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本書系統地介紹基於單片機的嵌入式系統的基本原理和套用技術，共10章，主要內容包括單片機與嵌入式系統概述、嵌入式系統基礎知識、單片機嵌入式系統的開發環境、80C51系列單片機硬體基礎及程式語言、80C51單片機內嵌外設和外部擴展套用、多任務實時作業系統RTX-51及套用實例、教學實驗和課程設計等。
本書實例豐富，以C51高級語言作為編程教學語言，實用性較強。提供電子課件、大部分程式的原始碼和Keil µVision2 IDE調試配合的Proteus單片機仿真電路。 讀者對象：本書可作為高等學校電子、計算機、機械等專業嵌入式系統和單片機等課程的教材，也可作為相關領域套用工程師和業餘愛好者的參考書。
目 錄
第1章 單片機與嵌入式系統概述 （1）
1.1 現代計算機的技術發展史 （1）
1.1.1 始於微型計算機時代的嵌入式
套用 （1）
1.1.2 現代計算機技術的兩大分支 （1）
1.1.3 兩大分支發展的里程碑事件 （1）
1.2 嵌入式系統的定義與特點 （2）
1.2.1 嵌入式系統的定義 （2）
1.2.2 嵌入式系統組成 （2）
1.2.3 嵌入式系統中的有關概念 （3）
1.2.4 嵌入式系統的特點 （3）
1.2.5 嵌入式系統的種類與發展 （5）
1.3 嵌入式處理器 （5）
1.3.1 嵌入式處理器簡介 （5）
1.3.2 嵌入式處理器的分類 （6）
1.3.3 幾種嵌入式處理器之關係 （8）
1.3.4 如何選擇嵌入式處理器 （8）
1.4 嵌入式作業系統 （9）
1.4.1 嵌入式作業系統特點 （9）
1.4.2 嵌入式作業系統分類 （10）
1.4.3 使用嵌入式作業系統的優缺點 （10）
1.5 基於單片機的嵌入式系統 （10）
1.5.1 單片機開創了嵌入式系統獨立
發展道路 （10）
1.5.2 單片機的技術發展史 （11）
1.5.3 嵌入式系統套用的高低端 （11）
1.5.4 單片機嵌入式系統的特點 （12）
1.6 單片機的分類和技術指標 （13）
1.6.1 單片機的分類 （13）
1.6.2 單片機的技術指標 （13）
1.7 常用的單片機系列 （14）
1.8 單片機嵌入式系統的套用領域 （16）
1.9 單片機嵌入式系統的發展趨勢 （17）
本章小結 （18）
習題1 （19）
第2章 嵌入式系統基礎知識 （20）
2.1 數制與編碼 （20）
2.1.1 進位計數制 （20）
2.1.2 進位計數制的相互轉換 （21）
2.1.3 數碼和字元的代碼表示 （22）
2.2 數字積體電路 （24）
2.2.1 常用的邏輯門電路 （24）
2.2.2 集電極開路門輸出電路 （26）
2.2.3 常用組合邏輯電路 （28）
2.2.4 常用時序邏輯電路 （32）
2.3 存儲器電路 （34）
2.3.1 存儲器概述 （34）
2.3.2 存儲器有關概念 （34）
2.3.3 RAM存儲器 （35）
2.3.4 ROM存儲器 （39）
2.3.5 閃速存儲器 （41）
2.4 電源電路 （42）
2.5 時鐘與復位電路 （45）
2.5.1 時鐘電路 （45）
2.5.2 復位電路簡介 （46）
2.5.3 簡單復位電路 （46）
本章小結 （49）
習題2 （49）
第3章 單片機嵌入式系統的開發環境 （51）
3.1 單片機嵌入式系統的研製步驟和
方法 （51）
3.1.1 總體設計 （51）
3.1.2 硬體系統 （52）
3.1.3 軟體系統 （53）
3.2 單片機嵌入式系統開發的軟硬體
環境 （54）
3.2.1 單片機嵌入式系統開發的軟硬體
環境構成 （54）
3.2.2 單片機嵌入式系統開發工具選擇
原則 （55）
3.2.3 使用JTAG界面單片機仿真開發
環境 （56）
3.2.4 單片機的線上編程 （56）
3.3 Keil C51高級語言集成開發環境
——Vision2 IDE （57）
3.3.1 µVision2 IDE主要特性 （57）
3.3.2 µVision2 IDE集成開發環境 （58）
3.3.3 µVision2 IDE的使用 （61）
3.3.4 Keil C51中printf庫函式 （70）
3.4 基於Proteus的單片機系統仿真 （70）
3.4.1 Proteus 7 Professional界面介紹 （71）
3.4.2 繪製電路原理圖 （73）
3.4.3 Proteus VSM與Vision2的聯調 （77）
3.4.4 Proteus VSM中的電源、復位與
時鐘 （80）
本章小結 （80）
