單片機原理及接口（第2版）

《單片機原理及接口（第2版）》是2011年5月清華大學出版社出版的圖書，作者是陳忠平、曹巧媛、曹琳琳、徐剛強、劉瓊。

基本介紹

• 書名：單片機原理及接口（第2版）
• 作者：陳忠平、曹巧媛、曹琳琳、徐剛強、劉瓊
• ISBN：9787302242734
• 定價：35元
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2011年5月
• 裝幀：平裝

內容簡介

本書以常用的STC89系列單片機為核心，通過大量的實例系統地介紹了單片機的工作原理及接口技術。全書分10章，主要內容包括單片機概述、內部結構、指令系統與定址方式、彙編語言程式設計、計時器/計數器、中斷系統、串列通信、外部系統擴展、輸入輸出及接口技術、單片機系統開發和套用實例。

本書在參考國內外大量資料的基礎上，並結合編者多年的教學和科研實踐編寫而成。在編寫過程中，既做到內容全面、敘述清楚，又注重最新的單片機套用技術，並且在第8章和第9章中介紹當前流行的SPI、IIC、1-Wire等串列匯流排的工作原理、接口技術及其套用。

本書理論體系完整，內容翔實，語言通俗易懂，實例實用性和針對性強，既適合作為高等院校信息工程、計算機套用、自動化、電氣工程和機電等專業的教材，又可供有關技術培訓及工程技術人員自學參考之用。

