微控制器原理與應(yīng)用實驗教程

前言

作為最典型、最廣泛和最普及的現(xiàn)代電子系統(tǒng)的基本核心，微控制器（單片機(jī)）已成為電氣工程師和各行各業(yè)的技術(shù)人員實現(xiàn)檢測和控制的有力工具。對微控制器原理與應(yīng)用來說，讀書是學(xué)習(xí)，使用則是更重要的學(xué)習(xí)，邊學(xué)邊用是最好和最快捷的學(xué)習(xí)方法；只有理論和實踐相結(jié)合，打下學(xué)以致用的堅實基礎(chǔ)，才能在飛速發(fā)展的MCU繽紛世界中，根據(jù)今后的各種不同需要繼續(xù)深入學(xué)習(xí)與靈活應(yīng)用，既不至于無所適從，又不拘泥于某一特定的機(jī)種。本書選擇MCS-51、Hc08和PIc這三種最有代表性的微控制器系列為典型，從它們的集成開發(fā)環(huán)境與應(yīng)用開始，提供了匯編語言和C語言的實驗范例；介紹了多種擴(kuò)展電路、外接器件、顯示和輸出控制等基礎(chǔ)實驗、數(shù)據(jù)傳輸實驗及其相關(guān)模塊；以貼近生活的智能家居為主題、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計調(diào)試為手段，給出了多個設(shè)計性、綜合性系列實驗的參考場景和流程。編者期望讀者帶著探索的愿望和激情，插上想象和創(chuàng)造的翅膀，在提出問題、自己動手解決問題的過程中，學(xué)會如何學(xué)習(xí)；用微控制器講出你的創(chuàng)意，采摘到獨出心裁、有聲有色的實驗成果；使自己沿著知識-思路-方法-能力-素質(zhì)的層次不斷提高，成為能夠進(jìn)行抽象思維和利用科學(xué)知識高水準(zhǔn)解決問題的創(chuàng)造型工程師，成為我們國家依靠發(fā)明和創(chuàng)新來參與世界市場競爭的重要的、不可替代的人力資源，而不僅僅是具有理工科的基本知識來應(yīng)付考試，卻沒有經(jīng)驗和能力利用這些知識解決復(fù)雜問題的文憑獲得者。多年來，周立功、張有德、馬忠梅、李學(xué)海、白中英、何立民、胡漢才、金炯泰和劉慧銀等教授在微控制器實驗和實踐的教育園地里辛勤耕耘，本書多處引用了他們的研究成果，謹(jǐn)在此表示衷心的感謝。本書依托的DP-01多Mcu實驗平臺由同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院和廣州周立功單片機(jī)發(fā)展有限公司、微芯科技咨詢（上海）有限公司、飛思卡爾半導(dǎo)體（中國）有限公司上海分公司和高拓微電子技術(shù)有限公司共同研發(fā)，曾成奇、劉暉、張明峰、魏敏、吳健、吳成剛、夏成君和張元南等各方人士提供了重要幫助，謹(jǐn)在此表示誠摯的謝意。