習題3 （81）
第4章 80C51單片機硬體基礎知識 （82）
4.1 MCS-51系列及80C51系列
單片機簡介 （82）
4.1.1 MCS-51系列和80C51系列
單片機 （82）
4.1.2 80C51系列單片機的三次技術
飛躍 （83）
4.1.3 高性能80C51單片機的特點 （84）
4.2 80C51系列單片機外引腳功能 （84）
4.3 80C51單片機內部結構 （88）
4.3.1 中央處理器（CPU） （88）
4.3.2 存儲器組織 （90）
4.3.3 並行輸入/輸出連線埠結構 （99）
4.3.4 時鐘電路 （104）
4.3.5 復位電路 （106）
4.4 低功耗運行方式 （108）
4.4.1 電源控制暫存器PCON （108）
4.4.2 待機方式 （109）
4.4.3 掉電方式 （109）
4.5 80C51單片機最小系統 （110）
本章小結 （111）
習題4 （111）
第5章 80C51單片機軟體基礎知識 （113）
5.1 80C51單片機指令系統概述 （113）
5.1.1 指令的概念 （113）
5.1.2 指令系統說明 （114）
5.1.3 80C51指令系統助記符 （115）
5.1.4 指令系統中的特殊符號 （116）
5.2 80C51單片機定址方式 （117）
5.2.1 暫存器定址方式 （117）
5.2.2 直接定址方式 （117）
5.2.3 暫存器間接定址方式 （117）
5.2.4 立即定址方式 （119）
5.2.5 變址間接定址方式 （119）
5.2.6 相對定址方式 （119）
5.2.7 位定址方式 （119）
5.3 80C51單片機指令系統 （121）
5.3.1 數據傳送類指令 （121）
5.3.2 算術運算類指令 （125）
5.3.3 邏輯運算類指令 （127）
5.3.4 控制轉移類指令 （130）
5.3.5 位操作指令 （132）
5.4 80C51彙編語言程式設計 （136）
5.4.1 偽指令 （136）
5.4.2 彙編語言程式設計舉例 （137）
5.5 80C51單片機C51程式設計
語言 （138）
5.5.1 C51的標識符和關鍵字 （140）
5.5.2 C51編譯器能識別的數據類型 （141）
5.5.3 變數的存儲種類和存儲器類型 （144）
5.5.4 絕對地址的訪問 （149）
5.5.5 中斷服務程式 （151）
5.6 C51的運算符和表達式 （152）
5.6.1 賦值運算符 （152）
5.6.2 算術運算符 （152）
5.6.3 關係運算符 （153）
5.6.4 邏輯運算符 （153）
5.6.5 位運算符 （153）
5.6.6 複合運算符 （154）
5.6.7 指針和地址運算符 （154）
5.7 C51的庫函式 （155）
5.7.1 本徵庫函式和非本徵庫函式 （155）
5.7.2 幾類重要的庫函式 （155）
5.8 C51的套用技巧 （159）
本章小結 （162）
習題5 （164）
第6章 80C51單片機內嵌外設及套用 （166）
6.1 中斷系統和外中斷 （166）
6.1.1 中斷技術概述 （166）
6.1.2 80C51單片機中斷系統 （168）
6.1.3 C51中斷服務函式 （173）
6.1.4 外部中斷的套用實例 （176）
6.2 定時器/計數器 （178）
6.2.1 定時器/計數器0、1的結構及
工作原理 （179）
6.2.2 定時器/計數器0、1的四種
工作方式 （180）
6.2.3 定時器/計數器對輸入信號的
要求 （187）
6.2.4 定時器/計數器0、1的編程和套用
實例 （187）
6.2.5 定時器/計數器2 （192）
6.3 串列通信 （194）
6.3.1 串列通信基礎知識 （194）
6.3.2 80C51串列接口 （197）
6.3.3 套用實例 （205）
本章小結 （210）
習題6 （212）
第7章 單片機外部擴展資源及套用 （214）
7.1 單片機外部擴展資源和擴展
編址技術概述 （214）
7.1.1 單片機外部擴展資源分類 （214）
7.1.2 單片機系統擴展結構與編址
技術 （215）
7.1.3 單片機系統存儲器擴展方法 （217）
7.2 並行I/O口擴展 （218）
7.2.1 8255可程式並行I/O接口晶片 （218）
7.2.2 用74HC系列晶片擴展I/O
接口 （223）
7.3 大容量閃速存儲器Flash的擴展 （225）
7.3.1 Super Flash 39SF040簡介 （225）
7.3.2 89C52單片機和39SF040接口
