與AI)C0809的接口技巧
8.1.5單片機與Mcl4433(3位)的接口技巧
8.2D/A(數一模)轉換接口的擴展技巧
8.2.1D/A轉換器的原理及性能
8.2.28031單片機與DAC0832接口技巧及產生任意波形的方法
8.2.38031單片機與AD7520接口技巧
上機實驗178路8位逐次比較A/D0809接口
上機實驗183位MCl4433A/D接口
上機實驗198位D/A0832接口
上機實驗20A/D與D/A輸出綜合實驗
小結
習題第
9章單片機系統的工程設計
9.1設計要求
9.1.1可靠性
9.1.2系統自診斷功能
9.1.3操作維修方便
9.1.4性能/價格比
9.2設計方法
9.2.1總體設計
9.2.2硬體設計
9.2.3軟體設計
9.3設計實例
9.3.1交通信號燈模擬控制
9.3.2水塔水位控制
9.3.3自然風發生控制
9.3.4發音電路及程式設計
9.3.5紅外線遙控單片機接口系統
9.3.6數字溫度接口及程式設計
9.3.7人工語音合成
小結
習題
第10章單片機C語言程式設計
10.1 C51程式的結構特點
10.2 C51程式的運算符、表達式及其語法規則
10.2.1 C51算術運算符及其表達式
10.2.2 C51關係運算符、表達式及優先權
10.2.3 C51邏輯運算符、表達式及優先權
10.2.4C51位操作及其表達式
10.2.5自增(減)運算符、複合運算符及其表達式
10.3C51程式設計技巧
lO.3.1存取805l單片機特殊功能暫存器
10.3.2位的控制
10.3.3中斷子程式的設計
10.3.4記憶體應對式I/O
10.3.5程式中加入彙編語言語句
lO.4C51程式設計舉例
10.4.1求和的c51程式設計
10.4.2求最大值的C51程式設計
lO.4.3單片機主從多機通信
lO.4.4PC機與多台單片機通信
10.4.5步進電機系統控制
小結
習題
附錄A通用單片機仿真器
A.1系統結構
A.2仿真功能
A.3外部設備
A.4軟體功能
A.5sICE硬體結構和工作方式
附錄B通用單片機仿真器連線鍵盤使用方法
B.1各鍵功能
B.2操作說明
附錄C通用單片機仿真器連線lBM—PC機使用方法
C.1連線使用方法
c.2基本操作命令
附錄D單片機與IBM-PC機通信方法
D.1使用的設備
D.2通信原理
D.3通信電路
D.4通信操作步驟
D.5參考程式
附錄E脫機實驗(程式固化)方法
E.1使用的設備
E.2方法與步驟
附錄FMCS-51指令速查表與指令編碼表
F.1指令速查表
F.2指令編碼表
附錄G常用晶片引腳圖
參考文獻[1-2]
節選
第1章 概述
單片微型計算機簡稱單片機,它是大規模積體電路技術發展的產物,屬第4代電子計算機。它是把中央處理器(Centra1 Processing Unit,CPU)、隨機存取存儲器(Random Ac·cess Memory,RAM)、唯讀存儲器(Read On1y Memory,ROM)、定時器/計數器以及1/0(Input/Output)接口電路等主要計算機部件集成在一塊積體電路晶片上的微型計算機。
單片機具有高性能、高速度、體積小、價格低廉、穩定可靠、套用廣泛的特點。
隨著微控制技術(以軟體代替硬體的高性能控制技術)的日益完善和發展,單片機的套用正在不斷走向深入。它的套用必定導致傳統的控制技術從根本上發生變革,也就是說,單片機套用的出現是對傳統控制技術的革命。因此,了解單片機知識、掌握單片機的套用技術具有重要的意義。
1.1 單片機發展概
單片機作為微型計算機的一個分支,它的產生與發展和微處理器的產生與發展大體同步,主要分為以下3個階段:
第1階段(1974—1978年)為初級單片機階段。其典型產品是Inte1公司的MCS-48,這個系列的單片機在片內集成了8位CPU、並行I/O接口、8位定時器/計數器以及RAM等。該系列產品無串列I/O接口,定址範圍不大於4KB。
第2階段(1978~1983年)為高性能單片機階段。其典型產品是MCS-51系列。這個階段的單片機均帶有串列I/O接口,具有多級中斷處理系統,定時器/計數器為16位,片內RAM和ROM容量相對增大,且定址範圍可達64KB。這類單片機的套用領域極其廣泛,由於其優良的性價比,特別適合我國的國情,故在我國得到廣泛套用。
第3階段(1983年以後)為8位單片機鞏固、完善及16位單片機MCS-96推出階段。
……