單片機嵌入式系統原理及套用

基本信息

單片機嵌入式系統原理及套用

書號：40463

ISBN：978-7-111-40463-7

作者：賈好來

印次：1-4

責編：於蘇華 王寅生 貢克勤

開本：16開

字數：504千字

定價：39.8

所屬叢書：普通高等教育“十二五”規劃教材

裝訂：平裝

出版日期：2017-07-21

內容簡介

本書以8051單片機為主線，輔以32位ARM單片機，全面介紹了單片機嵌入式系統的原理和套用。主要內容包括單片機嵌入式系統簡介，8051單片機的結構體系、指令系統、8051單片機程式設計基礎、8051單片機嵌入式系統開發和仿真、8051單片機的中斷系統，8051單片機的定時器/計數器、8051單片機的串列接口及串列匯流排、8051單片機系統擴展與接口技術，實時作業系統RTX51，單片機套用系統開發及實例，ARM32位單片機的結構、編程及開發工具。每章後有小結、習題與思考題。 為方便雙語教學，本書配有中英文PPT課件。 本書可作為高等學校電氣、電子、通信、自動化、機電一體化等專業的教材，也可供高等職業教育、自學考試和從事微機套用的人員使用。 【推薦簡言】 本書力求使教材內容融典型性、先進性、實用性、可讀性、案例的可操作性為一體，使讀者在掌握本書內容的基礎上，初步具備套用系統開發的能力。 本書所有程式在Keil編譯下通過，有的內容經Proteus仿真後，經實驗板驗證，在正文中有所介紹。 本書注重學生實踐能力的培養，這是由課程的性質和社會需求所決定的。實踐能力對於理工科學生至關重要，一個人的能力和水平，最後都要通過實踐體現出來，讓實踐說話，只有學生對基礎知識有了更深刻的認識，同時具備了相應的實際能力，才能達到和滿足社會用人需求。 編者建議，讀者仿真、實現教材中的案例，以增強實踐能力，有條件的學生可在教師的指導下參加電子製作，解決一些實際問題，或參加各省、全國的大學生電子競賽。

目錄信息

前 言

第1章 單片機嵌入式系統簡介

1．1單片機嵌入式系統定義

1．1．1通用計算機系統和嵌入式系統

1．1．2嵌入式系統定義

1．1．3嵌入式系統分類

1．2嵌入式系統中的處理器

1．2．1嵌入式微處理器

1．2．2嵌入式單片機

1．2．3數位訊號處理器

1．2．4專用系統處理器

1．2．5多處理器系統

1．3單片機的類型

1．3．18位、16位、32位單片機

1．3．2CISC和RISC結構單片機

1．3．3單核、雙核、3核單片機

1．3．4JTAG接口線上調試單片機

1．3．5匯流排型單片機和非匯流排型

單片機

1．3．6專用型單片機

1．4Atmel公司生產的單片機

1．4．1以8051為核心的8位單片機

1．4．2精簡指令集AVR單片機

1．4．3基於ARM的32位單片機

1．5嵌入式系統中的作業系統

1．5．1嵌入式作業系統

1．5．2實時作業系統

1．5．3分時作業系統

1．5．4嵌入式實時作業系統需要滿足的條件

1．5．5嵌入式作業系統的現狀

1．6嵌入式系統和單片機發展趨勢

本章 小結

習題與思考題

第2章 8051單片機的結構體系

2．1 8051單片機的主要特性

2．2 8051單片機的內部結構

2．3 8051單片機的引腳

2．4 8051單片機的微處理器

2．4．1運算器

2．4．2控制器

2．5 8051單片機的存儲器結構

2．5．1程式存儲器

2．5．28051的內部數據存儲器

2．5．3特殊功能暫存器(SFR)