目錄

第1章緒論1

1.1概述1

1.2單片微型計算機1

1.2.1單片機的發展簡史及最新發展狀況2

1.2.2單片機的特點、分類及套用4

1.3STC89系列單片機簡介6

1.3.1STC89系列單片機性能7

1.3.2STC89系列單片機套用系統結構7

1.4單片機的學習方法及系統開發啟示9

1.4.1學習單片機應具備的知識與能力9

1.4.2單片機學習的方法引導9

1.4.3單片機的學習要點9

1.4.4單片機系統的開發步驟10

小結11

習題11第2章STC89系列單片機內部結構13

2.1STC89系列單片機的組成13

2.1.1單片機的引腳及功能13

2.1.2STC89系列單片機內部結構15

2.2STC89系列單片機存儲器結構19

2.2.1程式存儲器20

2.2.2數據存儲器20

2.2.3特殊功能暫存器22

2.3STC89系列單片機I/O連線埠26

2.3.1準雙向I/O連線埠輸出原理26

2.3.2I/O連線埠的套用特性27

2.4單片機工作方式及時序28

2.4.1復位方式28

2.4.2程式執行方式30

2.4.3低功耗方式31

2.4.4振盪器與時鐘電路33

2.4.5可程式時鐘輸出34

2.4.6機器周期和指令周期34

小結35

習題35第3章單片機指令系統及彙編語言程式設計37

3.1概述37

3.2定址方式37

3.2.1立即定址方式38

3.2.2直接定址方式38

3.2.3暫存器定址方式39

3.2.4暫存器間接定址方式39

3.2.5基址加變址間接定址方式40

3.2.6相對定址40

3.2.7位定址方式41

3.3指令系統41

3.3.1指令分類41

3.3.2數據傳送類指令41

3.3.3算術運算類指令47

3.3.4邏輯運算類指令52

3.3.5控制轉移類指令56

3.3.6位操作類指令60

3.3.7偽指令62

3.4彙編語言程式設計64

3.4.1順序程式設計65

3.4.2分支程式設計66

3.4.3循環程式設計70

3.4.4子程式設計和參數傳遞72

3.4.5查表類程式設計74

3.4.6軟體延時程式設計75

3.4.7輸入輸出類程式設計76

小結80

習題80第4章C51程式設計語言83

4.1數據運算83

4.1.1C語言程式結構83

4.1.2標識符與關鍵字85

4.1.3數據類型87

4.1.4C51數據存儲類型及SFR的定義88

4.1.5常量與變數90

4.1.6C51的運算符及表達式92

4.2流程控制98

4.2.1條件語句與控制結構99

4.2.2循環語句與控制結構104

4.3數組110

4.3.1一維數組110

4.3.2二維數組112

4.3.3字元數組114

4.4指針115

4.4.1變數的指針和指向變數的指針變數115

4.4.2數組指針和指向數組的指針變數116

4.4.3字元串指針和指向字元串的指針變數117

4.5結構體118

4.5.1結構體的定義和引用118

4.5.2結構體的初始化122

4.5.3結構體數組122

4.5.4指向結構體類型數據的指針123

4.6共用體124

4.6.1共用體類型變數的定義125

4.6.2共用體變數的引用126

4.7函式126

4.7.1函式定義的一般形式127

4.7.2函式的參數和函式返回值128

4.7.3函式的調用129

4.7.4數組、指針作為函式的參數131

4.8編譯預處理132

4.8.1宏定義132

4.8.2檔案包含133

4.8.3條件編譯134

小結135

習題135

第5章STC89系列單片機的定時器/計數器137

5.1定時器/計數器的內部結構及工作原理137

5.1.1定時器/計數器的內部結構137

5.1.2定時器/計數器的工作原理137

5.1.3定時器/計數器的控制暫存器138

5.2T0和T1的工作方式與套用141

5.2.1方式0及其套用142

5.2.2方式1及其套用144

5.2.3方式2及其套用147

5.2.4方式3及其套用149

5.3T2定時器/計數器的工作方式與套用151

5.3.1捕獲方式及其套用152

5.3.2自動重裝方式及其套用154

5.3.3波特率發生器方式及其套用156

5.4定時器/計數器的綜合套用158

小結160

習題160

第6章中斷系統161

6.1中斷技術概述161

6.1.1中斷技術的優點161

6.1.2中斷處理流程162

6.2中斷系統165

6.2.1中斷系統的結構165

6.2.2中斷源及矢量地址166

6.2.3中斷控制167

6.3外部中斷源的擴展171

6.3.1利用定時器作外部中斷輸入使用171

6.3.2中斷和軟體查詢相結合擴充外部中斷源172

6.3.3矢量中斷擴充外部中斷源173

6.4中斷系統的套用175

小結181

習題181

第7章串列數據通信183

7.1串列數據通信基礎183

7.1.1串列通信的分類183

7.1.2RS-232C匯流排標準185

7.2STC89系列單片機的串列連線埠及控制暫存器187

7.2.1串列連線埠的內部結構188

7.2.2通信過程188

7.2.3串列通信控制暫存器189

7.3串列通信工作方式及波特率191

7.3.1串列通信的工作方式191

7.3.2串列連線埠的通信波特率191

7.4串列連線埠工作方式的套用193

7.4.1方式0的套用193

7.4.2方式1的套用196

7.4.3方式2和方式3的套用202

小結212

習題212

第8章外部系統的擴展214

8.1並行擴展匯流排214

8.1.1並行擴展匯流排方法214

8.1.2地址解碼方法214

8.1.3匯流排驅動215

8.2串列匯流排擴展215

8.2.1SPI匯流排216

8.2.2MicroWire匯流排219

8.2.3I2C匯流排220

8.2.4SMBus匯流排225

8.2.5單匯流排228

8.3並行存儲器的擴展232

8.3.1程式存儲器的擴展232

8.3.2數據存儲器的擴展234

8.4串列E2PROM的擴展238

8.4.1二線制I2CE2PROMAT24CXX系列的擴展238