內(nèi)容概要

本書選擇MCS-51、HC08和PIC這三種最有代表性的微控制器(單片機(jī))系列為典型，從它們的集成開發(fā)環(huán)境與應(yīng)用開始，提供了匯編語言和C語言的實驗范例；介紹了多種擴(kuò)展電路、外接器件、顯示和輸出控制等基礎(chǔ)實驗、數(shù)據(jù)傳輸實驗及其相關(guān)模塊；以貼近生活的智能家居為主題、嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計調(diào)試為手段，給出了多個設(shè)計性、綜合性系列實驗的參考場景和流程，引導(dǎo)讀者帶著探索的愿望和激情，在提出問題、自己動手解決問題的過程中，用微控制器講出你的創(chuàng)意，采摘到獨出心裁、有聲有色的實驗成果。    本書可作為普通高等院校電子信息、自動化、電氣工程、機(jī)電一體化等專業(yè)本科生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章  DP-01多MCU實驗平臺的功能與使用  1.1  DP-01多MCU實驗平臺布局與模塊    1.1.1  DP-01多MCU實驗平臺布局    1.1.2  DP-01多MCU實驗平臺功能模塊  1.2  MCU模塊與接口模塊    1.2.1  MCS-51系列MCU模塊A1    1.2.2  HC08系列MCU模塊E1    1.2.3  PIC系列MCU模塊F1    1.2.4  接口模塊A2與多種MCU的連接第2章  多MCU實驗平臺開發(fā)環(huán)境  2.1  嵌入式開發(fā)和模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計    2.1.1  嵌入式開發(fā)的特點    2.1.2  模塊化程序結(jié)構(gòu)設(shè)計  2.2  Keil C51集成開發(fā)環(huán)境    2.2.1  Keil C51簡介    2.2.2  創(chuàng)建一個Keil C51工程    2.2.3  工程文件的編譯和鏈接    2.2.4  調(diào)試方法和技巧    2.2.5  程序的下載和運行  2.3  CodeWarrior集成開發(fā)環(huán)境    2.3.1  CodeWarriot簡介    2.3.2  創(chuàng)建一個CodeWarrior工程    2.3.3  工程文件的編譯和鏈接    2.3.4  調(diào)試方法和技巧    2.3.5  程序的下載和運行  2.4  MPLAB集成開發(fā)環(huán)境    2.4.1  MPLAB簡介    2.4.2  創(chuàng)建一個MPLAB工程    2.4.3  工程文件的編譯和鏈接    2.4.4  調(diào)試方法和技巧    2.4.5  程序的下載和運行  2.5  MCU的C語言    2.5.1  MCU使用C語言的共同點    2.5.2  MCU使用C語言的不同點    2.5.3  C語言開發(fā)實例第3章  匯編語言實驗  3.1  數(shù)據(jù)傳送    3.1.1  內(nèi)部存儲器之間數(shù)據(jù)傳送    3.1.2  程序存儲器和內(nèi)部RAM之間數(shù)據(jù)傳送    3.1.3  外部存儲器數(shù)據(jù)傳送  3.2  算術(shù)運算    3.2.1  三字節(jié)十進(jìn)制加法    3.2.2  雙字節(jié)無符號數(shù)乘法    3.2.3  多字節(jié)無符號數(shù)除法    3.2.4  雙字節(jié)壓縮BCD碼(4位十進(jìn)制數(shù))轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制    3.2.5  雙字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)  3.3  邏輯運算    3.3.1  壓縮BCD碼轉(zhuǎn)ASCII碼    3.3.2  I／O口邏輯運算  3.4  控制轉(zhuǎn)移    3.4.1  數(shù)據(jù)排序    3.4.2  字符串比較    3.4.3  數(shù)據(jù)分類  3.5  MCU初始化及中斷第4章  基礎(chǔ)實驗與相關(guān)模塊  4.1  擴(kuò)展電路    4.1.1  3-8譯碼器74HC138    4.1.2  串行-并行轉(zhuǎn)換器74HC164和并行-串行轉(zhuǎn)換器74HC165    4.1.3  集成定時器555    4.1.4  運算放大器LM324    4.1.5  串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器TLC5620和串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC549  4.2  輸出控制    4.2.1  LED控制    4.2.2  音調(diào)控制    4.2.3  PWM控制  4.3  顯示    4.3.1  16×16 LED點陣顯示    4.3.2  字符型液晶顯示    4.3.3  圖形液晶顯示  4.4  外接器件    4.4.1  繼電器    4.4.2  直流電動機(jī)    4.4.3  步進(jìn)電動機(jī)    4.4.4  接觸式IC卡    4.4.5  非接觸式IC卡    4.4.6  語音錄放、存儲和SPI接口第5章  數(shù)據(jù)傳輸實驗與相關(guān)模塊  5.1  RS-232  5.2  RS-485  5.3  紅外收發(fā)  5.4  射頻收發(fā)與STR-36射頻模塊  5.5  單總線協(xié)議與數(shù)字溫度傳感器DSl8820  5.6  I2C  5.7  USB    5.7.1  USB1.1    5.7.2  USB2.0  5.8  CAN  5.9  TCP／IP第6章  設(shè)計性綜合性實驗  6.1  順序控制及其在門禁系統(tǒng)的應(yīng)用  6.2  數(shù)字濾波及其在燈光子系統(tǒng)的應(yīng)用  6.3  運動控制及其在調(diào)速子系統(tǒng)的應(yīng)用  6.4  PID控制及其在溫度調(diào)節(jié)子系統(tǒng)的應(yīng)用  6.5  模糊控制及其在智能終端子系統(tǒng)的應(yīng)用  6.6  多種數(shù)據(jù)傳輸方式與總線在智能家居中的應(yīng)用  6.7  網(wǎng)絡(luò)與各子系統(tǒng)的整合在智能家居中的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：插圖：（1）全速運行。執(zhí)行此命令將全速運行用戶的應(yīng)用程序。通常和斷點一起使用；若在程序的關(guān)鍵處已經(jīng)設(shè)置了斷點，執(zhí)行此命令后程序?qū)⑦\行到該斷點處，且PC指針指向該程序行并等待其他命令。（2）單步跟蹤。精確控制程序的執(zhí)行，將執(zhí)行光標(biāo)所指向的命令語句；如果這個命令行執(zhí)行的是函數(shù)調(diào)用，則會跳到函數(shù)或子程序里面，使用戶可以看到這個子程序里面包含的代碼。（3）單步運行。執(zhí)行當(dāng)前光標(biāo)所指向的命令語句；如果這個命令行執(zhí)行的是函數(shù)調(diào)用。該命令將一次執(zhí)行完這個函數(shù)，而不進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部。（4）跳出函數(shù)。跳出當(dāng)前的子程序。（5）運行到光標(biāo)處。使程序執(zhí)行到代碼窗口中的當(dāng)前光標(biāo)位置，相當(dāng)于把光標(biāo)所在行作為一個臨時的斷點。（6）停止運行。在一個不確定的位置中止正在運行的程序。（7）復(fù)位CPU。將程序計數(shù)器置O；因為MCU的外部設(shè)備和SFR沒有進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)，這個復(fù)位命令并不等同于CPU的硬件復(fù)位。斷點設(shè)置命令，設(shè)置斷點，能幫助用戶分析程序的運行機(jī)制、程序中變量的變化狀況，提高工作效率。斷點的設(shè)置有多種方法，最簡單的是在該行語句前雙擊；在已設(shè)置了斷點的某行，再次雙擊將取消該斷點。斷點設(shè)置成功后，會在該行的行首出現(xiàn)紅色的斷點標(biāo)志。

圖書封面

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