2．5．4位地址空間

2．5．5外部數據存儲器

2．6 8051單片機的並行I/O口

2．6．18051的I/O結構

2．6．2讀-修改-寫特性

2．6．3並行I/O口的套用要點

2．7 8051的時鐘電路與時序

2．7．1時鐘電路

2．7．28051單片機的時序

2．8 8051的復位和復位電路

2．8．1復位和復位電路

2．8．2復位時序

2．9 8051單片機的低功耗模式

2．9．1空閒工作方式

2．9．2掉電工作方式

2．10 AT89S52的片內Flash串列編程操作

2．10．1標誌位元組

2．10．2程式存儲器的加密

2．10．3Flash存儲器的串列編程

2．11AT89S52單片機最小系統設計

本章小結

習題與思考題

第3章 8051指令系統

3．1彙編語言指令格式

3．1．1彙編語言執行指令格式

3．1．2彙編語言偽指令

3．2定址方式

3．2．1暫存器定址

3．2．2直接定址

3．2．3立即定址

3．2．4暫存器間接定址

3．2．5基址加變址暫存器間接定址

3．2．6位定址方式

3．2．7相對定址方式

3．38051單片機指令分類

3．4數據傳輸指令

3．4．1一般傳輸指令

3．4．2累加器傳輸指令

3．5算術運算指令

3．5．1加法指令

3．5．2減法指令

3．5．3乘法指令和除法指令

3．6邏輯運算指令

3．6．1單運算元指令

3．6．2雙運算元指令

3．6．3邏輯異或指令

3．7轉移控制指令

3．7．1調用和返回指令

3．7．2無條件轉移指令

3．7．3條件轉移指令

3．7．4比較轉移指令

3．7．5循環轉移指令

3．8空操作指令

3．9位處理指令

本章小結

習題與思考題

第4章 8051單片機程式設計基礎

4．1彙編語言程式結構

4．1．1簡單程式結構

4．1．2分支結構

4．1．3循環結構

4．1．4子程式及其參數傳遞方法

4．1．5中斷服務程式

4．28051單片機典型彙編程式設計

4．2．1無符號的多位元組加法

4．2．2雙位元組二進制無符號數乘法

4．2．3碼制轉換程式

4．2．4查表程式

4．3C51基礎

4．3．1Keil C51標誌符與關鍵字

4．3．2C51數據與數據類型

4．3．3C51變數及其存儲方式

4．3．4C51數據的存儲類型和存儲模式

4．3．5C51對8051特殊功能暫存器的定義

4．3．6C51對8051並行接口的定義

4．3．7中斷服務函式與暫存器組的定義

4．3．8函式的參數和局部變數的存儲器模式

4．4C51和彙編語言的混合編程

4．4．1函式名的轉換

4．4．2參數傳遞和函式返回規則

本章小結

習題與思考題

第5章 8051單片機嵌入式系統開發和仿真

5．18051單片機軟體開發集成環境——Keil μVision4

5．2Keil項目開發流程

5．3AT89S5X單片機程式的下載

5．3．1並口ISP下載電纜

5．3．2USB ISP下載電纜

5．3．3利用USB ISP下載電纜下載程式到AT89S52

5．48051單片機Proteus仿真基礎

5．4．1Proteus仿真平台

5．4．2Proteus的基本操作

5．4．3Proteus和第三方軟體接口

5．4．4Keil和Proteus的聯合仿真

本章小結

習題與思考題

第6章 8051單片機的中斷系統

6．1微型計算機中斷技術概述

6．1．1中斷的概念

6．1．2中斷處理過程

6．28051單片機的中斷控制

6．2．1中斷源與中斷標誌位

6．2．2與中斷有關的特殊功能暫存器

6．2．3中斷回響過程

本章小結

習題與思考題

第7章 8051單片機的定時器/計數器

7．1定時器/計數器的結構

7．28051的定時器/計數器T0和T1的控制

7．2．1定時器/計數器T0和T1的專用暫存器

7．2．2定時器/計數器T0和T1的工作模式

7．2．3T0和T1的套用實例

7．3AT89S52的定時器/計數器T2

7．3．1定時器2的自動重裝模式

7．3．2定時器2的捕獲模式

7．3．3定時器2的波特率發生器

7．3．4定時器2的可程式時鐘模式

7．4定時監視器

7．4．1AT89S52的定時監視器

7．4．2輔助功能暫存器AUXR

本章小結

習題與思考題

第8章 8051單片機的串列接口及串列匯流排

8．18051單片機的串列接口