8.4.2三線制SPIE2PROMAT25010/020/040系列的擴展244

小結246

習題246第9章輸入輸出及接口技術247

9.1鍵盤247

9.1.1鍵盤的工作原理247

9.1.2獨立式鍵盤和矩陣式鍵盤247

9.1.3串列I/O連線埠擴充鍵盤248

9.2LED顯示器250

9.2.1LED顯示器的結構及分類251

9.2.2LED顯示器的顯示方式252

9.2.3MAX7219串列輸入輸出共陰極顯示驅動器253

9.2.4LED點陣顯示器258

9.3LCD顯示器259

9.3.1LCD液晶顯示器的基本知識259

9.3.2欄位式LCD顯示器261

9.3.3點陣字元式LCD顯示器263

9.4數模轉換器接口及套用266

9.4.1數模轉換器的原理及分類266

9.4.210位串列D/A轉換器TLC5615267

9.4.3TLC5615的套用268

9.5模數轉換器接口及套用270

9.5.1模數轉換器的分類270

9.5.211路12位串列A/D轉換器TLC2543270

9.5.3TLC2543與單片機的連線及套用273

9.6DS1302實時時鐘274

9.6.1DS1302外部封裝及引腳功能275

9.6.2DS1302命令位元組格式275

9.6.3DS1302內部暫存器276

9.6.4DS1302與單片機的連線277

9.7語音接口277

9.7.1ISD4004的外部封裝及引腳功能278

9.7.2ISD4004的內部結構279

9.7.3ISD4004串列SPI傳輸接口279

9.7.4操作指令及工作過程280

9.7.5ISD4004的套用280

9.8溫度測量285

9.8.1DS18B20封裝形式及引腳功能285

9.8.2DS18B20內部結構285

9.8.3DS18B20測溫原理287

9.8.4DS18B20的ROM命令288

9.8.5DS18B20與單片機的連線及其套用288

小結291

習題292第10章單片機系統開發和套用實例293

10.1μVision3使用簡介293

10.1.1啟動μVision3293

10.1.2創建套用294

10.1.3調試程式296

10.2單片機演奏音樂的設計297

10.2.1單片機產生音調的基礎知識297

10.2.2音樂軟體的設計300

10.2.3歌曲的設計300

10.3交通信號燈模擬控制303

10.3.1交通信號燈模擬控制原理304

10.3.2單片機模擬控制交通燈程式設計304

10.4步進電機控制307

10.4.1步進電機的工作原理及分配形式307

10.4.2步進電機的單片機控制308

10.4.3鍵盤控制步進電機正反轉及轉數的設計309

10.5紅外線遙控彩燈的設計313

10.5.1紅外線遙控原理313

10.5.2紅外線遙控彩燈硬體電路設計315

10.5.3紅外線遙控彩燈軟體設計315

附錄A單片機指令表317

附錄BC51庫函式322

附錄CASCII碼錶329

附錄D常用積體電路引腳圖

330參考文獻334

第1章基礎算法1

1.1分治1

1.2遞歸3

1.3枚舉5

1.4貪心7

第2章排序、查找算法9

2.1基本排序算法9

2.1.1插入排序9

2.1.2冒泡排序9

2.1.3快速排序10

2.1.4其他排序10

2.2基本查找算法11

2.2.1順序查找11

2.2.2折半查找11

2.3實例分析12

2.4小結30第3章數據結構基礎31

3.1常用數據結構簡介31

3.1.1線段樹簡介31

3.1.2並查集簡介31

3.1.3樹狀數組簡介31

3.2實例分析32第4章字元串43

4.1字元串匹配43

4.1.1樸素的字元串匹配算法43

4.1.2KMP算法44

4.1.3其他匹配算法44

4.2實例分析44

4.3小結50第5章搜尋算法51

5.1基本搜尋算法51

5.1.1遞歸與疊代51

5.1.2深度優先搜尋與廣度優先搜尋51

5.1.3回溯51

5.2搜尋算法的一些最佳化52

5.2.1剪枝函式52

5.2.2雙向廣度搜尋52

5.3實例分析52

5.4小結67第6章圖論算法68

6.1最短路徑68

6.1.1Dijkstra算法68

6.1.2Floyd算法69

6.1.3Bellman-Ford算法69

6.2最小生成樹70

6.2.1Kruskal算法71

6.2.2Prim算法72

6.3最大匹配--匈牙利算法73

6.4最優權匹配問題74

6.4.1理論基礎74

6.4.2基本思想75

6.4.3樣例代碼75

6.5割點、割邊以及連通分量77

6.5.1理論基礎77

6.5.2求割點78

6.5.3求強連通分量79

6.6網路流81

6.6.1理論基礎81

6.6.2最大流問題81

6.6.3最小費用最大流問題83

6.7實例分析84

6.8小結106第7章動態規划算法107

7.1基本思想109

7.2基本概念109

7.3基本原理110

7.3.1最最佳化原理110

7.3.2無後效性110

7.4基本步驟110

7.5經典例子111

7.6實例分析115

7.7小結135第8章計算幾何基礎136

8.1矢量136

8.1.1矢量的概念136

8.1.2矢量加減法136

8.1.3矢量叉積136

8.1.4矢量叉積的套用136

8.2包含關係138

8.2.1判斷圖形是否包含在矩形中138

8.2.2判斷圖形是否包含在多邊形中138

8.2.3判斷圖形是否包含在圓中141

8.3凸包141

8.3.1凸包的概念141

8.3.2凸包的求法141

8.4實例分析143第9章數論160

9.1基本數學算法160

9.1.1素數篩選160

9.1.2最大公約數160

9.1.3快速乘方161

9.2實例分析161附錄A綜合訓練題186

A.1LuckyBird186

A.2Josephus'problem187

A.3CounterStrike189

A.4GaussElimination192

A.5TheMathProblem193

A.6Mobilephones194

A.7Japan197

A.8骨灰級玩家考證篇199

A.9括弧匹配202

A.10食物鏈204