方法 （227）
7.4 單片機系統中的鍵盤接口技術 （228）
7.4.1 鍵盤工作原理及消抖 （228）
7.4.2 獨立式鍵盤與工作原理 （229）
7.4.3 行列式鍵盤與工作原理 （230）
7.4.4 鍵盤掃描的控制程式 （231）
7.5 單片機系統中的LED數碼
顯示器 （232）
7.5.1 LED顯示器的結構與原理 （232）
7.5.2 LED靜態顯示接口 （233）
7.5.3 LED動態掃描顯示接口 （234）
7.6 單片機系統中的LCD液晶
顯示器 （236）
7.6.1 字元型液晶顯示模組的組成和
基本特點 （236）
7.6.2 LCD1602模組接口引腳功能 （237）
7.6.3 LCD1602模組的操作命令 （238）
7.6.4 LCD1602與89C52單片機接口
與編程 （241）
7.6.5 點陣式圖形LCD顯示器的
組成和基本特點 （242）
7.7 日曆時鐘接口晶片及套用 （247）
7.7.1 並行接口日曆時鐘晶片DS12887 （247）
7.7.2 串列接口日曆時鐘晶片DS1302 （250）
7.8 單片機數據採集系統 （253）
7.8.1 並行A/D轉換器ADC0809 （253）
7.8.2 串列A/D轉換器TLC2543 （256）
7.9 I2C匯流排接口電路E2PROM
及套用 （258）
7.9.1 串列E2PROM電路CAT24WCXX
概述 （258）
7.9.2 串列E2PROM晶片的操作 （259）
7.9.3 串列E2PROM晶片與89C52的
接口與編程 （261）
7.10 RS-232C和RS-485/422通信
接口 （262）
7.10.1 RS-232C接口的物理結構、電氣
特性、信號內容 （262）
7.10.2 RS-485/422接口 （268）
本章小結 （269）
習題7 （270）
第8章 單片機嵌入式系統設計實例 （272）
8.1 設計要求 （272）
8.2 總體方案 （272）
8.3 硬體電路設計 （273）
8.4 軟體設計 （275）
8.4.1 主程式模組 （275）
8.4.2 每到一層的狀態控制 （277）
8.4.3 內部按鍵掃描 （277）
8.4.4 外部按鍵掃描 （277）
8.5 仿真測試 （278）
8.5.1 測試正常功能 （278）
8.5.2 測試異常功能 （279）
本章小結 （279）
第9章 多任務實時作業系統RTX-51 （280）
9.1 RTX-51實時多任務作業系統
簡介 （280）
9.1.1 單任務程式與多任務程式的
比較 （280）
9.1.2 使用RTX-51 TINY的軟硬體
要求 （282）
9.1.3 使用RTX-51 TINY的注意事項 （283）
9.2 RTX-51 TINY的任務管理 （284）
9.2.1 定時器滴答中斷 （284）
9.2.2 任務 （284）
9.2.3 任務狀態 （284）
9.2.4 事件 （285）
9.2.5 任務調度 （285）
9.2.6 任務切換 （285）
9.3 如何使用RTX-51 TINY （288）
9.3.1 編寫程式 （288）
9.3.2 編譯和連線 （289）
9.3.3 調試 （289）
9.3.4 實例1——os_wait函式的使用 （290）
9.4 RTX-51 TINY提供的系統函式 （292）
9.5 RTX-51 TINY的配置 （298）
9.5.1 配置 （298）
9.5.2 庫檔案 （299）
9.5.3 最佳化 （300）
9.6 基於Proteus的RTX-51套用
實例——交通信號燈控制器 （300）
9.6.1 交通信號燈控制器設計要求 （300）
9.6.2 總體方案 （301）
9.6.3 硬體電路 （301）
9.6.4 軟體設計 （303）
9.6.5 功能使用說明 （304）
9.6.6 程式運行與測試 （305）
本章小結 （306）
習題9 （307）
第10章 教學實驗和課程設計 （308）
實驗1 單片機I/O口——流水燈 （308）
實驗2 單片機I/O口——汽車燈光
控制器 （309）
實驗3 外部中斷 （311）
實驗4 定時器 （312）
實驗5 計數器 （314）
實驗6 單片機和PC通信 （315）
實驗7 外部數據存儲器的擴展 （318）
實驗8 鍵盤與顯示 （319）
實驗9 串列日曆時鐘與字元LCD
顯示器 （321）
實驗10 串列接口A/D轉換器 （322）
實驗11 RTX-51 TINY計算機自動
打鈴器 （324）
附錄A 指令速查表 （327）
參考文獻 （331）
