工程背景下的單片機原理及系統設計（第2版）

《工程背景下的單片機原理及系統設計（第2版）》是2011年10月清華大學出版社出版的圖書，作者是劉煥成。

基本介紹

• 中文名：工程背景下的單片機原理及系統設計（第2版）
• 作者：劉煥成
• 出版時間：2011年10月1日
• 出版社：清華大學出版社
• ISBN：9787302261858
• 定價：35 元
• 裝幀：平裝
• 叢書名：高等院校信息技術規劃教材 

內容簡介

本書以一個實際工程項目的分析、設計、實現的全過程為背景，系統介紹了MCS-51系列及與其兼容的STC系列單片機在檢測與控制系統中的套用。本書的特點之一是內容與工程實際相融合，希望通過一個明確的單片機套用實例，達到使讀者快速入門的目的。本書的另一個特點是突出基礎訓練和知識的實用性。書中所提供的電路、例題、習題，都是對作者多年單片機教學和系統開發經驗的濃縮，具有較強客觀性和實用價值。內容緊跟單片機最技術，對已經入門的單片機套用者也有較好的參考價值。

本書可作為高等院校自動化、機電工程等工科專業的單片機原理與套用的教材或參考書，也可作為從事單片機套用工作的工程技術人員的參考用書。

目錄

第1章單片機概論1

1.1單片機是什麼1

1.2單片機的起源與發展現狀1

1.3單片機的基本結構2

1.4單片機的套用領域2

1.4.1單片機的特點2

1.4.2單片機的套用範圍3

1.4.3單片機中幾類常用的存儲器3

1.4.4單片機的幾個概念4

1.4.58位單片機簡介5

1.4.6增強型51系列單片機5

1.5宏晶STC系列單片機的特點7

1.5.1STC90C××系列單片機簡介7

1.5.2STC12系列單片機8

1.5.3STC15系列單片機8

1.6單片機系統的開發過程9

1.6.1單片機選型要點9

1.6.2單片機系統的開發過程9

1.7本章重點10

習題110

第2章單片機開發工具12

2.1必備的基礎知識、軟硬體條件與能力12

2.2KeilC集成開發環境14

2.2.1建立項目檔案14

2.2.2項目設定16

2.2.3為項目加入源檔案17◆工程背景下的單片機原理及系統設計(第2版)目錄2.2.4編譯、連線18

2.2.5軟體仿真調試19

2.3ISP工具及套用20

2.3.1ISP工具的功能20

2.3.2ISP工具的使用方法22

2.3.3ISP工具中的串口助手23

2.4本章重點26

第3章工程需求下的單片機選型27

3.1工程及需求分析27

3.1.1工程項目的定義27

3.1.2工程項目實例27

3.1.3系統工作過程分析28

3.1.4系統工作環境分析28

3.1.5系統需求分析29

3.2系統單片機選型29

3.2.1MCS-51系列單片機硬體資源30

3.2.2標準51的管腳排列及功能32

3.3單片機正常工作的硬體條件35

3.4標準51的特殊功能暫存器35

3.5系統需求下的單片機選型36

3.6STC89C5X系列單片機38

3.6.1STC89C5X系列單片機硬體分析38

3.6.2STC89C5X系列單片機的特殊功能暫存器40

3.751系列單片機的存儲器結構40

3.7.1程式存儲器40

3.7.2內部數據存儲器41

3.7.3外部數據存儲器46

3.7.4非易失性數據存儲器46

3.8針對項目的系統硬體設計47

3.8.1單片機的選擇47

3.8.2人機互動電路的設計47

3.8.3檢測控制模組設計48

3.8.4檢測控制模組技術規劃50

3.9本章重點54

習題354

第4章單片機套用系統編程基礎56

4.1從源程式到可執行代碼56

4.2機器碼-彙編語言-高級語言56

4.2.1彙編語言與高級語言的特點及聯繫57

4.2.2從C語言過渡到C5157

4.2.3有關C51的補充說明60

4.3MCS-51彙編語言指令分析62

4.3.1MCS-51彙編語言格式62

4.3.2MCS-51指令系統的分類及一般說明62

4.3.3MCS-51的定址方式63

4.3.4MCS-51指令概述64

4.4彙編語言程式組成與結構77

4.4.1程式77

4.4.2彙編語言程式的組成部分77

4.4.3彙編語言程式結構與一般格式79

4.5程式設計舉例82

4.5.1位操作與邏輯類程式設計82

4.5.2循環程式設計88

4.5.3數據移動類程式設計91

4.5.4算術運算類程式設計94

4.5.5數據拼拆與轉換程式設計107

4.6關於指令用法的補充說明109

4.7本章重點111

習題4111

第5章中斷114

5.1中斷的基本概念114

5.1.1中斷的定義及中斷工作方式114

5.1.2中斷類型116

5.1.3中斷優先權116

5.1.4中斷識別和中斷返回118

5.1.5中斷向量及其用法119

5.1.6中斷回響的時間119

5.1.7事件信號的來源與作用時間120

5.2標準51的中斷系統結構121

5.3中斷控制123

5.3.1中斷允許與禁止123

5.3.2中斷請求標誌位124

5.3.3中斷優先權控制124

5.4外部中斷編程舉例125

5.5外部中斷源的復用技術126

5.6本章重點129

習題5130

第6章定時/計數器131

6.1定時/計數器131

6.1.1時間的表達方式及時間測量的解析度131

6.1.2標準51定時/計數器結構131

6.2定時/計數器工作原理132

6.2.1T0、T1的工作方式132

6.2.2定時/計數器的工作方式及工作原理133

6.3定時/計數器套用舉例135

6.3.1定時/計數器套用--查詢方式135