8．1．1串列接口的4種工作模式

8．1．2串列接口控制暫存器

8．1．3波特率的產生

8．1．4多機通信

8．28051和RS 232 C標準匯流排的通信接口

8．2．1RS 232 C接口引腳描述

8．2．2RS 232 C接口的具體規定

8．2．38051和RS 232 C的接口

*8．3SPI匯流排及8051單片機的模擬

8．3．1SPI匯流排規範

8．3．2SPI匯流排的8051單片機模擬

*8．4I2C串列匯流排接口及其8051單片機模擬

8．4．1I2C串列匯流排結構和基本特性

8．4．2I2C串列匯流排時序和數據傳輸

8．4．3I2C匯流排定址與通信過程

8．4．4I2C接口模擬

*8．5單匯流排1 Wire及其8051的模擬

8．5．1概述

8．5．2單匯流排1 Wire的硬體結構

8．5．3單匯流排1 Wire的供電方式

8．5．4單匯流排1 Wire的通信流程

8．5．5單匯流排1 Wire的時序圖

8．5．6單匯流排1 Wire的8051模擬

本章小結

習題與思考題

第9章 8051單片機系統擴展與接口技術

9．18051程式存儲器的擴展

9．1．18051外部程式存儲器的操作時序

9．1．2並行E2PROM及其擴展

9．1．3並行Flash存儲器FM16W08及其擴展

9．28051數據存儲器擴展

9．2．1並行接口外部數據存儲器的操作時序

9．2．28051單片機擴展並行接口外部數據存儲器SRAM

9．2．38051擴展SPI接口外部Flash數據存儲器FM25040B

9．38051的I/O接口擴展

9．3．1I/O接口的功能

9．3．2連線埠的編址

9．3．3I/O數據的幾種傳送方式

9．3．4可程式並行I/O晶片8255A

9．3．5用串列口擴展並行I/O口

9．4鍵盤與顯示器接口

9．4．1鍵盤接口

9．4．27段式LED顯示器接口

9．4．3LED點陣接口

9．4．4字元式LCD接口

9．58051單片機和ADC及DAC的接口

9．5．18051與DAC0832的接口

9．5．28051和ADC器件的接口

9．5．3套用SPI串列匯流排擴展12位A/D轉換器TLC2543

9．6單匯流排1 Wire接口的數字溫度感測器DS18B20及其套用

9．6．1數字溫度感測器DS18B20

9．6．2利用DS18B20為8051擴展數字溫度感測器

本章小結

習題與思考題

第10章 實時作業系統RTX51

10．1實時作業系統

10．1．1多任務系統

10．1．2多任務系統中任務的定義和狀態

10．1．3多任務系統中的任務特性

10．1．4實時作業系統特性

10．2RTX51實時作業系統

10．2．1RTX51實時作業系統的特點

10．2．2RTX51的系統配置

10．2．3RTX51的典型功能函式

10．2．4RTX51的任務調度方法

10．2．5任務管理

10．3RTX51精簡版例程

10．4RTX51全功能版例程

本章小結

習題與思考題

第11章 單片機套用系統開發及實例

11．1單片機套用系統的開發過程

11．1．1開發者必須具備的知識和能力

11．1．2單片機套用系統的開發步驟

11．2電噴汽車噴油器清洗機控制系統

11．2．1系統功能描述及工作原理

11．2．2系統方案及電路設計

11．2．3程式設計

11．3基於實時作業系統RTX51的萬年曆設計

11．3．1電路原理圖

11．3．2實時時鐘DS1302

11．3．3主要程式代碼

本章小結

習題與思考題

第12章 ARM32位單片機的結構、編程及開發工具

12．1ARM核心體系結構

12．1．1ARM體系結構版本

12．1．2ARM核心

12．2ARM編程模型

12．2．1處理器狀態

12．2．2處理器模式

12．2．3暫存器集

12．2．4體系結構直接支持的數據類型

12．2．5存儲器及存儲器映射I/O

12．2．6異常

12．3ARM彙編指令

12．3．1ARM處理器定址方式

12．3．2指令集

12．3．3偽指令

12．4ARM彙編程式設計

12．4．1ARM彙編語句格式

12．4．2ARM彙編語言符號

12．4．3ARM彙編語言表達式

12．4．4ARM彙編程式結構

12．5ARM程式開發工具ADS

本章小結

習題與思考題

附錄

附錄A MCS 51指令表

附錄B ASCII(美國標準信息交換碼)表

參考文獻