單片機原理與應用

第1章　概論 1
1.1 單片機概述 1
1.2 單片機和微處理器 1
1.3 單片機和嵌入式系統(tǒng) 2
1.4 單片機的應用開發(fā) 2
1.4.1 硬件和軟件的協(xié)同設計 2
1.4.2 單片機系統(tǒng)的設計方法 3
1.5 單片機的歷史與發(fā)展 4
習題1 5
第2章　MCS-51單片機結構和時序 6
2.1 MCS-51單片機結構 6
2.1.1 封裝與引腳 6
2.1.2 CPU 9
2.1.3 存儲器 12
2.1.4 I/O端口 14
2.1.5 定時器/計數(shù)器 15
2.1.6 中斷系統(tǒng) 15
2.2 MCS-51單片機時序 15
2.2.1 時鐘周期、機器周期和指令周期 15
2.2.2 取指令和執(zhí)行指令時序 16
2.2.3 片外存儲器訪問指令時序 17
2.3 MCS-51單片機工作方式 19
2.3.1 復位方式 19
2.3.2 程序執(zhí)行方式 20
2.3.3 節(jié)電工作方式 21
2.3.4 程序的寫入、校驗和擦除 22
習題2 23
第3章　MCS-51單片機指令系統(tǒng) 24
3.1 指令的表示與字節(jié) 24
3.1.1 指令表示形式 24
3.1.2 指令的字節(jié) 24
3.2 尋 址 方 式 25
3.2.1 寄存器尋址 25
3.2.2 直接尋址 26
3.2.3 立即尋址 27
3.2.4 寄存器間接尋址 28
3.2.5 變址尋址 28
3.2.6 相對尋址 29
3.2.7 位尋址 29
3.3 數(shù)據(jù)傳送指令 30
3.3.1 內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送指令 30
3.3.2 外部數(shù)據(jù)傳送指令 32
3.3.3 堆棧存取指令 33
3.3.4 數(shù)據(jù)交換指令 34
3.4 運算與移位指令 34
3.4.1 算術運算指令 34
3.4.2 邏輯運算指令 39
3.4.3 移位指令 40
3.5 位操作指令與控制轉移指令 41
3.5.1 位操作指令 41
3.5.2 控制轉移指令 44
習題3 48
第4章　匯編語言程序設計 49
4.1 匯編語言的格式與構成 49
4.1.1 匯編語言的格式 49
4.1.2 偽指令 50
4.1.3 源程序的匯編 52
4.2 匯編語言程序設計方法 52
4.2.1 分支結構 53
4.2.2 循環(huán)結構 54
4.2.3 子程序調用 59
習題4 62
第5章　單片機基本系統(tǒng)與擴展 63
5.1 存儲器的擴展 63
5.2 I/O端口與數(shù)據(jù)傳送 66
5.2.1 I/O數(shù)據(jù)傳送方式 66
5.2.2 I/O端口編址 68
5.2.3 I/O端口類型 69
5.3 并行I/O口及其擴展 70
5.3.1 內(nèi)部并行I/O口與應用 70
5.3.2 Intel 8255A 71
5.4 定時器/計數(shù)器及其擴展 78
5.4.1 單片機內(nèi)部定時器/計數(shù)器 78
5.4.2 Intel 8253 82
5.4.3 Intel 8155 94
5.5 顯示與鍵盤 99
5.5.1 LED顯示器 99
5.5.2 顯示器工作方式 100
5.5.3 鍵盤輸入 103
習題5 108
第6章　單片機中斷、通信系統(tǒng)與擴展 109
6.1 中斷 109
6.1.1 單片機的中斷 109
6.1.2 MCS-51的中斷系統(tǒng) 111
6.2 串行接口與擴展 115
6.2.1 串行通信基礎 115
6.2.2 單片機內(nèi)部串行口 118
6.2.3 Intel 8251A 137
習題6 144
第7章　單片機的資源擴展與功能增強 145
7.1 單片機的鍵盤中斷功能 149
7.1.1 實現(xiàn)鍵盤中斷的硬件電路 149