6.3.2定時/計數器套用--中斷方式136

6.4本章重點144

習題6145

第7章串列口及異步串列通信146

7.1通信的基本概念146

7.1.1通信的意義146

7.1.2通信的定義及數據的傳輸147

7.2串列通信149

7.2.1串列通信協定149

7.2.2通信控制器150

7.2.3串列通信的方式150

7.3串列口結構及工作原理152

7.3.1串列口的工作方式153

7.3.2串列口工作方式154

7.3.3異步串列口通信的過程156

7.4串列通信編程舉例157

7.4.1雙機通信157

7.4.2奇偶校驗158

7.4.3定時器T1溢出率的計算方法162

7.4.4累加和校驗165

7.5多機通信原理及系統設計172

7.5.1多機通信的物理基礎172

7.5.2多機通信方式分類173

7.5.3多機通信編程舉例174

7.6RS-232-C接口標準176

7.7RS-485接口179

7.7.1RS-485接口標準179

7.7.2RS-485收/發器180

7.7.351單片機RS-485通信系統設計181

7.8本章重點182

習題7183

第8章STC89C5X新增片內資源及套用184

8.1系統性能方面的改善184

8.1.1降低單片機對系統的電磁干擾的三大措施184

8.1.2STC89C5X系列片內擴展DATA_FLASH的用法185

8.1.3STC89C5X新增加的外部中斷源的套用189

8.1.4STC89C5X新增加其他功能概述190

8.2定時/計數器T2原理及套用193

8.2.1概述193

8.2.2定時/計數器T2的工作方式及套用194

8.3步進電機的運行控制201

8.4本章重點203

習題8204

第9章I/O口結構及套用205

9.1I/O口結構205

9.1.1P0口內部結構及使用205

9.1.2P1口內部結構及使用206

9.1.3P2口內部結構及使用206

9.1.4P3口內部結構及使用206

9.2I/O與發光型LED器件的接口207

9.2.1I/O與LED燈的接口207

9.2.2I/O與LED數碼管的接口208

9.2.3多位LED數碼管的驅動210

9.2.4多位LED數碼管的驅動電路設計210

9.3點陣液晶顯示器與51機的接口217

9.3.1128×64點陣液晶顯示器217

9.3.2單片機與液晶顯示器接口電路設計222

9.3.3液晶顯示器應用程式舉例223

9.4本章重點230

習題9230

第10章同步串列匯流排及其套用231

10.1同步串列匯流排簡介231

10.2SPI匯流排及其套用232

10.2.1SPI匯流排時序分析232

10.2.2具有SPI接口的實時時鐘晶片DS1306232

10.3I2C匯流排時序分析及器件套用實例243

10.3.1I2C匯流排時序分析243

10.3.2CAT1161與51機的接口及應用程式245

10.4一匯流排時序分析及套用253

10.4.1一匯流排簡介253

10.4.2DS18B20簡介253

10.4.3DS18B20的套用259

10.5本章重點271

習題10271

第11章MCS-51並行匯流排擴展系統272

11.1MCS-51系列單片機的控制信號及三匯流排272

11.1.1單片機的最小套用系統及擴展系統272

11.1.2MCS-51系列單片機並行匯流排擴展方法273

11.2匯流排擴展電路常用器件簡介275

11.327系列EPROM型存儲器匯流排擴展方法277

11.3.1晶片容量277

11.3.2晶片的時序及特性參數278

11.3.3程式存儲器擴展舉例279

11.4MCS-51外部數據存儲器匯流排擴展系統283

11.4.1單片機常用數據存儲器283

11.4.262系列數據存儲器的接口電路設計285

11.5外部非易失性數據存儲器及匯流排擴展方法286

11.5.1並行接口EEPROM型非易失性RAM概述286

11.5.228系列並行接口EEPROM一般特性286

11.5.328系列存儲器的數據安全措施287

11.6MCS-51匯流排系統的地址解碼技術292

11.7本章重點294

習題11294

第12章MCS-51接口技術295

12.1並行接口I/O擴展器件8255A295

12.1.18255A的內部結構和外部特性295

12.1.28255A的編程命令297

12.1.38255A的工作方式299

12.1.48255A方式0和方式1套用舉例305

12.2數模轉換器308

12.2.1研究模數、數模轉換器的意義308

12.2.2A/D轉換的原理309

12.3MAX114與51機接口電路設計312

12.3.1基於MAX114的51機採樣程式設計316

12.3.2發揮MAX114高速轉換優勢的方法318

12.4數模轉換器的擴展318

12.4.1D/A轉換器接口的技術性能指標318

12.4.2DAC0832的內部結構與外部特性319

12.4.3DAC0832與51機的接口電路與程式設計323

12.5本章重點327

習題12327

第13章課內實驗指導329

實驗1系統開發的基本技能訓練329

實驗2外部中斷與I/O綜合套用331

實驗3定時器與I/O綜合套用333

實驗4異步串列通信實驗335

實驗5並行匯流排系統實驗336

實驗6串列匯流排系統實驗（選項1）337

實驗7多機異步串列通信實驗（選項2）338

附錄AASCII碼錶340

附錄BMCS-51系列單片機指令及編碼表342

參考文獻349