7.1.2 鍵盤中斷的軟件設計 149
7.1.3 典型應用程序 150
7.2 模擬比較器 151
7.2.1 模擬比較器用于超限監(jiān)測 152
7.2.2 模擬比較器用于構成A/D轉換器 153
7.2.3 P87LPC76X中模擬比較器的應用 155
7.3 定時/計數(shù)器T2與可編程計數(shù)器陣列PCA 163
7.3.1 定時／計數(shù)器T2 163
7.3.2 可編程計數(shù)器陣列PCA 165
7.4 監(jiān)視定時器與電源監(jiān)控 171
7.4.1 監(jiān)視定時器原理 171
7.4.2 P87LPC76X中的監(jiān)視定時器 172
7.4.3 電源監(jiān)控 173
7.5 數(shù)/模轉換 173
7.5.1 數(shù)／模轉換器技術性能 174
7.5.2 脈寬調制型數(shù)模轉換器 174
7.5.3 T型電阻網(wǎng)絡型數(shù)模轉換器 177
7.6 模/數(shù)轉換 185
7.6.1 模/數(shù)轉換器技術性能 186
7.6.2 ADC0809 186
7.6.3 AD574A 192
7.6.4 內(nèi)置A/D轉換的單片機 195
7.6.5 應用中減小A/D誤差的措施 198
習題7 200
第8章　單片機總線接口 201
8.1 總線概述 201
8.1.1 內(nèi)總線 201
8.1.2 通信總線 209
8.2 I2 C總線 213
8.2.1 結構與數(shù)據(jù)傳輸 213
8.2.2 尋址約定與仲裁 216
8.2.3 電氣規(guī)范 218
8.2.4 I2 C總線的應用 220
8.3 USB總線 223
8.3.1 接口特點 224
8.3.2 結構和數(shù)據(jù)流 225
8.3.3 接口芯片和單片機 228
8.3.4 USB系統(tǒng)的典型應用 232
8.4 CAN總線 233
8.4.1 特點 233
8.4.2 數(shù)據(jù)傳送 234
8.4.3 物理層設計 235
8.4.4 CAN總線的通信芯片與單片機 235
習題8 244
第9章　單片機的C語言程序設計 246
9.1 C語言與 MCS-51 246
9.1.1 MCS-51的編程語言 246
9.1.2 C51編譯器與程序開發(fā)過程 246
9.1.3 C51程序結構 247
9.2 C51數(shù)據(jù)與運算 248
9.2.1 數(shù)據(jù)類型 248
9.2.2 數(shù)據(jù)的存儲 250
9.2.3 MCS-51結構的C51定義 251
9.2.4 C51的指針類型 253
9.3 程序設計 254
9.3.1 模塊化開發(fā) 254
9.3.2 覆蓋、共享和連接 254
9.3.3 混合編程 257
9.3.4 程序優(yōu)化 259
9.4 MCS-51的C編程 260
9.4.1 8051內(nèi)部資源的C編程 260
9.4.2 8051擴展資源的C編程 262
習題9 267
第10章　單片機應用系統(tǒng)的研制 268
10.1 單片機應用系統(tǒng)研制過程 268
10.1.1 總體設計 269
10.1.2 硬件設計 269
10.1.3 軟件設計 269
10.1.4 可靠性設計 272
10.2 單片機應用系統(tǒng)的開發(fā) 273
10.2.1 開發(fā)工具 273
10.2.2 單片機開發(fā)系統(tǒng)應具有的功能 274
10.3 應用實例——T-40型機車速度表檢驗儀 275
10.3.1 配置與工作過程 276
10.3.2 系統(tǒng)構成 276
10.3.3 語音合成技術的應用 277
習題10 280
附錄A PHILIPS公司80C51系列單片機 281
附錄B ATMIL公司80C51結構單片機 282
附錄C MCS-51指令表 283
參考文獻 291